碩日:太陽能光伏逆變器工作原理
正弦波逆變器的優點是輸出波形基本為正弦波,在負載中只有很少的諧波損耗,對通信設備干擾小,整機效率高。缺點是設備復雜、價格高。隨著電力電子技術的進步,脈寬調制技術的普及,大容量PWM型正弦波逆變器逐漸成為逆變器的主流產品。變頻器是電壓源的無源逆變器和控制器構成,由于光伏發電系統所發電力為直流的特殊性,光伏變頻器不需要三相整流器,而直接將變頻器的直流母線接到光伏發電系統的直流母線上。鑒于光伏電力受光照的自然環境影響較大,直流母線一般要加蓄電池來穩定變頻器的運行。早晨日出后,太陽輻射強度逐步加強,太陽能電池的輸出也隨之增大,當達到逆變器任務所需的輸出功率后,逆變器即主動開始運轉,進入運轉后,逆變器便每時每刻看管太陽能電池組件的輸出,只需太陽能電池組件的輸出功率大于逆變器任務所需的輸出功率,逆變器就繼續運轉;直到日落停機,即便陰雨天逆變器也能運轉。當太陽能電池組件輸出變小,逆變器輸出接近0時,逆變器便構成待機狀態。當日照強度和環境溫度變化時,光伏組件輸入功率呈現非線性變化,光伏組件既不是恒壓源,也不是恒流源,它的功率隨著輸出電壓改變而改變,和負載沒有關系。它的輸出電流隨著電壓升高一開始是一條水平線,到達一定功率時,隨著電壓升高而降低,當到達組件開路電壓時,電流下降到零。光伏并網發電系統連接在電網上,向電網輸送有效功率,但是,當電網失電時,光伏并網發電系統可能還在持續工作,并和本地負載處于獨立運行狀態,這種現象被稱為孤島效應。逆變器出現孤島效應時,會對人身安全,電網運行,逆變器本身造成極大的安全隱患,因此逆變器入網標準規定,光伏并網逆變器必須有孤島效應的檢測及控制功能。并網逆變器在并網發電之前,需要從電網上取電,檢測電網送電的電壓、頻率、相序等等參數,然后調整自身發電的參數,與電網參數同步一致,完成之后才會并網發電。按逆變器主電路的形式分,可分為單端式逆變器,推挽式逆變器、半橋式逆變器和全橋式逆變器。按逆變器主開關器件的類型分,可分為晶閘管逆變器、晶體管逆變器、場效應逆變器和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)逆變器等。元器件在導通后即失去控制作用,故稱之為“半控型”普通晶閘管即屬于這一類;后者,則具有自關斷能力,即無器件的導通和關斷均可由控制極加以控制,故稱之為“全控型”,電力場效應晶體管和絕緣柵雙權晶體管(IGBT)等均屬于這一類。按直流電源分,可分為電壓源型逆變器(VSI)和電流源型逆變器(CSI)。前者,直流電壓近于恒定,輸出電壓為交變方波;后者,直流電流近于恒定,輸也電流為交變方波。按逆變器輸出電壓或電流的波形分,可分為正弦波輸出逆變器和非正弦波輸出逆變器。按逆變器輸出電壓或電流的波形分,可分為正弦波輸出逆變器和非正弦波輸出逆變器。按逆變器控制方式分,可分為調頻式(PFM)逆變器和調脈寬式(PWM)逆變器。按逆變器換流方式分,可分為負載換流式逆變器和自換流式逆變器。