太阳能光伏并网逆变器

光伏并网逆变器的定义

       1.要求具有较高的效率。由于太阳电池的价格偏高，为了最大限度地利用太阳电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。

       2.要求具有较高的可靠性。光伏发电系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器具有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如输入直流极性接反保护，交流输出短路保护，过热、过载保护等。

       3.要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化，蓄电池虽然对太阳电池的电压具有重要作用，但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动，特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如12V蓄电池，其端电压可在10V～16V之间变化，这就要求逆变器必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压的稳定。

       4.在中、大容量的光伏发电系统中，逆变电源的输出应为失真度较小的正弦波。这是由于在中、大容量系统中，若采用方波供电，则输出将含有较多的谐波分量，高次谐波将产生附加损耗，许多光伏发电系统的负载为通信或仪表设备，这些设备对电网品质有较高的要求，当中、大容量的光伏发电系统并网运行时，为避免与公共电网的电力污染，也要求逆变器输出正弦波电流。

什么是光伏逆变器

       摘要：光伏逆变器（PVinverter或solarinverter）可以将光伏（PV）太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电（AC）的逆变器，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡（BOS）之一，可以配合一般交流供电的设备使用。下面来了解一下光伏逆变器的知识！一、什么是光伏逆变器

       逆变器又称电源调整器，根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型电源用和并网用二种。根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器，根据有无变压器又可分为变压器型逆变器和无变变压器型逆变器。

       二、结构原理

       逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力。一般由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压；逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。逆变器主要由晶体管等开关元件构成，通过有规则地让开关元件重复开-关（ON-OFF），使直流输入变成交流输出。当然，这样单纯地由开和关回路产生的逆变器输出波形并不实用。一般需要采用高频脉宽调制（SPWM），使靠近正弦波两端的电压宽度变狭，正弦波中央的电压宽度变宽，并在半周期内始终让开关元件按一定频率朝一方向动作，这样形成一个脉冲波列（拟正弦波）。然后让脉冲波通过简单的滤波器形成正弦波。

       三、逆变器的元器件构成

       1、电流传感器

       对于电流传感器要求精度高、响应时间快，而且耐低温、高温等环境要求，目前国内很多厂家都用开环电流传感器来取代闭环电流传感器，如：JCE1000-AXS、JCE1500-AXS、JCE2000-AXS等

       2、电流互感器

       一般采用BRS系列电流互感器，从几百到几千A不等，输出信号一般采用0-5A为标准

       3、电抗器

       三、功能

       1、自动运行和停机功能

       早晨日出后，太阳辐射强度逐渐增强，太阳电池的输出也随之增大，当达到逆变器工作所需的输出功率后，逆变器即自动开始运行。进入运行后，逆变器便时时刻刻监视太阳电池组件的输出，只要太阳电池组件的输出功率大于逆变器工作所需的输出功率，逆变器就持续运行；直到日落停机，即使阴雨天逆变器也能运行。当太阳电池组件输出变小，逆变器输出接近0时，逆变器便形成待机状态。

       2、最大功率跟踪控制功能

       太阳能电池组件的输出是随太阳辐射强度和太阳电池组件自身温度（芯片温度）而变化的。另外由于太阳电池组件具有电压随电流增大而下降的特性，因此存在能获取最大功率的最佳工作点。太阳辐射强度是变化着的，显然最佳工作点也是在变化的。相对于这些变化，始终让太阳电池组件的工作点处于最大功率点，系统始终从太阳电池组件获取最大功率输出，这种控制就是最大功率跟踪控制。太阳能发电系统用的逆变器的最大特点就是包括了最大功率点跟踪（MPPT）这一功能。

       四、选购步骤及方法

       1、功率

       一般根据系统的要求配置对应功率段的逆变器，选型的逆变器的功率应该与太阳能电池方阵的最大功率匹配，一般选取光伏逆变器的额定输出功率与输入总功率相近左右，这样可以节约成本。

       2、关键技术指标

       1）选择合适的输入输出电压范围，确保产品的最优组合。

       2）逆变器的欧洲效率：它的高低将直接影响到光伏发电系统的设计成本与发电效率。

       3）太阳电池方阵最大功率跟踪功能（MPPT）及其效率。

       4）应注意所选用的逆变器应有基本的保护功能，如过流/短路保护、过功率保护，过温保护，防雷保护、孤岛保护等功能。

       5）逆变器输出电流波形畸变率（THD%）要低于4%。

       3、认证标准

       作为光伏电站的核心设备，为保证电站的稳定、可靠、持续运行，并网逆变器必须有很高的可靠性。它应具有销售目的地的安规认证，电磁兼容认证，及各国并网认证：（以欧洲为例）

