1、光伏逆變器知識(shí)大全一、光伏逆變器*概述通常把將交流電能變換成直流電能的過(guò)程稱為整流，把完成整流功能的電路稱為整流電路，把實(shí)現(xiàn)整流過(guò)程的裝置稱為整流設(shè)備或整流器。與之相對(duì)應(yīng)，把將直流電能變換成交流電能的過(guò) 程稱為逆變，把完成逆變功能的電路稱為逆變電 路，把實(shí)現(xiàn)逆變過(guò)程的裝置稱為逆變?cè)O(shè)備、電源調(diào)整器或逆變器。根據(jù)逆變器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的用途可分為獨(dú)立型電源用和并網(wǎng)用二種。根據(jù)波形調(diào)制方式又可分為方波逆變器、階梯波逆變器、正弦波逆變器和組合式三相逆變器。對(duì)于用于并網(wǎng)系統(tǒng)的逆變器，根據(jù)有無(wú)變壓器又可分為變壓器型逆變器和無(wú)變壓器型逆變器。光伏逆變器是光伏系統(tǒng)中的核心設(shè)備，它將太陽(yáng)能電池板的直流電 轉(zhuǎn)換為

2、交流電，因而光伏逆變器市場(chǎng)與光伏系統(tǒng)相關(guān)的市場(chǎng)關(guān)聯(lián)緊密，在光伏系統(tǒng)中的成本占比約 10%-13%。光伏逆變器市場(chǎng)是一個(gè)在全球經(jīng)濟(jì)衰退的大環(huán)境下充滿活力的市場(chǎng)。歐洲目前是全球太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)頭羊，中美兩國(guó)競(jìng)相加大了對(duì)太陽(yáng)能利用的研究、投資和開(kāi)發(fā)的力度。2、 光伏逆變器*組成 主要參數(shù)、系統(tǒng)構(gòu)成和主回路拓?fù)?直流輸入部分 逆變部分(IGBT模塊和驅(qū)動(dòng)器) LC濾波器和交流輸出 二次電路 控制和保護(hù) 散熱 機(jī)柜3、 光伏逆變器*工作原理逆變器是一種由半導(dǎo)體器件組成的電力調(diào)整裝置，主要用于把直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力。一般由升壓回路和逆變橋式回路構(gòu)成。升壓回路把太陽(yáng)電池的直流電壓升壓到逆變器輸出控制所需

3、的直流電壓;逆變橋式回路則把升壓后的直流電壓等價(jià)地轉(zhuǎn)換成常用頻率的交流電壓。逆變器主要由晶體管等開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成，通過(guò)有規(guī)則地讓開(kāi)關(guān)元件重復(fù)開(kāi)-關(guān)(ON-OFF)，使直流輸入變成交流輸出。當(dāng)然，這樣單純地由開(kāi)和關(guān)回路產(chǎn)生的逆變器輸出波形并不實(shí)用。一般需要采用高頻脈寬調(diào)制(SPWM)，使靠近正弦波兩端的電壓寬度變狹，正弦波中央的電壓寬度變寬，并在半周期內(nèi)始終讓開(kāi)關(guān)元件按一定頻率朝一方向動(dòng)作，這樣形成一個(gè)脈沖波列(擬正弦波)。然后讓脈沖波通過(guò)簡(jiǎn)單的濾波器形成正弦波。4、 光伏逆變器* 產(chǎn)品特點(diǎn)1：可以測(cè)試1K-1MW逆變器2：開(kāi)放性架構(gòu)軟件平臺(tái)3：支持含有GPIB/RS-232或RS-485/接口儀器

