一、太陽能逆變器的特點

集中逆變

集中逆變一(yi)(yi)般(ban)用于大型光(guang)(guang)(guang)伏(fu)發電站(>10kW)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)系統(tong)(tong)中，很多并行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)組(zu)串被連到(dao)同(tong)一(yi)(yi)臺集中逆變器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直流(liu)輸入端，一(yi)(yi)般(ban)功(gong)(gong)率大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用三(san)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)IGBT功(gong)(gong)率模塊，功(gong)(gong)率較小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用場效應晶體管，同(tong)時(shi)使(shi)(shi)用DSP轉(zhuan)換控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)來改善所(suo)產出電能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)，使(shi)(shi)它非常(chang)接(jie)近于正弦波電流(liu)。最大特點是系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)率高(gao)，成(cheng)本(ben)低(di)。但受光(guang)(guang)(guang)伏(fu)組(zu)串的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)匹(pi)配和(he)部(bu)分遮影(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響，導(dao)致整個(ge)(ge)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效率和(he)電產能(neng)。同(tong)時(shi)整個(ge)(ge)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發電可靠性受某一(yi)(yi)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)單元組(zu)工作(zuo)(zuo)(zuo)狀(zhuang)態不良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。最新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究方向是運用空間矢量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，以及開發新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)逆變器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)拓撲(pu)連接(jie)，以獲得部(bu)分負載情(qing)況下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效率。在SolarMax(索瑞·麥克)集中逆變器(qi)上，可以附加(jia)一(yi)(yi)個(ge)(ge)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)陣(zhen)列的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)口箱，對每(mei)一(yi)(yi)串的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)帆板串進行監控(kong)，如其中有一(yi)(yi)組(zu)串工作(zuo)(zuo)(zuo)不正常(chang)，系統(tong)(tong)將會(hui)把這一(yi)(yi)信息(xi)傳到(dao)遠(yuan)程(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)上，同(tong)時(shi)可以通過(guo)遠(yuan)程(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)將這一(yi)(yi)串停止(zhi)工作(zuo)(zuo)(zuo)，從而不會(hui)因(yin)為一(yi)(yi)串光(guang)(guang)(guang)伏(fu)串的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)故障而降(jiang)低(di)和(he)影(ying)響整個(ge)(ge)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)(zuo)和(he)能(neng)量(liang)(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)直流端具有最(zui)大(da)功率峰值跟蹤(zong)，在(zai)交流端并聯(lian)并網。許多(duo)大(da)型光伏(fu)(fu)電(dian)(dian)廠(chang)使(shi)用組(zu)(zu)(zu)串逆變器。優點是不受組(zu)(zu)(zu)串間(jian)模塊差(cha)異(yi)和(he)遮影(ying)的(de)(de)(de)影(ying)響，同時減少(shao)了(le)光伏(fu)(fu)組(zu)(zu)(zu)件最(zui)佳工(gong)作點。與(yu)逆變器不匹配(pei)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)，從(cong)(cong)而增加了(le)發電(dian)(dian)量。技術上的(de)(de)(de)這些優勢不僅降低(di)了(le)系(xi)統成(cheng)本，也增加了(le)系(xi)統的(de)(de)(de)可靠(kao)性(xing)。同時，在(zai)組(zu)(zu)(zu)串間(jian)引(yin)入“主-從(cong)(cong)”的(de)(de)(de)概(gai)念(nian)(nian)，使(shi)得在(zai)系(xi)統在(zai)單串電(dian)(dian)能(neng)(neng)不能(neng)(neng)使(shi)單個逆變器工(gong)作的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，將幾組(zu)(zu)(zu)光伏(fu)(fu)組(zu)(zu)(zu)串聯(lian)系(xi)在(zai)一(yi)(yi)起，讓(rang)其中一(yi)(yi)個或幾個工(gong)作，從(cong)(cong)而產出更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)。最(zui)新的(de)(de)(de)概(gai)念(nian)(nian)為(wei)幾個逆變器相互(hu)組(zu)(zu)(zu)成(cheng)一(yi)(yi)個“團隊”來代替“主-從(cong)(cong)”的(de)(de)(de)概(gai)念(nian)(nian)，使(shi)得系(xi)統的(de)(de)(de)可靠(kao)性(xing)又進了(le)一(yi)(yi)步。

