太阳能发电系统中光伏逆变器应该如何选择
摘要：光伏逆变器是太阳能光伏发电系统的主要部件和重要组成部分，为了保证太阳能光伏发电系统的正常运行，对光伏逆变器的正确配置选型显得成为重要。逆变器的配置除了要根据整个光伏发电系统的各项技术指标并参考生产厂家提供的产品样本手册来确定。一般还要重点考虑下列几项技术指标。【光伏逆变器技术指标】太阳能发电系统中光伏逆变器应该如何选择?
1、额定输出功率
额定输出功率表示光伏逆变器向负载供电的能力。额定输出功率高的光伏逆变器可以带更多的用电负载。选用光伏逆变器时应首先考虑具有足够的额定功率，以满足最大负荷下设备对电功率的要求，以及系统的扩容及一些临时负载的接入。当用电设备以纯电阻性负载为生或功率因数大于0.9时，一般选取光伏逆变器的额定输出功率比用电设备总功率大10%~15%。
2、输出电压的调整性能
输出电压的调整性能表示光伏逆变器输出电压的稳压能力。一般光伏逆变器产品都给出了当直流输入电压在允许波动范围变动时，该光伏逆变器输出电压的波动偏差的百分率，通常称为电压调整率。高性能的光伏逆变器应同时给出当负载由零向100%变化时，该光伏逆变器输出电压的偏差百分率，通常称为负载调整率。性能优良的光伏逆变器的电压调整率应小于等于±3%，负载调整率就小于等于±6%。
3、整机效率
整机效率表示光伏逆变器自身功率损耗的大小。容量较大的光伏逆变器还要给出满负荷工作和低负荷工作下的效率值。一般KW级以下的逆变器的效率应为80%~85%；10KW级的效率应为85%~90%；更大功率的效率必须在90%~95%以上。逆变器效率高低对光伏发电系统提高有效发电量和降低发电成本有重要影响，因此选用光伏逆变器要尽量进行比较，选择整机效率高一些的产品。
4、启动性能
光伏逆变器应保证在额定负载下可靠启动。高性能的光伏逆变器可以做到连续多次满负荷启动而不损坏功率开关器件及其他电路。小型逆变器为了自身安全，有时采用软启动或限流启动措施或电路。
光伏产业从欧洲，澳洲，到现在的中国已经成了热门行业，短短几年内国内光伏逆变器生产厂家如春笋般的诞生，不过如何选择太阳能逆变器这个还是有一定的标准。
首先考虑的是光伏电站的规模，是家庭还是企业，不过在国内组建太阳能光伏电站还是比较少，主要是房屋结构条件等限制，无法安装太阳能电池板，厂房和企业还是很有优势。小型家庭光伏电站主要是针对国外别墅安装。
其次考虑的是效率。效率说直接点就是根发电量直接挂钩，所以现在越来越多的光伏逆变器生产厂家对逆变器的效率作为主要技术优势来研发。
5、最后要考虑是否可靠
光伏并网发电系统是将太阳能电池发出的直流电转化为与电网电压同频同相的交流电，并且实现既向负载供电，又向电网发电的系统。光伏并网发电系统主要由光伏阵列、并网逆变器、控制器和继电保护装置组成。光伏阵列是光伏并网发电系统的主要部件，由其将接收到的太阳光能直接转换为电能。目前工程上应用的光伏阵列一般是由一定数量的晶体硅太阳能电池组件按照系统需要的电压的要求串、并联组成的。
光伏发电如何选择逆变器？
最好用3000W的逆变器，本身空载用电不多，还能可靠的、放心的工作。
