光伏逆變器結構原理

逆變器是一種由半導體器件組成的電力調整裝置，主要用于把直流電力轉換成交流電力。一般由升壓回路和逆變橋式回路構成。升壓回路把太陽電池的直流電壓升壓到逆變器輸出控制所需的直流電壓；逆變橋式回路則把升壓后的直流電壓等價地轉換成常用頻率的交流電壓。逆變器主要由晶體管等開關元件構成，通過有規則地讓開關元件重復開-關（ON-OFF），使直流輸入變成交流輸出。當然，這樣單純地由開和關回路產生的逆變器輸出波形并不實用。一般需要采用高頻脈寬調制（SPWM），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，并在半周期內始終讓開關元件按一定頻率朝一方向動作，這樣形成一個脈沖波列（擬正弦波）。然后讓脈沖波通過簡單的濾波器形成正弦波。

元器件的構成：

1、電流傳感器光伏逆變器一般采用霍爾電流傳感器來進行電流采樣，從小功率到大功率所采用的電流傳感器形式不一，列舉一些例子如下：

100KW：檢測電流是300A左右，一般都會采用JCE308-TS7電流傳感器

250KW：檢測電流是500A左右，一般都會采用JCE508-TS6電流傳感器

500KW：檢測電流是1000A左右，一般會采用JCE1005-FS電流傳感器

1MW：檢測電流是2000A左右，一般會采用JCE2005-FS電流傳感器

對于電流傳感器要求精度高、響應時間快，而且耐低溫、高溫等環境要求，目前國內很多廠家都用開環電流傳感器來取代閉環電流傳感器，如：JCE1000-AXS、JCE1500-AXS、JCE2000-AXS等

2、電流互感器

一般采用BRS系列電流互感器，從幾百到幾千A不等，輸出信號一般采用0-5A為標準

3、電抗器

選擇光伏逆變器要考慮的參數指標

首先要確定是并網還是離網。逆變器的配置除了要根據整個光伏發電系統的各項技術指標并參考生產廠家提供的產品樣本手冊來確定。一般還要重點考慮下列幾項技術指標。

1、額定輸出功率

額定輸出功率表示光伏逆變器向負載供電的能力。額定輸出功率高的光伏逆變器可以帶更多的用電負載。選用光伏逆變器時應首先考慮具有足夠的額定功率，以滿足最大負荷下設備對電功率的要求，以及系統的擴容及一些臨時負載的接入。當用電設備以純電阻性負載為生或功率因數大于0.9時，一般選取光伏逆變器的額定輸出功率比用電設備總功率大10%`15%。

2、輸出電壓的調整性能

輸出電壓的調整性能表示光伏逆變器輸出電壓的穩壓能力。一般光伏逆變器產品都給出了當直流輸入電壓在允許波動范圍變動時，該光伏逆變器輸出電壓的波動偏差的百分率，通常稱為電壓調整率。高性能的光伏逆變器應同時給出當負載由零向100%變化時，該光伏逆變器輸出電壓的偏差百分率，通常稱為負載調整率。性能優良的光伏逆變器的電壓調整率應小于等于±3%，負載調整率就小于等于±6%。

3、整機效率

整機效率表示光伏逆變器自身功率損耗的大小。容量較大的光伏逆變器還要給出滿負荷工作和低負荷工作下的效率值。一般KW級以下的逆變器的效率應為85%以上；10KW級的效率應為90%以上；更大功率的效率必須在95%以上。逆變器效率高低對光伏發電系統提高有效發電量和降低發電成本有重要影響，因此選用光伏逆變器要盡量進行比較，選擇整機效率高一些的產品。

4、啟動性能

光伏逆變器應保證在額定負載下可靠啟動。高性能的光伏逆變器可以做到連續多次滿負荷啟動而不損壞功率開關器件及其他電路。小型逆變器為了自身安全，有時采用軟啟動或限流啟動措施或電路。

光伏逆變器選購步驟及方法

1、功率

一般根據系統的要求配置對應功率段的逆變器，選型的逆變器的功率應該與太陽能電池方陣的最大功率匹配，一般選取光伏逆變器的額定輸出功率與輸入總功率相近左右，這樣可以節約成本。

2、關鍵技術指標

1）、選擇合適的輸入輸出電壓范圍，確保產品的最優組合。

2）、逆變器的歐洲效率：它的高低將直接影響到光伏發電系統的設計成本與發電效率。

3）、太陽電池方陣最大功率跟蹤功能（MPPT）及其效率。

4）、應注意所選用的逆變器應有基本的保護功能，如過流/短路保護、過功率保護，過溫保護，防雷保護、孤島保護等功能。

5）、逆變器輸出電流波形畸變率（THD%）要低于4%。

3、認證標準

作為光伏電站的核心設備，為保證電站的穩定、可靠、持續運行，并網逆變器必須有很高的可靠性。它應具有銷售目的地的安規認證，電磁兼容認證，及各國并網認證：（以歐洲為例）

安規：EN62109-1，EN62109-2

電磁兼容：EN61000-6-1，EN61000-6-2，EN61000-6-3，EN61000-6-4

并網認證：VDE0126-1-1（德國）

4、品牌與服務

建議購買目前市場上口碑不錯的品牌，因為一般品牌形象好的公司，通常會在技術，以及維修服務上有較大的投資，能滿足對客戶的承諾。

光伏逆變器工作環境

1.光伏逆變器要求具有較高的效率。由于2011年太陽電池的價格偏高，為了最大限度地利用太陽電池，提高系統效率，必須設法提高逆變器的效率。

2.光伏逆變器要求具有較高的可靠性。2012年光伏發電系統主要用于邊遠地區，許多電站無人值守和維護，這就要求逆變器具有合理的電路結構，嚴格的元器件篩選，并要求逆變器具備各種保護功能，如輸入直流極性接反保護，交流輸出短路保護，過熱、過載保護等。

3.光伏逆變器要求直流輸入電壓有較寬的適應范圍，由于太陽電池的端電壓隨負載和日照強度而變化，蓄電池雖然對太陽電池的電壓具有重要作用，但由于蓄電池的電壓隨蓄電池剩余容量和內阻的變化而波動，特別是當蓄電池老化時其端電壓的變化范圍很大，如12V蓄電池，其端電壓可在10V～16V之間變化，這就要求逆變器必須在較大的直流輸入電壓范圍內保證正常工作，并保證交流輸出電壓的穩定。

4.光伏逆變器在中、大容量的光伏發電系統中，逆變電源的輸出應為失真度較小的正弦波。這是由于在中、大容量系統中，若采用方波供電，則輸出將含有較多的諧波分量，高次諧波將產生附加損耗，許多光伏發電系統的負載為通信或儀表設備，這些設備對電網品質有較高的要求，當中、大容量的光伏發電系統并網運行時，為避免與公共電網的電力污染，也要求逆變器輸出正弦波電流。