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太陽能逆變器

太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成;太陽能直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變器。逆變器是一種電源轉(zhuǎn)換裝置,逆變器按激勵方式可分為自激式振蕩逆變和他激式振蕩逆變。主要功能是將蓄電池的直流電逆變成交流電。通過全橋電路,一般采用SPWM處理器經(jīng)過調(diào)制、濾波、升壓等,得到與照明負(fù)載頻率、額定電壓等相匹配的正弦交流電供系統(tǒng)終端用戶使用。有了逆變器,就可使用直流蓄電池為電器提供交流電。

太陽能逆變器介紹

穩(wěn)博逆變器由于建筑的多樣性,勢必導(dǎo)致太陽能電池板安裝的多樣性,為了使太陽能的轉(zhuǎn)換效率最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(shí)現(xiàn)最佳方式的太陽能轉(zhuǎn)換?,F(xiàn)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,現(xiàn)將幾種逆變器運(yùn)用的場合加以分析。

集中逆變

集中逆變一般用與大型光伏發(fā)電站(>10kW)的系統(tǒng)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(yīng)晶體管,同時使用DSP轉(zhuǎn)換控制器來改善所產(chǎn)出電能的質(zhì)量,使它非常接近于正弦波電流。最大特點(diǎn)是系統(tǒng)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(dǎo)致整個光伏系統(tǒng)的效率和電產(chǎn)能。同時整個光伏系統(tǒng)的發(fā)電可靠性受某一光伏單元組工作狀態(tài)不良的影響。最新的研究方向是運(yùn)用空間矢量的調(diào)制控制,以及開發(fā)新的逆變器的拓?fù)溥B接,以獲得部分負(fù)載情況下的高的效率。

在SolarMax(索瑞·麥克)集中逆變器上,可以附加一個光伏陣列的接口箱,對每一串的光伏帆板串進(jìn)行監(jiān)控,如其中有一組串工作不正常,系統(tǒng)將會把這一信息傳到遠(yuǎn)程控制器上,同時可以通過遠(yuǎn)程控制將這一串停止工作,從而不會因?yàn)橐淮夥墓收隙档秃陀绊懻麄€光伏系統(tǒng)的工作和能量產(chǎn)出。

組串逆變

組串逆變器已成為現(xiàn)在國際市場上最流行的逆變器。組串逆變器是基于模塊化概念基礎(chǔ)上的,每個光伏組串(1kW-5kW)通過一個逆變器,在直流端具有最大功率峰值跟蹤,在交流端并聯(lián)并網(wǎng)。許多大型光伏電廠使用組串逆變器。優(yōu)點(diǎn)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最佳工作點(diǎn)

與逆變器不匹配的情況,從而增加了發(fā)電量。技術(shù)上的這些優(yōu)勢不僅降低了系統(tǒng)成本,也增加了系統(tǒng)的可靠性。同時,在組串間引入“主-從”的概念,使得在系統(tǒng)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(lián)系在一起,讓其中一個或幾個工作,從而產(chǎn)出更多的電能。最新的概念為幾個逆變器相互組成一個“團(tuán)隊(duì)”來代替“主-從”的概念,使得系統(tǒng)的可靠性又進(jìn)了一步。目前,無變壓器式組串逆變器已占了主導(dǎo)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(yōu)點(diǎn),避免了其缺點(diǎn),可應(yīng)用于幾千瓦的光伏發(fā)電站。在多組串逆變器中,包含了不同的單獨(dú)的功率峰值跟蹤和直流到直流的轉(zhuǎn)換器,這些直流通過一個普通的直流到交流的逆變器轉(zhuǎn)換成交流電,并網(wǎng)到電網(wǎng)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(shù)、組件的不同的生產(chǎn)廠家等等)、不同的尺寸或不同技術(shù)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最大功率峰值上。

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最小。

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(dú)的最大功率峰值跟蹤,這樣組件與逆變器的配合更好。通常用于50W到400W的光伏發(fā)電站,總效率低于組串逆變器。由于是在交流處并聯(lián),這就增加了交流側(cè)的連線的復(fù)雜性,維護(hù)困難。另一需要解決的是怎樣更有效的與電網(wǎng)并網(wǎng),簡單的辦法是直接通過普通的交流電插座進(jìn)行并網(wǎng),這樣就可以減少成本和設(shè)備的安裝,但往往各地的電網(wǎng)的安全標(biāo)準(zhǔn)也許不允許這樣做,電力公司有可能反對發(fā)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(guān)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墻中使用最為廣泛。

逆變器的效率

太陽能逆變器的效率指的是逆變器把直流電轉(zhuǎn)換為交流電的效率,目前,歐洲逆變器效率普遍較高,可達(dá)到97.2%。國內(nèi)市場只有某公司銷售部李先生最近接受采訪時候自稱旗下的TL系列太陽能光伏逆變器單項(xiàng)機(jī)最大效率可達(dá)到97.6%,國內(nèi)其他的逆變器效率都在97%以下.


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