4、4：測(cè)試項(xiàng)目編輯功能5：測(cè)試程序編輯功能6：測(cè)試報(bào)告編輯功能7：統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表編輯功能8：在線儀器儀表控制功能9：使用者權(quán)限設(shè)定10：測(cè)試項(xiàng)目管理功能11：測(cè)試人員管理功能12：可以系統(tǒng)預(yù)設(shè)測(cè)試項(xiàng)目，提高測(cè)試生產(chǎn)率13：根據(jù)用戶需求可擴(kuò)增硬件14：圖形化接口5、 光伏逆變器* 參數(shù)指標(biāo)為正確選用光伏發(fā)電系統(tǒng)用的逆變器，應(yīng)對(duì)逆變器的技術(shù)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)逆變器對(duì)離網(wǎng)型主要光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行特性的影響和光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)逆變器性能的要求，評(píng)價(jià)內(nèi)容有如下幾項(xiàng)： 1.額定輸出容量表征逆變器向負(fù)載供電的能力。額定輸出容量值高的逆變器可帶更多的用電負(fù)載。但當(dāng)逆變器的負(fù)載不是純阻性時(shí)，也就是輸出功率小于1時(shí)，逆變器

5、的負(fù)載能力將小于所給出的額定輸出容量值。 2.輸出電壓穩(wěn)定度表征逆變器輸出電壓的穩(wěn)壓能力。多數(shù)逆變器產(chǎn)品給出的是輸入直流電壓在允許波動(dòng)范圍內(nèi)該逆變器輸出電壓的偏差，通常稱為電壓調(diào)整率。高性能的逆變器應(yīng)同時(shí)給出當(dāng)負(fù)載由0%100%變化時(shí)，該逆變器輸出電壓的偏差，通常稱為負(fù)載調(diào)整率。性能良好的逆變器的電壓調(diào)整率應(yīng)3%，負(fù)載調(diào)整率應(yīng)6%。 3.整機(jī)效率表征逆變器自身功率損耗的大小，通常以%表示。容量較大的逆變器還應(yīng)給出滿負(fù)荷效率值和低負(fù)荷效率值。kw級(jí)以下逆變器的效率應(yīng)為85%-90%，逆變器效率的高低對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)提高有效發(fā)電量和降低發(fā)電成本有重要影響。 4.保護(hù)功能過(guò)電壓、過(guò)電流及短路保護(hù)是保證

6、逆變器安全運(yùn)行的最基本措施。功能完美的正弦波逆變器還具有欠電壓保護(hù)、缺相保護(hù)及溫度越限報(bào)警等功能。 5.起動(dòng)性能逆變器應(yīng)保證在額定負(fù)載下可靠起動(dòng)。高性能的逆變器可做到連續(xù)多次滿負(fù)荷起動(dòng)而不損壞功率器件。小型逆變器為了自身安全，有時(shí)采用軟起動(dòng)或限流起動(dòng)。對(duì)于大功率光伏發(fā)電系統(tǒng)和聯(lián)網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器的波形失真度和噪聲水平等技術(shù)性能也十分重要。6、 光伏逆變器*技術(shù)參數(shù)最大直流功率 550kWp輸入最大直流電壓：900 Vdc最大直流輸入電流：1200 A額定交流輸出功率：500 kW輸出交流電壓：270 V最大交流輸出電流：1176/1069A額定頻率：50 Hz最大效率：98.7%(約在40

7、%額定功率時(shí));某些地區(qū)，滿載效率更有意義防護(hù)等級(jí)： IP20 (室內(nèi))冷卻方式： 風(fēng)冷7、 光伏逆變器*功能逆變器不僅具有直交流變換功能，還具有最大限度地發(fā)揮太陽(yáng)電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護(hù)功能。歸納起來(lái)有自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能、最大功率跟蹤控制功能、防單獨(dú)運(yùn)行功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、自動(dòng)電壓調(diào)整功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、直流檢測(cè)功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)、直流接地檢測(cè)功能(并網(wǎng)系統(tǒng)用)。這里簡(jiǎn)單介紹自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能及最大功率跟蹤控制功能。1、自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能早晨日出后，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，太陽(yáng)電池的輸出也隨之增大，當(dāng)達(dá)到逆變器工作所需的輸出功率后，逆變器即自動(dòng)開(kāi)始運(yùn)行。進(jìn)入運(yùn)行后，逆變器便時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)視太陽(yáng)

