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光伏逆变器的分类

2015-4-1

光伏逆变器是应用在太阳能光伏发电领域的专用逆变器。它将太阳能电池产生的直流电通过电力电子变换技术转换为能够直接并入电网、负载的交流能量。是光伏系统中不可缺少的核心部件。

逆变装置的核心是逆变开关电路,简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断,来完成逆变的功能。

有关逆变器分类的方法很多,例如:根据逆变器输出交流电压的相数,可分为单相逆变器和三相逆变器;根据逆变器使用的半导体器件类型不同,又可分为电晶体逆变器、晶闸管逆变器及可关断晶闸管逆变器等。根据逆变器线路原理的不同,还可分为自激振荡型逆变器、阶梯波叠加型逆变器和脉宽调制型逆变器等。根据应用在并网系统还是离网系统中又可以分为并网逆变器和离网逆变器。

太阳能逆变器按适用场合的不同进行分类:

集中型逆变器:集中逆变技术是若干个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端,一般功率大的使用三相的IGBT功率模组,功率较小的使用场效应电晶体,同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的品质,使它非常接近于正弦波电流,一般用于大型光伏发电站(>10kW)的系统中。

组串逆变器:组串逆变器是基于模组化概念基础上的,每个光伏组串(1-5kW)通过一个逆变器,在直流端具有最大功率峰值跟踪,在交流端并联并网。许多大型光伏电厂使用组串逆变器。

微型逆变器:在微型逆变器的光伏系统中,每一块电池板分别接入一台微型逆变器,当电池板中有一块不能良好工作时,则只有这一块都会受到影响,而其他光伏电池板都将在最佳工作状态运行,使得系统总体效率更高、发电量更大。

光伏逆变器按技术性能进行分类:

1.按逆变器输出交流电能的频率分,可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为50~60Hz的逆变器;中频逆变器的频率一般为400Hz到十几kHz;高频逆变器的频率一般为十几kHz到MHz。

2.按逆变器输出的相数分,可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。

3.按照逆变器输出电能的去向分,可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器,称为有源逆变器;凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。

4.按逆变器主电路的形式分,可分为单端式逆变器,推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。

5.按逆变器主开关器件的类型分,可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者,不具备自关断能力,元器件在导通后即失去控制作用,故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类;后者,则具有自关断能力,即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制,故称之为“全控型”,电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管(IGBT)等均属于这一类。

6.按直流电源分,可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)。前者,直流电压近于恒定,输出电压为交变方波;后者,直流电流近于恒定,输也电流为交变方波。

7.按逆变器输出电压或电流的波形分,可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。

8.按逆变器控制方式分,可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式(PWM)逆变器。

9.按逆变器开关电路工作方式分,可分为谐振式逆变器,定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。

10.按逆变器换流方式分,可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。

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