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光伏逆变器的工作原理和功能

2018-2-5

光伏逆变器是太阳能发电系统中比较重要的部件,称之为电源调整器。将交流电能变换成直流电能,直接影响电流的转换。但是,还是有很多人不知道光伏逆变器的工作原理和功能,现在逆变器厂家小编为大家详细介绍一下:

逆变器

一、光伏逆变器的原理:

逆变指将直流电转换为交流电的过程,逆变电路指可完成逆变功能的电路,逆变器指可实现逆变功能的装置设备。光伏逆变器(又称为电源调整器),是逆变器的一种,该类逆变器常用于光伏发电系统中,故将其名曰“光伏逆变器”。光伏逆变器除直交流变换功能外,还具有自动运行、停机功能和最大功率跟踪控制功能。

二、光伏逆变器的功能:

逆变器不仅具有直交流变换功能,还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能(并网系统用)、自动电压调整功能(并网系统用)、直流检测功能(并网系统用)、直流接地检测功能(并网系统用)。

1、自动运行和停机功能

早晨日出后,太阳辐射强度逐渐增强,太阳电池的输出也随之增大,当达到逆变器工作所需的输出功率后,逆变器即自动开始运行。进入运行后,逆变器便时时刻刻监视太阳电池组件的输出,只要太阳电池组件的输出功率大于逆变器工作所需的输出功率,逆变器就持续运行;直到日落停机,即使阴雨天逆变器也能运行。当太阳电池组件输出变小,逆变器输出接近0时,逆变器便形成待机状态。

2、最大功率跟踪控制功能

太阳电池组件的输出是随太阳辐射强度和太阳电池组件自身温度(芯片温度)而变化的。另外由于太阳电池组件具有电压随电流增大而下降的特性,因此存在能获取最大功率的最佳工作点。太阳辐射强度是变化着的,显然最佳工作点也是在变化的。相对于这些变化,始终让太阳电池组件的工作点处于最大功率点,系统始终从太阳电池组件获取最大功率输出,这种控制就是最大功率跟踪控制。太阳能发电系统用的逆变器的最大特点就是包括了最大功率点跟踪(MPPT)这一功能。

三、什么是光伏逆变器的转换效率?

光伏 逆变器的转换率是指逆变器将太阳能面板发出的电转换成电力的效率。在光伏发电系统中,逆变器发挥着将太阳能面板发出的直流电转换成交流电,并将这些交流电输送至电力公司电网的作用,逆变器的转换效率高,供自家使用及出售的电力就可增加。

四、决定逆变效率有两大因素是什么?

一是在将直流电流转换成交流正弦波时,需利用使用功率半导体的电路对直流电流作开关处理,这时功率半导体发热会导致产生损失,但通过改进开关电路的设计,可使这一损失减低至最小。

五、光伏逆变器的工作环境

1.光伏逆变器要求具有较高的效率。由于2011年太阳电池的价格偏高,为了最大限度地利用太阳电池,提高系统效率,必须设法提高逆变器的效率。

2.光伏逆变器要求具有较高的可靠性。2012年光伏发电系统主要用于边远地区,许多电站无人值守和维护,这就要求逆变器具有合理的电路结构,严格的元器件筛选,并要求逆变器具备各种保护功能,如输入直流极性接反保护,交流输出短路保护,过热、过载保护等。

3.光伏逆变器要求直流输入电压有较宽的适应范围,由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化,蓄电池虽然对太阳电池的电压具有重要作用,但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动,特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大,如12V蓄电池,其端电压可在10V~16V之间变化,这就要求逆变器必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作,并保证交流输出电压的稳定。

4.光伏逆变器在中、大容量的光伏发电系统中,逆变电源的输出应为失真度较小的正弦波。这是由于在中、大容量系统中,若采用方波供电,则输出将含有较多的谐波分量,高次谐波将产生附加损耗,许多光伏发电系统的负载为通信或仪表设备,这些设备对电网品质有较高的要求,当中、大容量的光伏发电系统并网运行时,为避免与公共电网的电力污染,也要求逆变器输出正弦波电流。

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