8、電池組件的輸出，只要太陽(yáng)電池組件的輸出功率大于逆變器工作所需的輸出功率，逆變器就持續(xù)運(yùn)行，直到日落停機(jī)，即使陰雨天逆變器也能運(yùn)行。當(dāng)太陽(yáng)電池組件輸出變小，逆變器輸出接近0時(shí)，逆變器便形成待機(jī)狀態(tài)。2、最大功率跟蹤控制功能太陽(yáng)電池組件的輸出是隨太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和太陽(yáng)電池組件自身溫度(芯片溫度)而變化的。另外由于太陽(yáng)電池組件具有電壓隨電流增大而下降的特性，因此存在能獲取最大功率的最佳工作點(diǎn)。太陽(yáng)輻射強(qiáng)度是變化著的，顯然最佳工作點(diǎn)也是在變化的。相對(duì)于這些變化，始終讓太陽(yáng)電池組件的工作點(diǎn)處于最大功率點(diǎn)，系統(tǒng)始終從太陽(yáng)電池組件獲取最大功率輸出，這種控制就是最大功率跟蹤控制。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)用的逆變器的最大特點(diǎn)

9、就是包括了最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)這一功能。8、 光伏逆變器*認(rèn)證1小功率機(jī)型的認(rèn)證繁多，不同國(guó)家或地區(qū)都有各自的認(rèn)證要求。國(guó)內(nèi)要求必須過(guò)“金太陽(yáng)”認(rèn)證;國(guó)外的認(rèn)證如德國(guó)TV、VDE-AR-N 4105、CE，意大利Enel-GUIDA，西班牙ROYAL DECREE 1663/2000，英國(guó)G83、G59，澳洲AS4777，美洲UL-1741等。2大功率機(jī)型的主要認(rèn)證國(guó)內(nèi)必過(guò)的認(rèn)證有“金太陽(yáng)”認(rèn)證和低電壓穿越試驗(yàn)通過(guò)報(bào)告;有的廠家為了出口或用戶的需要，也做德國(guó)TUV 認(rèn)證或BDEW(德國(guó)中壓電網(wǎng)指令要求)9、 光伏逆變器*要求1、要求具有較高的效率。由于目前太陽(yáng)能電池的價(jià)格偏高，為了最大限

10、度的利用太陽(yáng)能電池，提高系統(tǒng)效率，必須設(shè)法提高逆變器的效率。2、要求具有較高的可靠性。目前光伏電站系統(tǒng)主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū)，許多電站無(wú)人值守和維護(hù)，這就要求逆變器有合理的電路結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格的元器件篩選，并要求逆變器具備各種要求逆變器有合理的電路結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格的元器件篩選，并要求逆變器具備各種保護(hù)功能，如輸入直流極性接反保護(hù)、交流輸出短路保護(hù)、過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)等。3、要求輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍。由于太陽(yáng)能電池的端電壓隨負(fù)載和日照強(qiáng)度變化而變化。特別是當(dāng)蓄電池老化時(shí)其端電壓的變化范圍很大，如12V的蓄電池，其端電壓可能在10V16V之間變化，這就要求逆變器在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)保證正常工作。10、 光伏逆

