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【收藏】光伏逆變器的功能與分類

時(shí)間:2022-06-11

    通常來(lái)說(shuō)將交流電能轉(zhuǎn)化為直流電能的過(guò)程稱為整流,把整流功能的電路稱為整流電路,把實(shí)際整流過(guò)程的裝置稱為整流設(shè)備或整流器,與之對(duì)應(yīng)的將直流轉(zhuǎn)換為交流電能的過(guò)程稱為逆變,把完成逆變功能的電路稱為逆變電路,把實(shí)際逆變過(guò)程的裝置稱為逆變?cè)O(shè)備或逆變器。光伏逆變器將光伏組件所發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)變成正弦波電流,接入負(fù)載或者并入到電網(wǎng)中,是光伏系統(tǒng)中核心器件。



光伏逆變器的種類與主要功能

    光伏逆變器按用途分為并網(wǎng)逆變器,離網(wǎng)逆變器,微網(wǎng)儲(chǔ)能逆變器三大類,并網(wǎng)逆變器按照功率和用途可分為微型逆變器、組串式逆變器、集中式逆變器、集散式逆變器四大類,微型逆變器,又稱組件逆變器,功率等級(jí)為180W到1000W,適用于小型發(fā)電系統(tǒng);組串型逆變器,功率在1kW到10kW的單相逆變器,適用于戶用發(fā)電系統(tǒng),并網(wǎng)電壓為220V,4kW到80kW三相逆變器,適用于工商業(yè)發(fā)電系統(tǒng),并網(wǎng)電壓為三相380V,。集中式逆變器和集散式逆變器,功率從500kW到1500KW,一般用在大型地面電站。

《一》 并網(wǎng)逆變器
    并網(wǎng)逆變器是連接光伏陣列和電網(wǎng)的關(guān)鍵部件,除了把組件發(fā)出來(lái)的直流電變成電網(wǎng)能接收的交流電外,還有以下特殊功能:

1)**功率追蹤MPPT功能
    當(dāng)日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度變化時(shí),光伏組件輸入功率呈現(xiàn)非線性變化,如圖所示,從圖上看出: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(fù)載沒(méi)有關(guān)系。它的輸出電流隨著電壓升高一開(kāi)始是一條水平線,到達(dá)一定功率時(shí),隨著電壓升高而降低,當(dāng)?shù)竭_(dá)組件開(kāi)路電壓時(shí),電流下降到零。


    光伏組件的輸出功率受日照強(qiáng)度、環(huán)境溫度等因素的影響。當(dāng)光照強(qiáng)度減小時(shí),光伏組件的開(kāi)路電壓降低,短路電流減小,**輸出功率減小;當(dāng)光伏組件溫度下降時(shí),組件的短路電流減小,但組件的開(kāi)路電壓升高,**輸出功率增加;在組件溫度和日照強(qiáng)度一定的情況下,同一塊組件只有**的**功率輸出點(diǎn),MPPT功能就是**功率跟蹤功能,通過(guò)調(diào)整直流電壓和輸出電流,使太陽(yáng)能組件始終工作在**工作點(diǎn),輸出當(dāng)前溫度和日照條件下的**功率。



    常見(jiàn)的**功率跟蹤控制方法主要有:定電壓跟蹤法(CVT),將光伏組件的端電壓固定在某一個(gè)固定值,特點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性好;功率計(jì)算法,電流尋優(yōu)法,擾動(dòng)觀察法,增量電導(dǎo)法等經(jīng)典控制算法以及**梯度法、模糊邏輯控制法等、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制法等現(xiàn)代控制算法。

2)孤島效應(yīng)的檢測(cè)及控制
    在正常發(fā)電時(shí),光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)連接在大電網(wǎng)上,向電網(wǎng)輸送有功功率,但是,當(dāng)電網(wǎng)失電時(shí),光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)可能還在持續(xù)工作,并和本地負(fù)載處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài),這種現(xiàn)象被稱為孤島效應(yīng)。逆變器出現(xiàn)孤島效應(yīng)時(shí),會(huì)對(duì)人身安全,電網(wǎng)運(yùn)行,逆變器本身造成極大的安全隱患,因此逆變器入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,光伏并網(wǎng)逆變器必須有孤島效應(yīng)的檢測(cè)及控制功能。


    孤島效應(yīng)的檢測(cè)方法有被動(dòng)式檢測(cè)和主動(dòng)式檢測(cè),被動(dòng)式檢測(cè)方法檢測(cè)并網(wǎng)逆變器輸出端電壓和電流的幅值,逆變器不向電網(wǎng)加干擾信號(hào),通過(guò)檢測(cè)電流相位偏移和頻率等參數(shù)是否超過(guò)規(guī)定值,來(lái)判斷電網(wǎng)是否停電;這種方式不為造成電網(wǎng)污染,也不會(huì)有能量損耗;而主動(dòng)式檢測(cè)是指并網(wǎng)逆變器主動(dòng)、定時(shí)地對(duì)電網(wǎng)施加一些干擾信號(hào),如頻率移動(dòng)和相位移動(dòng),由于電網(wǎng)可以看成是一個(gè)無(wú)窮大的電壓源,有電網(wǎng)時(shí)這些干擾信號(hào)就會(huì)被電網(wǎng)吸收,電網(wǎng)如果發(fā)生停電,這些干擾信號(hào)就會(huì)形成正反饋,最終會(huì)形成頻率或電壓超標(biāo),由此可以判斷是否發(fā)生了孤島效應(yīng)。

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