负载分电热负载和电动负载两类。标1000W的电热负载消耗功率就是1000W，而标1000W的电动负载消耗功率却是1300W左右，这是因为所标的1000W是输出的机械功率，是扭矩与转速的乘积除以常数9550（9550=60（秒）乘以1000（千瓦）除以2π（圆周做功）），实际耗电是电压与电流的乘积再乘功率因数（电流落后于电压相位角的余弦值），这本来就不是一回事。所有电动机都有一个效率问题，也就是不可能全部电能都变成机械能。一般的讲，电动机质量越好，效率越高。全铜线电机就比铝线电机效率高，定子和转子之间的间隙越小效率越高。用无氧铜绕成的电机比普通铜效率高，硅钢片的质量也有很大关系。总之，电动机发热越少，效率越高。
起动的时候电流甚至达到正常工作电流的5至7倍。电动负载最好用5000W逆变器。
2-12. 如何设计离网太阳能供电系统
答：
首先要明确使用要求：
一、先计算负载容量
1.照明用负载容量，2.动力用负载容量，3.加热用负载容量。负载容量就是所有用电器具的电功率乘以用电时间的全部乘积之和。
例如：1.照明灯5盏，3盏7瓦的，两盏15瓦的，合计51瓦，每天17点到23点照明6小时。
计算：51瓦×6小时=306瓦时=0.306千瓦时（1千瓦时=1度电=1000瓦时）。
2.冰箱1台，功率100瓦，24小时间歇工作，每日耗电1.5度。
3. 42寸LED电视机1台，耗电70瓦，每天5小时，日耗电0.35度。
4. 台式电脑一台，耗电150瓦，每天6小时，日耗电0.9度。
四项合计每日总耗电量：0.306千瓦时+1.5千瓦时+0.35千瓦时+0.9千瓦时=3.056千瓦时，大约每天3个字，也就是3度电。
二、计算太阳能电池板（光伏板）
每块光伏板参数：尺寸：1.95m×1m=1.95平米，功率：360瓦，开路电压：45伏，工作电压：37伏，工作电流：9.19安培。
可选用4块，总功率：1440瓦，每小时可发电1.44度，按（冬天）每天四小时，每天可发电5.76度，可完全满足日耗3度的用电量。安装时两块并联，再串联。开路电压：90伏，工作电压：74伏，工作电流：18.38安培。
三、计算电瓶（铅酸蓄电池）
可选用6块12伏100安时的蓄电池串联使用，总电压72伏，容量100安时。总储电量7200瓦时，也就是7.2度（千瓦时）。
由于蓄电池容量原因，如果是天天晴天，每日光伏板发的电负荷用不完，多余的还能充入蓄电池，用电当然没有任何问题，第二天、第三天阴天，也没有问题，但是第四天再连阴天，蓄电池的电将耗尽！蓄电池的电耗尽后，如果一周得不到充电，蓄电池将永久性损坏！此时，必须将蓄电池运到通电的地方去充电。充足后运回来还可以用两天。
若想阴天多用几天，就要成组地增加蓄电池，一组6块，两组12块就能用4天，三组18块就能用一周了。
再一个办法就是少用电，例如电视换17寸，耗电20瓦左右，电脑换笔记本电脑，耗电16瓦左右。电灯换LED灯泡，又亮又省电，还寿命长不怕闪。
四、附件选用
逆变器可选用72伏变220伏，3000瓦的，价格300元左右。
考虑到冰箱起动电流较大，选用大功率的逆变器可保证冰箱的正常使用，用电也费不太多。
充放电控制器，选72伏，20安培的那种。
导线使用2.5平方的（指平方毫米，简称，和房子的平方不是一回事）或4平方的，导线粗可以提高效率，省电且安全。
光伏发电应该怎么选取逆变器的大小？
从分布式光伏的应用场景出发来匹配逆变器，因地制宜选择合适的逆变器才能发挥最大的作用。取决于屋顶的情况，家庭屋顶或者庭院，装机容量小，一般选择单相组串式逆变器，屋顶面积过大时选择三相组串式逆变器，工商业屋顶，复杂的山地和大棚项目，针对朝向不规则，易发生局部遮挡情况，装机容量较大，低压或中压多种并网电压的场景，一般选择三相组串式逆变器。
