一、太陽能逆變器的特點

集中逆變

集(ji)(ji)中(zhong)逆(ni)變(bian)(bian)一(yi)般用于大型(xing)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)(dian)站(>10kW)的(de)(de)(de)(de)系統中(zhong)，很多并行的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)組串(chuan)(chuan)被連(lian)到同(tong)一(yi)臺集(ji)(ji)中(zhong)逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)的(de)(de)(de)(de)直(zhi)流(liu)輸入端，一(yi)般功(gong)率(lv)大的(de)(de)(de)(de)使(shi)用三(san)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)IGBT功(gong)率(lv)模塊(kuai)，功(gong)率(lv)較小的(de)(de)(de)(de)使(shi)用場(chang)效(xiao)(xiao)應晶(jing)體管，同(tong)時(shi)使(shi)用DSP轉換(huan)控(kong)(kong)制器(qi)來改善所產出電(dian)(dian)能(neng)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)，使(shi)它非(fei)常接近(jin)于正弦波電(dian)(dian)流(liu)。最大特點是系統的(de)(de)(de)(de)功(gong)率(lv)高，成本低(di)。但受光(guang)(guang)伏(fu)(fu)組串(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)(de)匹配和部分(fen)遮影的(de)(de)(de)(de)影響，導致整個光(guang)(guang)伏(fu)(fu)系統的(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)率(lv)和電(dian)(dian)產能(neng)。同(tong)時(shi)整個光(guang)(guang)伏(fu)(fu)系統的(de)(de)(de)(de)發電(dian)(dian)可靠性(xing)受某一(yi)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)單元組工作(zuo)(zuo)狀(zhuang)態不良(liang)的(de)(de)(de)(de)影響。最新的(de)(de)(de)(de)研究方向是運(yun)用空間矢量(liang)的(de)(de)(de)(de)調制控(kong)(kong)制，以及開發新的(de)(de)(de)(de)逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)的(de)(de)(de)(de)拓撲(pu)連(lian)接，以獲(huo)得部分(fen)負載情況下的(de)(de)(de)(de)高的(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)率(lv)。在SolarMax(索瑞(rui)·麥克)集(ji)(ji)中(zhong)逆(ni)變(bian)(bian)器(qi)上(shang)，可以附加一(yi)個光(guang)(guang)伏(fu)(fu)陣列的(de)(de)(de)(de)接口(kou)箱，對每一(yi)串(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)帆板串(chuan)(chuan)進(jin)行監控(kong)(kong)，如其中(zhong)有一(yi)組串(chuan)(chuan)工作(zuo)(zuo)不正常，系統將會把(ba)這一(yi)信(xin)息傳到遠程控(kong)(kong)制器(qi)上(shang)，同(tong)時(shi)可以通過(guo)遠程控(kong)(kong)制將這一(yi)串(chuan)(chuan)停止工作(zuo)(zuo)，從而不會因為一(yi)串(chuan)(chuan)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)串(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)(de)故(gu)障而降低(di)和影響整個光(guang)(guang)伏(fu)(fu)系統的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)和能(neng)量(liang)產出。

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組串逆變

組串逆變器已成為現在國際市場上最流行的逆變器。組串逆變器是基于模塊化概念基礎上的，每個光伏組串(1kW-5kW)通過一個逆變器，在(zai)(zai)直流端具有最(zui)大(da)功率峰值跟(gen)蹤，在(zai)(zai)交流端并聯并網。許多大(da)型(xing)光(guang)伏(fu)電(dian)廠(chang)使用組(zu)(zu)串(chuan)逆變(bian)(bian)器(qi)。優(you)點是不(bu)受組(zu)(zu)串(chuan)間(jian)模(mo)塊差異和遮(zhe)影(ying)的(de)(de)影(ying)響，同時減少了(le)(le)光(guang)伏(fu)組(zu)(zu)件最(zui)佳工作(zuo)點。與逆變(bian)(bian)器(qi)不(bu)匹配的(de)(de)情況，從(cong)而增(zeng)加了(le)(le)發(fa)電(dian)量。技術上的(de)(de)這些優(you)勢不(bu)僅降低了(le)(le)系統成(cheng)(cheng)本(ben)，也增(zeng)加了(le)(le)系統的(de)(de)可靠(kao)(kao)性。同時，在(zai)(zai)組(zu)(zu)串(chuan)間(jian)引(yin)入“主-從(cong)”的(de)(de)概念(nian)，使得在(zai)(zai)系統在(zai)(zai)單串(chuan)電(dian)能(neng)不(bu)能(neng)使單個逆變(bian)(bian)器(qi)工作(zuo)的(de)(de)情況下，將幾組(zu)(zu)光(guang)伏(fu)組(zu)(zu)串(chuan)聯系在(zai)(zai)一起(qi)，讓其中一個或幾個工作(zuo)，從(cong)而產出(chu)更多的(de)(de)電(dian)能(neng)。最(zui)新的(de)(de)概念(nian)為幾個逆變(bian)(bian)器(qi)相(xiang)互組(zu)(zu)成(cheng)(cheng)一個“團隊(dui)”來代替“主-從(cong)”的(de)(de)概念(nian)，使得系統的(de)(de)可靠(kao)(kao)性又進了(le)(le)一步。