多組串逆變

多(duo)組(zu)(zu)(zu)串(chuan)(chuan)逆(ni)(ni)變(bian)是取了(le)集(ji)中逆(ni)(ni)變(bian)和(he)組(zu)(zu)(zu)串(chuan)(chuan)逆(ni)(ni)變(bian)的(de)(de)(de)(de)優點(dian)，避(bi)免了(le)其缺點(dian)，可應用于(yu)幾(ji)千瓦的(de)(de)(de)(de)光伏發電(dian)站(zhan)。在多(duo)組(zu)(zu)(zu)串(chuan)(chuan)逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)中，包含了(le)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)單獨的(de)(de)(de)(de)功率(lv)峰值(zhi)(zhi)跟蹤和(he)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)到直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)轉換器(qi)，這些直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)通過一個普通的(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)到交流(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)轉換成交流(liu)(liu)電(dian)，并網到電(dian)網上(shang)(shang)。光伏組(zu)(zu)(zu)串(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)額定值(zhi)(zhi)(如：不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)額定功率(lv)、每組(zu)(zu)(zu)串(chuan)(chuan)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)(zu)件數、組(zu)(zu)(zu)件的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)生產廠家(jia)等等)、不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)尺寸或不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)技術的(de)(de)(de)(de)光伏組(zu)(zu)(zu)件、不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)方向的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)(zu)串(chuan)(chuan)(如：東(dong)、南和(he)西)、不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)傾角或遮(zhe)影(ying)，都(dou)(dou)可以被(bei)連在一個共同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)上(shang)(shang)，同(tong)(tong)(tong)時每一組(zu)(zu)(zu)串(chuan)(chuan)都(dou)(dou)工作在它們各自的(de)(de)(de)(de)最大功率(lv)峰值(zhi)(zhi)上(shang)(shang)。同(tong)(tong)(tong)時，直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)纜的(de)(de)(de)(de)長度減(jian)(jian)少、將組(zu)(zu)(zu)串(chuan)(chuan)間(jian)的(de)(de)(de)(de)遮(zhe)影(ying)影(ying)響和(he)由于(yu)組(zu)(zu)(zu)串(chuan)(chuan)間(jian)的(de)(de)(de)(de)差(cha)異而引起(qi)的(de)(de)(de)(de)損失減(jian)(jian)到最小。

組件逆變

組件逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)是(shi)將每(mei)個光(guang)伏(fu)(fu)組件與(yu)一(yi)個逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)相(xiang)連(lian)(lian)，同時每(mei)個組件有一(yi)個單(dan)獨的(de)(de)最大功率(lv)峰值跟蹤，這(zhe)樣組件與(yu)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)的(de)(de)配合更(geng)好。通(tong)常用于(yu)50W到400W的(de)(de)光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)站，總效率(lv)低于(yu)組串逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)。由(you)于(yu)是(shi)在(zai)交流處并聯(lian)，這(zhe)就增加了交流側的(de)(de)連(lian)(lian)線(xian)的(de)(de)復(fu)雜(za)性，維(wei)護(hu)困難。另(ling)一(yi)需要解決的(de)(de)是(shi)怎樣更(geng)有效的(de)(de)與(yu)電(dian)網(wang)并網(wang)，簡單(dan)的(de)(de)辦法是(shi)直接通(tong)過普通(tong)的(de)(de)交流電(dian)插座(zuo)進(jin)行并網(wang)，這(zhe)樣就可以減少成本和(he)設(she)備的(de)(de)安(an)裝，但往往各(ge)地(di)的(de)(de)電(dian)網(wang)的(de)(de)安(an)全(quan)(quan)標(biao)準也許不允(yun)許這(zhe)樣做，電(dian)力公司有可能(neng)反對(dui)發電(dian)裝置直接和(he)普通(tong)家庭用戶的(de)(de)普通(tong)插座(zuo)相(xiang)連(lian)(lian)。另(ling)一(yi)和(he)安(an)全(quan)(quan)有關的(de)(de)因素是(shi)是(shi)否需要使用隔離變(bian)壓器(qi)(qi)(高頻(pin)或低頻(pin))，或者(zhe)允(yun)許使用無變(bian)壓器(qi)(qi)式的(de)(de)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)。這(zhe)一(yi)逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)在(zai)玻璃幕墻(qiang)中使用最為(wei)廣泛。

二、分類

(1)普通(tong)型逆變器

直流12V或(huo)24V輸入，交流220V、50Hz輸出，功(gong)率從75W到(dao)5000W,有些(xie)型號具(ju)有交、直流轉換即(ji)UPS功(gong)能(neng)。

