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光伏并網逆變器的概述和分類
編輯:東莞美樺電子   發布時間:2019-04-29

光伏逆變器是應用在太陽能光伏發電領域的專用逆變器。它將太陽能電池產生的直流電通過電力電子變換技術轉換為能夠直接并入電網、負載的交流能量。是光伏系統中不可缺少的核心部件。   

并網逆變器作為光伏電池與電網的接口裝置,將光伏電池的電能轉換成交流電能并傳輸到電網上,在光伏并網發電系統中起著至關重要的作用,現代逆變技術為光伏并網發電的發展提供了強有力的技術和理論支持。   

光伏發電并網逆變器   

并網逆變器一般分為光伏并網逆變器、風力發電并網逆變器、動力設備并網逆變器和其他發電設備并網逆變器。   

由于建筑的多樣性,勢必導致太陽能電池板安裝的多樣性,為了使太陽能的轉換效率zui高同時又兼顧建筑的外形美觀,這就要求我們的逆變器的多樣化,來實現zui佳方式的太陽能轉換。現在世界上比較通行的太陽能逆變方式為:集中逆變器、組串逆變器,多組串逆變器和組件逆變。   

集中逆變器   

集中逆變器一般用與大型光伏發電站(>10kW)的系統中,很多并行的光伏組串被連到同一臺集中逆變器的直流輸入端,一般功率大的使用三相的IGBT功率模塊,功率較小的使用場效應晶體管,同時使用DSP轉換控制器來改善所產出電能的質量,使它非常接近于正弦波電流。zui大特點是系統的功率高,成本低。但受光伏組串的匹配和部分遮影的影響,導致整個光伏系統的效率和電產能。同時整個光伏系統的發電可靠性受某一光伏單元組工作狀態不良的影響。zui新的研究方向是運用空間矢量的調制控制,以及開發新的逆變器的拓撲連接,以獲得部分負載情況下的高的效率。   

組串逆變器   

組串逆變器已成為現在國際市場上zui流行的逆變器。組串逆變器是基于模塊化概念基礎上的,每個光伏組串(1kW-5kW)通過一個逆變器,在直流端具有zui大功率峰值跟蹤,在交流端并聯并網。許多大型光伏電廠使用組串逆變器。優點是不受組串間模塊差異和遮影的影響,同時減少了光伏組件zui佳點與逆變器不匹配的情況,從而增加了發電量。技術上的這些優勢不僅降低了系統成本,也增加了系統的可靠性。同時,在組串間引入“主-從”的概念,使得在系統在單串電能不能使單個逆變器工作的情況下,將幾組光伏組串聯系在一起,讓其中一個或幾個工作,從而產出更多的電能。zui新的概念為幾個逆變器相互組成一個“團隊”來代替“主-從”的概念,使得系統的可靠性又進了一步。目前,無變壓器式組串逆變器已占了主導地位。   

多組串逆變   

多組串逆變是取了集中逆變和組串逆變的優點,避免了其缺點,可應用于幾千瓦的光伏發電站。在多組串逆變器中,包含了不同的單獨的功率峰值跟蹤和直流到直流的轉換器,這些直流通過一個普通的直流到交流的逆變器轉換成交流電,并網到電網上。光伏組串的不同額定值(如:不同的額定功率、每組串不同的組件數、組件的不同的生產廠家等等)、不同的尺寸或不同技術的光伏組件、不同方向的組串(如:東、南和西)、不同的傾角或遮影,都可以被連在一個共同的逆變器上,同時每一組串都工作在它們各自的zui大功率峰值上。   

同時,直流電纜的長度減少、將組串間的遮影影響和由于組串間的差異而引起的損失減到zui小。   

組件逆變器   

組件逆變器是將每個光伏組件與一個逆變器相連,同時每個組件有一個單獨的zui大功率峰值跟蹤,這樣組件與逆變器的配合更好。通常用于50W到400W的光伏發電站,總效率低于組串逆變器。由于是在交流處并聯,這就增加了交流側的連線的復雜性,維護困難。另一需要解決的是怎樣更有效的與電網并網,簡單的辦法是直接通過普通的交流電插座進行并網,這樣就可以減少成本和設備的安裝,但往往各地的電網的安全標準也許不允許這樣做,電力公司有可能反對發電裝置直接和普通家庭用戶的普通插座相連。另一和安全有關的因素是是否需要使用隔離變壓器(高頻或低頻),或者允許使用無變壓器式的逆變器。這一逆變器在玻璃幕太陽能并網逆變器 光伏并網逆變器墻中使用zui為廣泛。

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