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。
光伏发电系统需要多大容量逆变器？
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。
什么叫光伏逆变器
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压器型逆变器。 光伏逆变器的功能
逆变器不仅具有直交流变换功能，还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能（并网系统用）、自动电压调整功能（并网系统用）、直流检测功能（并网系统用）、直流接地检测功能（并网系统用）。这里简单介绍自动运行和停机功能及最大功率跟踪控制功能。 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。
什么是光伏逆变器？
光伏逆变器（PV inverter或solar inverter）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。
光伏并网逆变器与离网逆变器有什么区别？混合逆变器又有什么优势？
光伏并网逆变器和离网逆变器的主要区别在于它们的工作方式不同：前者是将光伏电池所生成的电能直接输入到公共交流电网中，而后者是将光伏电池所生成的电能输出到负载端，不与公共交流电网连接。此外，混合逆变器也有一定的优势，它既可以将光伏电池所生成的电能直接输入到公共交流电网中，也可以将部分功率输出到特定的负荷端。因此，使得该逆变器在应对复杂场合时能够更好地服务于使用者。
光伏逆变器与一般逆变器的主要区别是什么？
知道它的分类：\x0d\x0a光伏逆变器的主要有两大类:一个是按应用范围分类;别一个是按输出波形分类.\x0d\x0a（一）按应用范围分类： \x0d\x0a （1）普通型逆变器\x0d\x0a 直流12V或24V输入，交流220V、50Hz输出，功率从75W到5000W,有些型号具有交、直流转换即UPS功能。 \x0d\x0a （2）逆变/充电一体机 \x0d\x0a 在此类逆变器中，用户可以使用各种形式的电源为交流负载供电：有交流电时，通过逆变器使用交流电为负载供电，或为蓄电池充电；无交流电时，用蓄电池为交流负载供电。它可与各种电源结合使用：如蓄电池、发电机、\x0d\x0a太阳能电池板和风力发电机等。 \x0d\x0a （3）邮电通信专用逆变器 \x0d\x0a 为邮电、通信提供高品质的48V逆变器，其产品质量好、可靠性高、模块式（模块为1KW）逆变器，并具有N+1冗余功能、可扩充（功率从2KW到20KW）。 \x0d\x0a （4）航空、军队专用逆变器 \x0d\x0a 此类逆变器为28Vdc输入，可提供下列交流输出：26Vac、115Vac、230Vac，其输出频率可为：50Hz、60Hz及400Hz,输出功率从30VA到3500VA不等。还有供航空专用的DC-DC转换器及变频器。 \x0d\x0a \x0d\x0a （二）按输出波形分类： \x0d\x0a \x0d\x0a （1）方波逆变器 \x0d\x0a 方波逆变器输出的交流电压波形为方波。此类逆变器所使用的逆变线路也不完全相同，但共同的特点是线路比较简单，使用的功率开关管数量很少。设计功率一般在百瓦至千瓦之间。方波逆变器的优点是：线路简单、价格便宜、维修方便。缺点是由于方波电压中含有大量高次谐波，在带有铁心电感或变压器的负载用电器中将产生附加损耗，对收音机和某些通讯设备有干扰。此外，这类逆变器还有调压范围不够宽，保护功能不够完善，噪声比较大等缺点。 \x0d\x0a （2）阶梯波逆变器 \x0d\x0a 此类逆变器输出的交流电压波形为阶梯波，逆变器实现阶梯波输出也有多种不同线路，输出波形的阶梯数目差别很大。阶梯波逆变器的优点是，输出波形比方波有明显改善，高次谐波含量减少，当阶梯达到17个以上时输出波形可实现准正弦波。当采用无变压器输出时，整机效率很高。缺点是，阶梯波叠加线路使用的功率开关管较多，其中有些线路形式还要求有多组直流电源输入。这给太阳电池方阵的分组与接线和蓄电池的均衡充电均带来麻烦。此外，阶梯波电压对收音机和某些通讯设备仍有一些高频干扰。 \x0d\x0a （3）正弦波逆变器 \x0d\x0a 正弦波逆变器输出的交流电压波形为正弦波。正弦波逆变器的优点是，输出波形好，失真度很低，对收音机及通讯设备干扰小，噪声低。此外，保护功能齐全，整机效率高。缺点是：线路相对复杂，对维修技术要求高，价格较贵。 \x0d\x0a 上述三种类型逆变器的分类，有利于光伏系统和风力发电系统设计人员和用户对逆变器进行识别和选型。实际上，波形相同的逆变器在线路原理，使用器件及控制方法等等方面仍有很大区别。
湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467
