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太陽能光伏逆變器的工作原理和作用介紹

2022-12-20
來源:OFweek太陽能光伏網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 太陽能 光伏逆變器 太陽電池

光伏逆變器又稱電源調(diào)整器,可以將光伏太陽能板產(chǎn)生的可變直流電壓轉(zhuǎn)換為市電頻率交流電的逆變器,可以反饋回商用輸電系統(tǒng),或是供離網(wǎng)的電網(wǎng)使用。

一、光伏逆變器工作原理

逆變器主要由晶體管等開關(guān)元件構(gòu)成,通過有規(guī)則地讓開關(guān)元件重復(fù)開-關(guān),使直流輸入變成交流輸出。當(dāng)然,這樣單純地由開和關(guān)回路產(chǎn)生的逆變器輸出波形并不實用。一般需要采用高頻脈寬調(diào)制,使靠近正弦波兩端的電壓寬度變狹,正弦波中央的電壓寬度變寬,并在半周期內(nèi)始終讓開關(guān)元件按一定頻率朝一方向動作,這樣形成一個脈沖波列。然后讓脈沖波通過簡單的濾波器形成正弦波。

二、光伏逆變器的作用

光伏逆變器不只具有直交流變換功用,還具有最大限制地發(fā)揚(yáng)太陽電池功能的功用和系統(tǒng)毛病維護(hù)功用。歸結(jié)起來有主動運(yùn)轉(zhuǎn)和停機(jī)功用、最大功率跟蹤節(jié)制功用、防獨(dú)自運(yùn)轉(zhuǎn)功用、主動電壓調(diào)整功用、直流檢測功用、直流接地檢測功用。

1、主動運(yùn)轉(zhuǎn)和停機(jī)功能

早晨日出后,太陽輻射強(qiáng)度逐步加強(qiáng),太陽能電池的輸出也隨之增大,當(dāng)達(dá)到逆變器任務(wù)所需的輸出功率后,逆變器即主動開始運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)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(wù)所需的輸出功率,逆變器就繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn);直到日落停機(jī),即便陰雨天逆變器也能運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)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(gòu)成待機(jī)狀態(tài)。

2、最大功率追蹤MPPT功能

當(dāng)日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度變化時,光伏組件輸入功率呈現(xiàn)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(fù)載沒有關(guān)系。它的輸出電流隨著電壓升高一開始是一條水平線,到達(dá)一定功率時,隨著電壓升高而降低,當(dāng)?shù)竭_(dá)組件開路電壓時,電流下降到零。

3、孤島效應(yīng)的檢測及控制功能

在正常發(fā)電時,光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)連接在電網(wǎng)上,向電網(wǎng)輸送有效功率,但是,當(dāng)電網(wǎng)失電時,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,會對人身安全,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)的檢測及控制功能。

4、電網(wǎng)檢測及并網(wǎng)功能

并網(wǎng)逆變器在并網(wǎng)發(fā)電之前,需要從電網(wǎng)上取電,檢測電網(wǎng)送電的電壓、頻率、相序等等參數(shù),然后調(diào)整自身發(fā)電的參數(shù),與電網(wǎng)參數(shù)同步一致,完成之后才會并網(wǎng)發(fā)電。

5、低電壓穿越功能

當(dāng)電力系統(tǒng)事故或擾動,引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓出現(xiàn)電壓暫降,在一定的電壓跌落范圍內(nèi)和時間間隔內(nèi),光伏發(fā)電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行。



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