光伏逆变器的原理图

光伏并网逆变器的工作原理

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，在中、小容量的逆变器中，由于直流电压较低，如12V、24V，就必须设计升压电路。
中、小容量逆变器一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种，推挽电路，将升压变压器的中性插头接于正电源，两只功率管交替工作，输出得到交流电力，由于功率晶体管共地边接，驱动及控制电路简单，另外由于变压器具有一定的漏感，可限制短路电流，因而提高了电路的可靠性。其缺点是变压器利用率低，带动感性负载的能力较差。
全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点，功率晶体管调节输出脉冲宽度，输出交流电压的有效值即随之改变。由于该电路具有续流回路，即使对感性负载，输出电压波形也不会畸变。该电路的缺点是上、下桥臂的功率晶体管不共地，因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电源。另外，为防止上、下桥臂发生共同导通，必须设计先关断后导通电路，即必须设置死区时间，其电路结构较复杂。

光伏逆变器的设计原理是什么？

无论采用何种技术，逆变器的基本设计都很明确，且非常相似。其核心就是将直流电压（光伏组件）转换成交流电压（可并网）的过程。在转变的过程中，不停地转换直流电的正负极连接，从而形成方向变化的交流电。所以，逆变器的关键部件是桥接开关（晶体管元件，见图1：a）），这个开关桥的一侧连接输入的直流电源，在另一侧连接交流电网。在工作过程中，只有两个相对的开关可以同时关闭。

如果将此开关桥的开关速度设置成与电网频率相同，则在理论上可以将桥的输出侧与电网连接。但是，由于这样输出的电流是方波，且强度没有变化，因此需要在输出端安装一个具有铁芯的电感器，用以将输出电流控制成为正弦波形状。桥的断开采用脉冲过程进行，从而形成与脉冲相关的较小电流分量。这样的电流分量可以对电感器的电流进行控制。脉冲的频率一般为20KHz ， 这样就完全可以形成50Hz的电流，见图1：b）。

对于光伏逆变器来说，还有一个非常重要的设备不能遗漏：输入端的电容器，见图1： c ） 。电容器的作用是储存电能，确保来自发电侧的电流持续一致供给桥接开关，并通过与电网频率同步变化的桥进入电网。只有在输入电容器的容量足够大的情况下，才能够保证光伏发电系统的持续、正常运行。

图1：光伏逆变器的基本设计

图2描述了可用于直接并网的逆变器的基本功能。但在实际应用中，输入电压的范围具有一定的局限性。对于并网发电应用，其输入电压必须在任何时刻都高于电网的峰值电压。当电网电压的有效值为250V时，达到正常并网要求的发电源侧的最低电压应为354V。

与标准逆变器的基本设计不同，直接并网逆变器有很多方法来调整或提升输入电压范围。常用的逆变器技术方案与结构都各不相同：

图2：最常用的逆变器电路图表一览

上面提到的逆变器拓朴结构不仅在电气隔离方面不同，在可达到的效率、对电压的依赖性等方面也各不相同。因此，没有统一的公式来界定何种逆变器设计是最优秀的设计，用户必须要考虑到具体使用的逆变器特性。

光伏离网发电系统原理是什么？请详细解释

离网式光伏发电系统与并网式光伏发电系统的工作原理十分相似，唯一不同的是离网系统输出的电力被直接消耗使用而不传送到公共电网中太阳能发电分光热发电和光伏发电.不论产销量.发展速度和发展前景.光热发电都赶不上光伏发电.可能因光伏发电普及较广而接触光热发电较少.通常民间所说的太阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电.简称光电.光伏发电是根据光生伏打效应原理.利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能.不论是独立使用还是并网发电.光伏发电系统主要由太阳电池板(组件).控制器和逆变器三大部分组成.它们主要由电子元器件构成.不涉及机械部件.所以.光伏发电设备极为精炼.可靠稳定寿命长.安装维护简便.理论上讲.光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合.上至航天器.下至家用电源.大到兆瓦级电站.小到玩具.光伏电源可以无处不在.目前.光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场合提供电源.主要为广大无电地区居民生活生产提供电力.还有微波中继电源等.另外.还包括一些移动电源和备用电源,二是太阳能日用电子产品.如各类太阳能充电器.太阳能路灯和太阳能草地厂各种灯具等,三是并网发电.这在发达国家己经大面积推广实施.我国并网发电还未起步.不过.2008年北京[绿色奥运"部分用电将会由太阳能发电和风力发电提供.
太阳能光伏发电的最基本元件是太阳电池(片).有单晶硅.多晶硅.非晶硅和薄膜电池等.目前.单晶和多晶电池用量最大.非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等.国产晶体硅电池效率在10-13%左右.国外同类产品效率约12-14%.由一个或多个太阳电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件.2002年全球太阳电池和光伏组件产量约600MW.其中日本占45%.美国25%.欧洲约22%.日本是光伏产业发展最快的因家.在不到10年的时间里超过了美国.2001年世界10大太阳电池生产厂.日本就有4家.分别是夏普.京都陶瓷.三洋和三菱.欧美发达国家大都制订了[阳光计划".并采取措施鼓励居民安装太阳能发电系统.比如部分赠款.无息贷款和[种子基金"等.并以高出普通电价几倍的价格购买居民家中多余的太阳能电量.
我国太阳能光伏发电产业近几年发展较快.但总体规模较小.2002年太阳电池产量约SMW.累计装机容量达25MW.不到世界的1%.为配合西部大开发.我国政府实施了[阳光计划".[乘风计划"和[光明工程"等.利用太阳能发电和风力发电为解决西部广大无电地区农牧民生活生产用电.这一工程配套资金20多亿人民币.我国光伏发电产品的市场主要在西部.另有部分产品出日.如组件.小系统和日用太阳能电子产品等.由于国内太阳能电池晶片产量远远不能满足需求.许多厂家进日大量电池片封装组件.在光伏产业方面.深圳占有部分江山.产品加工能力.产品质量和销量在国内外都有一定的影响.政府应加大扶持力度.使之扩大规模发展成为产业群.进而成为深圳的一个经济增长点.
太阳能光伏发电产业增长迅速.不仅因为它是具有许多优点的清洁能源.一个更诱人的动因是.在太阳能与建筑一体化的过程中.太阳电池组件比太阳能热水器与建筑更有亲合力.太阳电池组件不仅可以作为能源设备.还可作为屋面和墙面材料.既供电节能.又节省了建材.国外己有非常好的案例.因此.太阳能光伏发电技术与建筑结合方面.将具有良好的经济效益.前途无限.

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