多組串逆變

多組(zu)串(chuan)(chuan)逆變(bian)是取了集中逆變(bian)和(he)組(zu)串(chuan)(chuan)逆變(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)優點，避免(mian)了其缺點，可(ke)應用(yong)于幾千瓦(wa)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)伏發電(dian)站。在多組(zu)串(chuan)(chuan)逆變(bian)器中，包含(han)了不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)獨(du)的(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)率峰(feng)值跟蹤(zong)和(he)直流(liu)到(dao)直流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)轉換器，這些(xie)直流(liu)通(tong)過(guo)一(yi)個普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)直流(liu)到(dao)交流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)逆變(bian)器轉換成交流(liu)電(dian)，并網到(dao)電(dian)網上。光(guang)(guang)伏組(zu)串(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同額定值(如(ru)：不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)額定功(gong)(gong)率、每(mei)組(zu)串(chuan)(chuan)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)件數、組(zu)件的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產廠家等等)、不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)尺寸或不(bu)同技術的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)伏組(zu)件、不(bu)同方(fang)向的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)串(chuan)(chuan)(如(ru)：東、南和(he)西)、不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)角或遮影，都可(ke)以被連(lian)在一(yi)個共同的(de)(de)(de)(de)(de)逆變(bian)器上，同時每(mei)一(yi)組(zu)串(chuan)(chuan)都工作在它們各自的(de)(de)(de)(de)(de)最大功(gong)(gong)率峰(feng)值上。同時，直流(liu)電(dian)纜(lan)的(de)(de)(de)(de)(de)長度(du)減少(shao)、將(jiang)組(zu)串(chuan)(chuan)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)遮影影響(xiang)和(he)由于組(zu)串(chuan)(chuan)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)差異而引起的(de)(de)(de)(de)(de)損失減到(dao)最小。

組件逆變

組件(jian)逆(ni)(ni)變器是將每個(ge)光(guang)伏組件(jian)與(yu)一個(ge)逆(ni)(ni)變器相連(lian)，同(tong)時每個(ge)組件(jian)有一個(ge)單(dan)獨的(de)(de)最大(da)功率(lv)峰值跟蹤，這(zhe)樣組件(jian)與(yu)逆(ni)(ni)變器的(de)(de)配合更好。通常(chang)用(yong)于50W到400W的(de)(de)光(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)站，總效率(lv)低于組串逆(ni)(ni)變器。由于是在交(jiao)流(liu)處并(bing)聯(lian)，這(zhe)就(jiu)增加(jia)了交(jiao)流(liu)側的(de)(de)連(lian)線的(de)(de)復雜性，維護困難。另(ling)一需(xu)要(yao)(yao)解決的(de)(de)是怎樣更有效的(de)(de)與(yu)電(dian)(dian)網并(bing)網，簡單(dan)的(de)(de)辦法是直接通過(guo)普(pu)通的(de)(de)交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)插座進行并(bing)網，這(zhe)樣就(jiu)可以減少成本和設備的(de)(de)安裝(zhuang)(zhuang)，但往往各地的(de)(de)電(dian)(dian)網的(de)(de)安全標準也許不(bu)允許這(zhe)樣做，電(dian)(dian)力公司有可能反對發(fa)電(dian)(dian)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)直接和普(pu)通家庭用(yong)戶的(de)(de)普(pu)通插座相連(lian)。另(ling)一和安全有關的(de)(de)因素是是否需(xu)要(yao)(yao)使(shi)用(yong)隔離變壓器(高頻或低頻)，或者允許使(shi)用(yong)無(wu)變壓器式的(de)(de)逆(ni)(ni)變器。這(zhe)一逆(ni)(ni)變器在玻(bo)璃幕墻(qiang)中使(shi)用(yong)最為(wei)廣泛。

二、分類

(1)普通型逆變器(qi)

直流12V或24V輸(shu)入，交流220V、50Hz輸(shu)出，功(gong)率從(cong)75W到5000W,有(you)些型號具有(you)交、直流轉換即(ji)UPS功(gong)能。

(2)逆(ni)變/充電一體機

在此類逆變器中，用(yong)戶可以使用(yong)各種形式的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)為交流負載(zai)供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)：有交流電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)時，通過(guo)逆變器使用(yong)交流電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)為負載(zai)供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，或(huo)為蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)；無交流電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)時，用(yong)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池為交流負載(zai)供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。它可與各種電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)結合(he)使用(yong)：如蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池、發電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機、太(tai)陽能電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池板和風(feng)力(li)發電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機等。