(2)逆變/充電一體機

在此類(lei)逆(ni)變器中，用(yong)(yong)戶可以使用(yong)(yong)各(ge)種形式(shi)的電(dian)源為(wei)交(jiao)流負載(zai)供電(dian)：有交(jiao)流電(dian)時(shi)，通過逆(ni)變器使用(yong)(yong)交(jiao)流電(dian)為(wei)負載(zai)供電(dian)，或為(wei)蓄電(dian)池(chi)充電(dian)；無交(jiao)流電(dian)時(shi)，用(yong)(yong)蓄電(dian)池(chi)為(wei)交(jiao)流負載(zai)供電(dian)。它可與(yu)各(ge)種電(dian)源結合使用(yong)(yong)：如蓄電(dian)池(chi)、發電(dian)機、太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)和風力發電(dian)機等。

(3)郵電(dian)通信專用逆(ni)變器

為郵電、通信提供高(gao)品(pin)質(zhi)的(de)48V逆(ni)變(bian)器，其產品(pin)質(zhi)量好(hao)、可靠性高(gao)、模(mo)塊式(模(mo)塊為1KW)逆(ni)變(bian)器，并具有N+1冗余功能、可擴充(功率從(cong)2KW到20KW)。

(4)航空、軍隊專用逆變器

此類逆變器為28Vdc輸(shu)(shu)(shu)入，可提供下列交流(liu)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)：26Vac、115Vac、230Vac，其輸(shu)(shu)(shu)出(chu)頻率(lv)可為：50Hz、60Hz及400Hz,輸(shu)(shu)(shu)出(chu)功率(lv)從30VA到(dao)3500VA不等。還有(you)供航空(kong)專用的DC-DC轉換器及變頻器。

輸出波形分類

(1)方波逆變器

2)階(jie)梯波逆變器

3)正弦(xian)波逆變器

其它分類方式

1、按輸出(chu)交流電能(neng)頻率分類(lei)，可(ke)分為工頻逆(ni)變(bian)器、中頻逆(ni)器和高頻逆(ni)變(bian)器。

2、按逆變(bian)器(qi)輸出的相(xiang)數分，可分為(wei)單相(xiang)逆變(bian)器(qi)、三(san)相(xiang)逆變(bian)器(qi)和多相(xiang)逆變(bian)器(qi)。

3、按(an)照逆變(bian)(bian)(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)輸(shu)出(chu)電能的去向(xiang)分，可分為有源(yuan)(yuan)逆變(bian)(bian)(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)和無源(yuan)(yuan)逆變(bian)(bian)(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)。凡將逆變(bian)(bian)(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)輸(shu)出(chu)的電能向(xiang)工(gong)業電網輸(shu)送的逆變(bian)(bian)(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)，稱(cheng)為有源(yuan)(yuan)逆變(bian)(bian)(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi);凡將逆變(bian)(bian)(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)輸(shu)出(chu)的電能輸(shu)向(xiang)某種用(yong)電負載(zai)的逆變(bian)(bian)(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)稱(cheng)為無源(yuan)(yuan)逆變(bian)(bian)(bian)(bian)器(qi)(qi)(qi)。

4、按逆(ni)(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)主電(dian)路(lu)的形式(shi)分，可分為單(dan)端式(shi)逆(ni)(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)，推挽式(shi)逆(ni)(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)、半橋(qiao)式(shi)逆(ni)(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)和全橋(qiao)式(shi)逆(ni)(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)。

5、按逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)主(zhu)開關器(qi)(qi)件的類型(xing)分(fen)(fen)，可分(fen)(fen)為晶(jing)閘(zha)管(guan)逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)、晶(jing)體管(guan)逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)、場效應逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)和絕緣柵雙極晶(jing)體管(guan)(IGBT)逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)等(deng)。又可將其歸(gui)納為“半(ban)控(kong)(kong)型(xing)”逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)和“全控(kong)(kong)制”逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)(qi)兩大(da)類。

6、按直流電源分(fen)，可分(fen)為電壓源型逆變(bian)器(VSI)和電流源型逆變(bian)器(CSI)。

7、按逆變器(qi)控制方式分(fen)，可分(fen)為調頻式(PFM)逆變器(qi)和調脈寬式(PWM)逆變器(qi)。

8、按逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)開關(guan)電路(lu)工作方式分(fen)，可(ke)分(fen)為諧振式逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)，定頻硬開關(guan)式逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)和定頻軟開關(guan)式逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)。

9、按逆變(bian)(bian)器(qi)換流(liu)方式(shi)(shi)分，可(ke)分為(wei)負(fu)載(zai)換流(liu)式(shi)(shi)逆變(bian)(bian)器(qi)和自換流(liu)式(shi)(shi)逆變(bian)(bian)器(qi)。