太阳能并网逆变器类型介绍

太阳能 并网逆变器由于建筑 的多样性，势必导致太阳能电池 板安装的多样性，为了使太阳能的转换效 率最高同时又兼顾建筑的外形美 观，这就要求我们的逆变器的多样化，来 实现最佳方式的太阳能转换。现 在世界上比较通行的太阳能逆变方式为： 集 中逆变器、组 串逆变器，多组 串逆变器和组件逆 变， 现将几种逆变器运 用的场合加以分析。集中逆 变集中逆变 一般用与大型光伏发电站（ >10kW）的系统中，很多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 率模块，功率较小的使用场效 应晶体管，同时使用 DSP转换 控制器来改善所产出 电能的质量，使它非常接近于正 弦波电流。最大特点是系统的功率高，成 本低。但受光伏组串的匹配和部 分遮影的影响，导致整个光伏系统的效率 和电产能。同时整个光伏系统的 发电可靠性受某一光伏单元组工作状态不 良的影响。最新的研究方向是运 用空间矢量的调制控制，以及开发新的逆 变器的拓扑连接，以获得部分负 载情况下的高的效率。在 SolarMax( 索瑞 ·麦克）集中逆变器上，可以附加一 个光伏阵列的接口箱，对每一 串的光伏帆板串进行监控，如其 中有一组串工作不正常，系统将会把这一 信息传到远程控制器上，同时可 以通过远程控制将这一串停止工作，从而 不会因为一串光伏串的故障而降 低和影响整个光伏系统的工作和能量产出 。组串逆 变见下图。 组串逆变器已成为现在国际市场 上最流行的逆变器。组串逆变器是基于模 块化概念基础上的，每个光伏组串（ 1kW-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。优点是不受组串间模块 差异和遮影的影响，同时减少了光伏组件 最佳工作点与逆变器 不匹配的情况，从而增加了发电 量。技术上的这些优势不仅降低了系统成 本，也增加了系统的可靠性。同时，在组串间引入“主 - 从”的概念，使得 在系统在单串电能不能使单个逆 变器工作的情况下，将几组光伏组串联系 在一起，让其中一个或几个工作 ，从而产出更多的电能。最新的概念为几 个逆变器相互组成一个“团队” 来代替“主 - 从 ”的概念，使得系统的可靠 性又进了一步。目前，无变压器 式组串逆变器已占了主导地位。多组串 逆变见下图。 多组串逆变是取了集中逆变和组 串逆变的优点，避免了其缺点，可应用于 几千瓦的光伏发电站。在多组串 逆变器中，包含了不同的单独的功率峰值 跟踪和直流到直流的转换器，这 些直流通过一个普通的直流到交流的逆变 器转换成交流电， 并网到电网上 。 光伏组串的不同额定值 （如 ：不同的额定功 率、每组串不同的组件数、组件 的不同的生产厂家等等）、不同的尺寸或 不同技术的光伏组件、不同方向的组 串（如：东、南和西）、不同的倾角或 遮影，都可以被连在一个共同的 逆变器上，同时每一组串都工作在它们各 自的最大功率峰值上。同时，直 流电缆的长度减少、将组串间的 遮影影响和由于组串间的差异而引起的损 失减到最小。编辑本 段 组件逆变器组件逆变 器是将每个光伏组件与一个逆变 器相连，同时每个组件有一个单独的最大 功率峰值跟踪， 这 样组件与逆变器的配合更好 。 通常用于 50W到 400W的光伏发电站，总效率低于组串 逆变器。由于是在交流处并联，这就增加了交流 侧的连线的复杂性，维护困难。 另一需要解决的是怎样更有效的与电网并 网，简单的办法是直接通过普通 的交流电插座进行并网，这样就可以减少 成本和设备的安装，但往往各地 的电网的安全标准也许不允许这样做，电 力公司有可能反对发电装置直接 和普通家庭用户的普通插座相连。另一和安全有关 的因素是是否需要使用隔离变压 器（高频或低频），或者允许使用 无变压器式的逆变器。这一逆变 器在玻璃幕墙中使用最为广泛。编辑本 段 逆变器的效率太阳 能逆变 器的效 率指的是 逆变器 把直流 电转换 为交流 电的效 率，目前，欧 洲逆变器效率普遍较高 ，可达到 97.2%。国内市场的 主要带隔离变压器的并网逆变 器效率在 92%到 96%之间， 无变压器逆变器可以达 到 97%以上 。但 是无变 压器在 使用时 必须配备 隔离变 压器使 用，这 能才能 达到效 果。所以事实上，在 国际上最受欢迎的逆变器仍是带 隔离变压器的逆变器。