       安规：EN62109-1，EN62109-2

       电磁兼容:EN61000-6-1,EN61000-6-2,EN61000-6-3,EN61000-6-4

       并网认证:VDE0126-1-1(德国)

       4、品牌与服务

       建议购买目前市场上口碑不错的品牌，因为一般品牌形象好的公司，通常会在技术，以及维修服务上有较大的投资，能满足对客户的承诺。

光伏逆变器十大名牌

       光伏逆变器十大名牌：华为、阳光电源、锦浪科技、古瑞瓦特、固德威、TMEIC、Solar Edge、上能电气、SMA、首航新能源。

       1、华为

       华为是全球领先的信息与通信技术（ICT）解决方案供应商，专注于ICT领域，坚持稳健经营、持续创新、开放合作。

       2、阳光电源

       阳光电源股份有限公司是一家专注于太阳能、风能、储能、氢能、电动汽车等新能源电源设备的研发、生产、销售和服务的国家重点高新技术企业。

       3、锦浪科技

       一家专业从事分布式光伏发电系统核心设备组串式逆变器研发、生产、销售和服务的国家火炬计划重点高新技术企业。

       4、古瑞瓦特

       古瑞瓦特公司成立于2011年，是一家专注于太阳能并网、储能系统、智能充电桩和智能能源管理解决方案研发和制造的新能源企业。

       5、固德威

       固德威是一家太阳能光伏逆变器及相关产品的供应商。

       6、TMEIC

       TMEIC通过广泛的系统解决方案，包括变频器、电机、光伏逆变器和先进的自动化系统，为各种工业应用推动全球工业发展。

       7、Solar Edge

       Solar Edge成立于2006年，开发了直流优化逆变器解决方案，改变了光伏系统的电力采集和管理方式。

       8、上能电气

       上能电气是一家专注于电力电子产品研发、制造和销售的国家高新技术企业。公司深耕于电力电子动力转换与控制领域。

       9、SMA

       SMA作为世界领先的太阳能系统解决方案和服务供应商，SMA集团一直致力于为可再生能源供应制定行业标准。

       10、首航新能源

       专注于新能源领域的光伏逆变器、储能逆变器以及其他相关产品的研发、生产和销售。

       以上内容参考百度百科-华为技术有限公司百度百科-阳光电源股份有限公司百度百科-锦浪科技股份有限公司

太阳能光伏并网发电对逆变器有什么要求？

       逆变器（inverter，又称变流器、反流器，或称反用换流器、电压转换器）是一个利用高频电桥电路将直流电变换成交流电的电子器件，其目的与整流器相反。可将12V或24V的直流电转换成230V、50Hz交流电或其它类型的交流电。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

       太阳能光伏并网发电注意事项：电能质量问题：光伏发电并网逆变器易产生谐波、三相电流不平衡，输出功率不确定性易造成电网电压波动、闪变，需要进行治理。光伏电压出力力随机且变化幅度大，自身不具备惯量，需要增加电网的旋转备用容量进行调节；供电可靠性指标分析、电压无功控制、电能计量计费以及与电网自动化系统的信息交互等各种运行控制措施也存在技术问题。对于接入配电网的大量分布式光伏电源，原来辐射撞配电网络变为多电源结构，需加装或更换保护及自动化装置；光伏电源引起的自给非正常孤岛问题，需加装有效的多种保护。

       要注意组件朝向问题，肯定是要向南，且最好要有一定倾角；要注意遮挡，这个肯定够都是清楚的；同一矩阵组件需要相近的电流，否则串联后会影响组件发电效率；在潮湿地区组件容易引发PID现象，主要出现负极，会导致组件功率逐渐下降。从而影响整个矩阵发电效果（户用系统请忽略，主要发生在大型地面电站）；在航道机场附近是不能建光伏电站的，电板的反射光会影响飞机起降。如果是分布式电站，那不是所有屋顶都适合装太阳能电站，有些屋顶承重不行，建议先现场考察下。

