硕日:太阳能光伏逆变器工作原理

        正弦波逆变器的优点是输出波形基本为正弦波,在负载中只有很少的谐波损耗,对通信设备干扰小,整机效率高。缺点是设备复杂、价格高。随着电力电子技术的进步,脉宽调制技术的普及,大容量PWM型正弦波逆变器逐渐成为逆变器的主流产品。变频器是电压源的无源逆变器和控制器构成,由于光伏发电系统所发电力为直流的特殊性,光伏变频器不需要三相整流器,而直接将变频器的直流母线接到光伏发电系统的直流母线上。鉴于光伏电力受光照的自然环境影响较大,直流母线一般要加蓄电池来稳定变频器的运行。早晨日出后,太阳辐射强度逐步加强,太阳能电池的输出也随之增大,当达到逆变器任务所需的输出功率后,逆变器即主动开始运转,进入运转后,逆变器便每时每刻看管太阳能电池组件的输出,只需太阳能电池组件的输出功率大于逆变器任务所需的输出功率,逆变器就继续运转;直到日落停机,即便阴雨天逆变器也能运转。当太阳能电池组件输出变小,逆变器输出接近0时,逆变器便构成待机状态。当日照强度和环境温度变化时,光伏组件输入功率呈现非线性变化,光伏组件既不是恒压源,也不是恒流源,它的功率随着输出电压改变而改变,和负载没有关系。它的输出电流随着电压升高一开始是一条水平线,到达一定功率时,随着电压升高而降低,当到达组件开路电压时,电流下降到零。光伏并网发电系统连接在电网上,向电网输送有效功率,但是,当电网失电时,光伏并网发电系统可能还在持续工作,并和本地负载处于独立运行状态,这种现象被称为孤岛效应。逆变器出现孤岛效应时,会对人身安全,电网运行,逆变器本身造成极大的安全隐患,因此逆变器入网标准规定,光伏并网逆变器必须有孤岛效应的检测及控制功能。并网逆变器在并网发电之前,需要从电网上取电,检测电网送电的电压、频率、相序等等参数,然后调整自身发电的参数,与电网参数同步一致,完成之后才会并网发电。按逆变器主电路的形式分,可分为单端式逆变器,推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。按逆变器主开关器件的类型分,可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。元器件在导通后即失去控制作用,故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类;后者,则具有自关断能力,即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制,故称之为“全控型”,电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管(IGBT)等均属于这一类。按直流电源分,可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)。前者,直流电压近于恒定,输出电压为交变方波;后者,直流电流近于恒定,输也电流为交变方波。按逆变器输出电压或电流的波形分,可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。按逆变器输出电压或电流的波形分,可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。按逆变器控制方式分,可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式(PWM)逆变器。按逆变器换流方式分,可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。