光伏逆變器的分類
有關(guān)逆變器分類的方法很多,例如:根據(jù)逆變器輸出交流電壓的相數(shù),可分為單相逆變器和三相逆變器;根據(jù)逆變器使用的半導(dǎo)體器件類型 不同,又可分為晶體管逆變器、晶閘管逆變器及可關(guān)斷晶閘管逆變器等。根據(jù)逆變器線路原理的不同,還可分為自激振蕩型逆變器、階梯波疊加型逆變器和脈寬調(diào)制型逆變器等。根據(jù)應(yīng)用在并網(wǎng)系統(tǒng)還是離網(wǎng)系統(tǒng)中又可以分為并網(wǎng)逆變器和離網(wǎng)逆變器。為了便于光電用戶選用逆變器,這里僅以逆變器適用場合的不同進行分類。
1、集中型逆變器
集中逆變技術(shù)是若干個并行的光伏組串被連到同一臺集中逆變器的直流輸入端,一般功率大的使用三相的IGB T功率模塊,功率較小的使用場效應(yīng)晶體管,同時使用DSP轉(zhuǎn)換控制器來改善所產(chǎn)出電能的質(zhì)量,使它非常接近于 正弦波電流,一般用于大型光伏發(fā)電站(>10kW)的系統(tǒng)中。最大特點是系統(tǒng)的功率高,成本低,但由于不同光伏組 串的輸出電壓、電流往往不完全匹配(特別是光伏組串因多云、樹蔭、污漬等原因被部分遮擋時),采用集中逆變的 方式會導(dǎo)致逆變過程的效率降低和電戶能的下降。同時整個光伏系統(tǒng)的發(fā)電可靠性受某一光伏單元組工作狀態(tài)不 良的影響。最新的研究方向是運用空間矢量的調(diào)制控制以及開發(fā)新的逆變器的拓撲連接,以獲得部分負載情況下的高效率。
2、組串型逆變器
組串逆變器是基于模塊化概念基礎(chǔ)上的,每個光伏組串(1-5kw)通過一個逆變器,在直流端具有最大功率峰值跟蹤,在交流端并聯(lián)并網(wǎng),已成為現(xiàn)在國際市場上最流行的逆變器。
許多大型光伏電廠使用組串逆變器。優(yōu)點是不受組串間模塊差異和遮影的影響,同時減少了光伏組件最佳工作點與逆變器不匹配的情況,從而增加了發(fā)電量。技術(shù)上的這些優(yōu)勢不僅降低了系統(tǒng)成本,也增加了系統(tǒng)的可靠性。同時,在組串間引人"主-從"的概念,使得系統(tǒng)在單串電能不能使單個逆變器工作的情況下,將幾組光伏組串聯(lián)系在一起,讓其中一個或幾個工作,從而產(chǎn)出更多的電能。
最新的概念為幾個逆變器相互組成一個"團隊"來代替"主-從"的概念,使得系統(tǒng)的可靠性又進了一步。目前,無變壓器式組串逆變器已占了主導(dǎo)地位。
3、微型逆變器
在傳統(tǒng)的PV系統(tǒng)中,每一路組串型逆變器的直流輸入端,會由10塊左右光伏電池板串聯(lián)接入。當10塊串聯(lián)的 電池板中,若有一塊不能良好工作,則這一串都會受到影響。若逆變器多路輸入使用同一個MPPT,那么各路輸入 也都會受到影響,大幅降低發(fā)電效率。在實際應(yīng)用中,云彩,樹木,煙囪,動物,灰塵,冰雪等各種遮擋因素都 會引起上述因素,情況非常普遍。而在微型逆變器的PV系統(tǒng)中,每一塊電池板分別接入一臺微型逆變器,當電池 板中有一塊不能良好工作,則只有這一塊都會受到影響。其他光伏板都將在最佳工作狀態(tài)運行,使得系統(tǒng)總體效 率更高,發(fā)電量更大。在實際應(yīng)用中,若組串型逆變器出現(xiàn)故障,則會引起幾千瓦的電池板不能發(fā)揮作用,而微 型逆變器故障造成的影響相當之小。
4、功率優(yōu)化器
太陽能發(fā)電系統(tǒng)加裝功率優(yōu)化器(OptimizEr)可大幅提升轉(zhuǎn)換效率,并將逆變器(Inverter)功能化繁為簡降低 成本。為實現(xiàn)智慧型太陽能發(fā)電系統(tǒng),裝置功率優(yōu)化器可確實讓每一個太陽能電池發(fā)揮最佳效能,并隨時監(jiān)控電 池耗損狀態(tài)。功率優(yōu)化器是介于發(fā)電系統(tǒng)與逆變器之間的裝置,主要任務(wù)是替代逆變器原本的最佳功率點追蹤功 能。功率優(yōu)化器藉由將線路簡化以及單一太陽能電池即對應(yīng)一個功率優(yōu)化器等方式,以類比式進行極為快速的最 佳功率點追蹤掃描,進而讓每一個太陽能電池皆可確實達到最佳功率點追蹤,除此之外,還能藉置入通訊晶片隨 時隨地監(jiān)控電池狀態(tài),即時回報問題讓相關(guān)人員盡速維修。
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