为什么并网光伏系统必须需要逆变器,而独立光伏系统有时需要有时

       并网光伏系统和独立光伏系统之所以在逆变器的使用上有所区别，主要是由于它们的工作环境和应用需求不同。

       并网光伏系统：

       目的：主要是将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电，以便与公共电网连接并向电网输送电能。

       逆变器作用：逆变器在这种系统中是必需的，因为公共电网通常工作在交流电的形式下，而光伏板产生的电能是直流的。逆变器负责将直流电转换为交流电，并确保其与电网同步运行。

       独立光伏系统：

       目的：这种系统通常用于远离电网的地方，如偏远地区或岛屿，为那些无法接入公共电网的地方提供电力。

       逆变器使用情况：独立光伏系统有时会使用逆变器，有时则不需要，这取决于最终用电设备的电气需求。如果最终使用的设备是直流电设备，例如直流电动机、直流灯等，那么可能不需要逆变器。但如果需要供电的设备是交流电设备，例如家用电器，那么逆变器将是必要的，以确保这些设备能够正常工作。

光伏并网逆变器与风力发电并网逆变器有什么区别

       一、指代不同

       1、光伏并网逆变器：主要是直流系统，即将太阳电池发出的电能给蓄电池充电，而蓄电池直接给负载供电。

       2、风力发电并网逆变器：可以将直流电转换成交流电外，其输出的交流电可以与市电的频率及相位同步，因此输出的交流电可以回到市电。

       二、特点不同

       1、光伏并网逆变器：要求具有较高的效率。由于太阳电池的价格偏高，为了最大限度地利用太阳电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。

       2、风力发电并网逆变器：将直流电源转换为交流电源，以便送回电网。并网逆变器的输出电压的频率需和电网频率（50或60Hz）相同，一般会用机器中的振荡器达成，并且也会限制输出电压不超过电网电压。

       三、原理不同

       1、光伏并网逆变器：逆变器将直流电转化为交流电，若直流电压较低，则通过交流变压器升压，即得到标准交流电压和频率。对大容量的逆变器，由于直流母线电压较高，交流输出一般不需要变压器升压即能达到220V。

       2、风力发电并网逆变器：有使用较新的高频变压器、传统的工频变压器，或是无变压器的逆变器架构。高频变压器不是直接提供120V或240V的AC电源，而是有电脑控制的多步程式，让电源转换为高频的交流电，再转换为直流电，最后再转换为电源需要的电压及频率。

       百度百科-并网逆变器

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选用太阳能并网逆变器需要注意哪些

       以下由专业生产光伏逆变器的企业“易事特 www.eastups.com ”提供：

       并网光伏逆变器主要分高频变压器型、低频变压器型和无变压器型三大类，主要从安全性和效率两个层面来考虑变压器类型。

       并网光伏逆变器选型时应考虑的方面有：

       (1)容量匹配设计

       并网系统设计中要求电池阵列与所接逆变器的功率容量相匹配，一般的设计思路是：

       组件标称功率×组件串联数×组件并联数=电池阵列功率

       在容量设计中，并网逆变器的最大输入功率应近似等于电池阵列功率，已实现逆变器资源的最大化利用。

       (2)MPP电压范围与电池组电压匹配

       根据太阳能电池的输出特性，电池组件存在功率最大输出点，并网逆变器具有在特点输入电压范围内自动追踪最大功率点的功能，因此电池阵列的输出电压应处于逆变器MPP电压范围以内。

       电池组件电压×组件串联数=电池阵列电压

       一般的设计思路是电池阵列的标称电压近似等于并网逆变器MPP电压的中间值，这样可以达到MPPT的最佳效果。

       (3)最大输入电流与电池组电流匹配

       电池组阵列的最大输出电流应小于逆变器最大输入电流。为了减少组件到逆变器过程中的直流损耗，以及防止电流过大对逆变器造成过热或电气损坏，逆变器最大输入电流值与电池阵列的电流值的差值应尽量大一些。

       (4)转换效率

       并网逆变器的效率标示一般分最大效率和欧洲效率，通过加权系数修正的欧洲效率更为科学。逆变器在其它条件满足的情况下，转换效率应越高越好。

       (5)配套设备

       并网发电系统是完整的体系，逆变器是重要的组成部分，与之配套相关的设备主要是配电柜和监控系统。并网电站的监控系统包括硬件和软件，根据自身特点而需要量身定做，一般大型的逆变器厂家都针对自己的逆变器而专门开发了一套监控系统，因此在逆变器选型过程中，应考虑相关的配套设备是否齐全。

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