对于低压侧并网的逆变器选择为220V/380V电压输出的逆变器，如易事特逆变器33KW以下功率段的。对于中压并网或高压并网的选择480V输出不带N线的逆变器，如易事特40KW功率以上的逆变器。光伏发电注意事项
为了避免电弧和触电危险，请勿在有负载工作的情况下断开电气连接。必须保持接插头干燥和清洁，确保它们处于良好的工作状态。不要将其他金属物体插入接插头内，或者以其他任何方式来进行电气连接。
除非组件断开了电气连接并且您穿着个人防护装备，否则，不要触摸或操作玻璃破碎、边框脱落和背板受损的光伏组件。请勿触碰潮湿的组件。
如何选取适合自身的光伏逆变器
通常逆变器的输入电压为12V、24V、36V、48V也有其他输入电压的型号，而输出电压一般多为220V，当然也有其他型号的可以输出不同需要的电压。逆变器的价格和好坏主要是下面参数决定的：输出功率、转换效率、输出波形质量。只要比较一下这些参数就知道这款逆变器质量如何了。逆变器是一种常用设备，只要是属于常用型号，一般在电气维修点以及几乎所有的电子市场都会有售的，而且只要是技术还可以的电气维修店都是可以维修的，电子市场就更可以维修了。如果是非常用型号或者功率很大的情况下就只能去电子市场或者网上定制了。逆变器是把直流电能转换为交流电能（一般情况下为220V,50Hz的正弦波）的设备。它与整流器的作用相反，整流器是将交流电能转换为直流电能。逆变器由逆变桥、控制单元和滤波电路组成。广泛应用于空调、电动工具、电脑、电视、洗衣机、冰箱，、按摩器等电器中。
逆变器在选择和使用时必须注意以下几点：
1）直流电压一定要匹配；
每台逆变器都有标称电压，如12V，24V等，
要求选择蓄电池电压必须与逆变器标称直流输入电压一致。如12V逆变器必须选择12V蓄电池。
2）逆变器输出功率必须大于用电器的最大功率；
尤其是一些启动能量需求较大的设备，如电机、空调等，需要额外留有功率裕量。
3）正负极必须接线正确
逆变器接入的直流电压标有正负极。一般情况下红色为正极（+），黑色为负极（—），蓄电池上也同样标有正负极，红色为正极（+），黑色为负极（—），连接时必须正接正（红接红），负接负（黑接黑）。连接线线径必须足够粗，并且应尽可能减少连接线的长度。
4）充电过程与逆变过程不能同时进行，以避免损坏设备，造成故障。
5）逆变器外壳应正确接地，以避免因漏电造成人身伤害。
6）为避免电击伤害，严禁非专业人员拆卸、维修、改装逆变器。
分布式光伏逆变器有哪些，该怎么选择呢？
分布式光伏选择逆变器的五要素：
第一，从分布式光伏的应用场景出发来匹配逆变器，因地制宜选择合适的逆变器才能发挥最大的作用。逆变器机型如何选择?单相还是三相?这些都取决于屋顶的情况，家庭屋顶或者庭院，装机容量小，一般选择单相或三相并网的组串式逆变器，屋顶面积过大时选择三相的逆变器;工商业屋顶，复杂的山地和大棚项目，针对朝向不规则，易发生局部遮挡情况，装机容量较大，低压或中压多种并网电压的场景，一般选择三相组串式逆变器;对于西北地区的大型地面和荒漠电站来说，建议使用集中箱式逆变器。
第二，选择逆变器其中比较关键的因素就是高效发电。要实现光伏电站高效发电，一个指标是逆变器的转换效率，平时经常看到的逆变器有最大效率和加权效率两个概念。这个两个概念有什么区别?最大效率，就是逆变器在最好的情况下的最佳表现。加权效率，是逆变器的综合表现。逆变器能够实现高效发电是综合体现，这样看来，加权效率更具有制造意义。
