360度认识光伏逆变器

一、逆变器的组成与分类1 组成一般逆变器都由 3 部分组成，分别为：逆变部分、控制部分、保护部分，它们各自的功能如表 1，线路图如图 1 所示。表 1：逆变器各组成部分的功能介绍2 分类1）按相数分，可以分为单相逆变器、三相逆变器。单相逆变器电路图三相逆变器电路图2）按隔离方式可以分为隔离逆变器、非隔离逆变器。隔离逆变器内部包含隔离变压器非隔离逆变器内部不含隔离变压器3）按功率大小分为 微型逆变器、组串式逆变器、集中 / 集散式逆变器微型逆变器一般为 1kW 以内，组串式从几 kW 到几十 kW 不等，集中 / 集散式一般单机功率大于 100KkW 。二、逆变器的关键参数以常用的 500kW 逆变器为例，介绍一下逆变器技术规格书中的关键参数。1 直流输入侧参数1）最大直流功率逆变器输入端的最大光伏电池配置直流功率， 实际组件容量可根据与不同地区的光照强度合理配置。2）最大输入电压逆变器允许的光伏阵列最大开路电压。 须考虑温度对光伏电池开路电压的影响，电池开路电压超过此限值逆变器会报直流过压，甚至会导致逆变器损坏。3） MPPT 电压范围逆变器运行时能够搜索的直流电压范围。 配置光伏组件时须考虑在极端高温和极端低温的最大功率点电压在此范围内。2 交流输入侧参数1）额定功率额定输出有功功率，不受无功调度的影响。2）最大交流输出功率视在功率，有功功率和无功功率的矢量和。3） THD (Total Harmonic Distortion ，总谐波畸变率 )谐波存在的危害：改变电压平均值、 造成电压闪变、影响各种电气设备的正常工作、变压器发热和磁通饱和、电磁干扰、系统噪音、保护系统误动作。4）功率因数有功功率和视在功率的比值，计算公式如下。正常发电时，功率因数越高越好 — 更高的传输效率。根据电力公司要求，功率因数可调(-0.9~+0. 9) ，即 550kVA 逆变器，输出 500kW 有功时，可以输出 242kVar 的感性或容性无功。5）直流分量逆变桥开关动作不一致， 电流环测量元件偏移误差， 则参考电流中可能存在直流分量。直流分量的存在将扰乱配电变压器运行， 导致变压器磁通饱和、 发热、 噪音， RCD 误动作。3 系统参数1）效率最大效率：逆变器在整个运行范围内所能达到的最大效率 η max。欧洲效率 (Euro Efficiency) ：根据欧洲光照条件，给出一个有标准配置阵列的光伏逆变器，在不同功率点的权值，用来估算逆变器的总体效率。加州效率 (CEC) ：美国加州能源协会要求，按照不同功率点效率根据加权公式计算，同时考虑直流电压对效率的影响 (额定、最大、最小三种输入电压 )。2）防护等级IP—— Ingress Protection 的缩写，是针对电气设备外壳对异物侵入的防护等级。格式 —— IPXX，其中 XX 为两个阿拉伯数字第一数字 X 表示接触保护和外来物保护等级第二数字 X 表示防水保护等级三、逆变器的几项功能1、 MPPT 跟踪逆变器的目标是尽可能的输出最大功率，而 MPPT 就是实现这一目标的工具。2、逆变控制将组件输出的直流电逆变成与电网幅值、相位一致交流电并入电网。3、有功控制为了防止过量的有功功率输入到电网， 电力公司会通过远程控制逆变器来减少注入到电网的功率。4、频率控制实现对电网突变 /故障更快速的响应，根据频率来限制有功功率。5、无功控制逆变器向电网输出的无功功率可以起到稳定接入点电压的作用。 向电网注入容性无功会抬升接入点的电压，感性无功则可以起到相反的作用。6、低电压穿越电网出现短时跌落时， 光伏电站不得从电网脱离， 而应继续保持和电网连接。此外，更完备的电网支持要求还要求逆变器在电网跌落期间向电网注入无功。