11、變器*選購(gòu)指南節(jié)能環(huán)保是大家共同關(guān)注的焦點(diǎn),光伏產(chǎn)業(yè)從歐洲,澳洲,到現(xiàn)在的中國(guó)已經(jīng)成了熱門行業(yè),短短幾年內(nèi)國(guó)內(nèi)光伏逆變器生產(chǎn)廠家如春筍般的誕生,不過(guò)如何選擇太陽(yáng)能逆變器這個(gè)還是有一定的標(biāo)準(zhǔn)。逆變器是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，所以對(duì)逆變器有較高的要求，在選用逆變器時(shí)應(yīng)要注意其技術(shù)規(guī)格是否滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。一般重點(diǎn)考慮下列幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。1、功率一般根據(jù)系統(tǒng)的要求配置對(duì)應(yīng)功率段的逆變器，選型的逆變器的功率應(yīng)該與太陽(yáng)能電池方陣的最大功率匹配，一般選取光伏逆變器的額定輸出功率與輸入總功率相近左右，這樣可以節(jié)約成本。2、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)1)、選擇合適的輸入輸出電壓范圍，確保產(chǎn)品的最優(yōu)組合。2)、逆變器

12、的歐洲效率：它的高低將直接影響到光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本與發(fā)電效率。3)、太陽(yáng)電池方陣最大功率跟蹤功能(MPPT)及其效率。4)、應(yīng)注意所選用的逆變器應(yīng)有基本的保護(hù)功能，如過(guò)流/短路保護(hù)、過(guò)功率保護(hù)，過(guò)溫保護(hù)，防雷保護(hù)、孤島保護(hù)等功能。5)、逆變器輸出電流波形畸變率(THD%)要低于4%。3、認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)作為光伏電站的核心設(shè)備，為保證電站的穩(wěn)定、可靠、持續(xù)運(yùn)行，并網(wǎng)逆變器必須有很高的可靠性。它應(yīng)具有銷售目的地的安規(guī)認(rèn)證，電磁兼容認(rèn)證，及各國(guó)并網(wǎng)認(rèn)證：(以歐洲為例)安規(guī)：EN62109-1，EN62109-2電磁兼容:EN61000-6-1,EN61000-6-2,EN61000-6-3,EN6100

13、0-6-4并網(wǎng)認(rèn)證:VDE0126-1-1(德國(guó))4、品牌與服務(wù)建議購(gòu)買目前市場(chǎng)上口碑不錯(cuò)的品牌，因?yàn)橐话闫放菩蜗蠛玫墓?，通常?huì)在技術(shù)，以及維修服務(wù)上有較大的投資，能滿足對(duì)客戶的承諾。11、 光伏逆變器*安裝環(huán)境首先考慮的是光伏電站的規(guī)模,是家庭還是企業(yè),不過(guò)在國(guó)內(nèi)組建太陽(yáng)能光伏電站還是比較少,主要是房屋結(jié)構(gòu)條件等限制,無(wú)法安裝太陽(yáng)能電池板,廠房和企業(yè)還是很有優(yōu)勢(shì)。小型家庭光伏電站主要是針對(duì)國(guó)外別墅安裝。12、 光伏逆變器*維護(hù)檢查內(nèi)容 檢查方法 維護(hù)周期 系統(tǒng)大致運(yùn)行 狀態(tài)及環(huán)境觀察逆變器是否有損壞或變形。聽(tīng)逆變器運(yùn)行是否有異常聲音。在系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，檢查各項(xiàng)變量。檢查主要器件是否正常。檢查逆變器外殼發(fā)熱是否正常使用熱成像儀 等監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)熱情況。觀察進(jìn)出風(fēng)是否正常。檢查逆變器周圍環(huán)境的濕度與灰塵、塔筒空氣 入口過(guò)濾器功能是否正常。 注意必須檢查進(jìn)氣口的通風(fēng)。否則如果模 塊不能被有效冷卻將會(huì)由于過(guò)熱而發(fā)生故障。每半年 1 次 系統(tǒng)清潔檢查電路板以及元器件的清潔。檢查散熱器溫度以及灰塵。如必要，須使用壓縮空氣并打開(kāi)風(fēng)機(jī)，對(duì)模塊進(jìn)行清潔。更換空氣過(guò)濾網(wǎng)。每半年到 1 年1 次取決于使用環(huán)境 的灰塵含量，功率電路連接檢