另外一个关键指标是MPPT效率，有动态和静态两个战略。就目前来说，静态MPPT效率的算法没有多大问题大部分厂家都能够达到。关键是动态MPPT效率，在逆变器实际的工作环境中光照、温度等条件是不断变化的。逆变器转换效率和MPPT效率这两个指标，会影响逆变器的发电量，可延长发电时间，从而提高发电量。
第三，分布式光伏系统因为离用户侧距离近，安全可靠成为选择逆变器的重要因素。业主和开发商希望电站能能够可靠安全运行25年。1.实现组串监控，能够对每一个组串进行精细化的监控，及时发现线路故障、组件故障、遮挡等问题，减少故障定位时间。2.逆变器有防护功能，要能够防火灾，如，彩钢瓦屋顶和山地场景易发生火灾;能够防雷击，如，屋顶和山地等场景易多发雷暴天气;要能够防PID和防触电，如，渔光和农光互补场景经常有运维或工作的人员。3.逆变器的散热设计，电子器件寿命10 ℃法则：器件环境温度每升高10 ℃，寿命减少一半。4.要考虑逆变器的工艺设计和期间选型，有了好的设计，在进行大量的实验验证，像防水、防尘、高低温等都是非常有必要的。
第四，选择逆变器要考虑电网友好性。逆变器在光伏系统中，是将光能转换成电能的重要工具，前面接的是光，后面接的是电网。逆变器电网友好性有三个指标，功率功率因数、电流谐波、直流分量。功率因数PF，正常情况下PF=1最理想，电流谐波THDi越小，越接近正弦，直流分量DCI，越小越理想。
第五，智能运维，针对不同的场景选择不同监控方案，有远程监控、在线客服、远程运维三种不运维方式。
怎么选择光伏逆变器，要考虑哪些参数指标呢？
首先要确定是并网还是离网。逆变器的配置除了要根据整个光伏发电系统的各项技术指标并参考生产厂家提供的产品样本手册来确定。一般还要重点考虑下列几项技术指标。
1、额定输出功率
额定输出功率表示光伏逆变器向负载供电的能力。额定输出功率高的光伏逆变器可以带更多的用电负载。选用光伏逆变器时应首先考虑具有足够的额定功率，以满足最大负荷下设备对电功率的要求，以及系统的扩容及一些临时负载的接入。当用电设备以纯电阻性负载为生或功率因数大于0.9时，一般选取光伏逆变器的额定输出功率比用电设备总功率大10%`15%。
2、输出电压的调整性能
输出电压的调整性能表示光伏逆变器输出电压的稳压能力。一般光伏逆变器产品都给出了当直流输入电压在允许波动范围变动时，该光伏逆变器输出电压的波动偏差的百分率，通常称为电压调整率。高性能的光伏逆变器应同时给出当负载由零向100%变化时，该光伏逆变器输出电压的偏差百分率，通常称为负载调整率。性能优良的光伏逆变器的电压调整率应小于等于±3%，负载调整率就小于等于±6%。
3、整机效率
整机效率表示光伏逆变器自身功率损耗的大小。容量较大的光伏逆变器还要给出满负荷工作和低负荷工作下的效率值。一般KW级以下的逆变器的效率应为85%以上；10KW级的效率应为90%以上；更大功率的效率必须在95%以上。逆变器效率高低对光伏发电系统提高有效发电量和降低发电成本有重要影响，因此选用光伏逆变器要尽量进行比较，选择整机效率高一些的产品。
4、启动性能
光伏逆变器应保证在额定负载下可靠启动。高性能的光伏逆变器可以做到连续多次满负荷启动而不损坏功率开关器件及其他电路。小型逆变器为了自身安全，有时采用软启动或限流启动措施或电路。
以上几条是作为光伏逆变器设计和选购的主要依据，也是评价光伏逆变器技术性能的重要指标。
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