(3)郵電通信專用逆變(bian)器(qi)

為郵(you)電、通信提(ti)供(gong)高品質(zhi)的48V逆(ni)(ni)變(bian)(bian)器，其產品質(zhi)量好、可靠性高、模塊式(模塊為1KW)逆(ni)(ni)變(bian)(bian)器，并具(ju)有N+1冗余功(gong)能、可擴充(功(gong)率從2KW到20KW)。

(4)航(hang)空、軍隊專(zhuan)用(yong)逆變器

此(ci)類逆變(bian)器為28Vdc輸(shu)入，可提供下(xia)列交(jiao)流輸(shu)出(chu)：26Vac、115Vac、230Vac，其輸(shu)出(chu)頻率(lv)可為：50Hz、60Hz及(ji)400Hz,輸(shu)出(chu)功率(lv)從30VA到(dao)3500VA不等。還有供航(hang)空專(zhuan)用的DC-DC轉換器及(ji)變(bian)頻器。

輸出波形分類

(1)方波(bo)逆變器(qi)

2)階梯波逆(ni)變器

3)正(zheng)弦波逆變器

其它分類方式

1、按輸出(chu)交流電能頻率分(fen)類，可分(fen)為工頻逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)、中頻逆(ni)器(qi)(qi)和(he)高頻逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)。

2、按(an)逆(ni)(ni)變器輸(shu)出的(de)相數分，可分為單相逆(ni)(ni)變器、三相逆(ni)(ni)變器和多相逆(ni)(ni)變器。

3、按照(zhao)逆(ni)(ni)(ni)(ni)變器(qi)(qi)輸(shu)出(chu)電(dian)能(neng)的去向分(fen)(fen)，可分(fen)(fen)為(wei)有源(yuan)逆(ni)(ni)(ni)(ni)變器(qi)(qi)和無(wu)源(yuan)逆(ni)(ni)(ni)(ni)變器(qi)(qi)。凡將(jiang)逆(ni)(ni)(ni)(ni)變器(qi)(qi)輸(shu)出(chu)的電(dian)能(neng)向工(gong)業電(dian)網(wang)輸(shu)送的逆(ni)(ni)(ni)(ni)變器(qi)(qi)，稱為(wei)有源(yuan)逆(ni)(ni)(ni)(ni)變器(qi)(qi);凡將(jiang)逆(ni)(ni)(ni)(ni)變器(qi)(qi)輸(shu)出(chu)的電(dian)能(neng)輸(shu)向某種(zhong)用電(dian)負載的逆(ni)(ni)(ni)(ni)變器(qi)(qi)稱為(wei)無(wu)源(yuan)逆(ni)(ni)(ni)(ni)變器(qi)(qi)。

4、按(an)逆(ni)(ni)變器主電路的形(xing)式分(fen)，可分(fen)為單端式逆(ni)(ni)變器，推挽式逆(ni)(ni)變器、半橋式逆(ni)(ni)變器和(he)全橋式逆(ni)(ni)變器。

5、按逆(ni)(ni)變器(qi)(qi)主開關器(qi)(qi)件(jian)的類(lei)型分，可分為(wei)晶(jing)閘管逆(ni)(ni)變器(qi)(qi)、晶(jing)體管逆(ni)(ni)變器(qi)(qi)、場(chang)效應逆(ni)(ni)變器(qi)(qi)和絕緣柵雙極(ji)晶(jing)體管(IGBT)逆(ni)(ni)變器(qi)(qi)等。又可將其歸納為(wei)“半控型”逆(ni)(ni)變器(qi)(qi)和“全(quan)控制”逆(ni)(ni)變器(qi)(qi)兩大類(lei)。

6、按直流電源分(fen)，可分(fen)為(wei)電壓源型逆(ni)變器(VSI)和電流源型逆(ni)變器(CSI)。

7、按逆(ni)(ni)變(bian)器控(kong)制方式分，可分為調頻式(PFM)逆(ni)(ni)變(bian)器和調脈寬式(PWM)逆(ni)(ni)變(bian)器。

8、按逆(ni)(ni)變(bian)器開(kai)關電路工作方式(shi)(shi)分(fen)，可分(fen)為諧振式(shi)(shi)逆(ni)(ni)變(bian)器，定頻硬開(kai)關式(shi)(shi)逆(ni)(ni)變(bian)器和定頻軟開(kai)關式(shi)(shi)逆(ni)(ni)變(bian)器。

9、按逆變器換流方式(shi)分，可(ke)分為(wei)負載換流式(shi)逆變器和(he)自換流式(shi)逆變器。