逆變器是光電發電系統的核心部件。在太陽能光電發電過程中,光伏陣列產生的電力為直流電。然而,許多負載需要交流電,而直流供電系統有許多局限性,電壓轉換不便,負載應用範圍也受到限制。除特殊功率負載外,需要逆變器將直流電轉換為交流電。光伏逆變器是太陽能光電發電系統的核心,它將光伏組件產生的直流電轉換為交流電,並將其輸送至本地負載或電網,同時也是一種具有相關保護功能的電力電子設備。
太陽能逆變器主要由功率模組、控制電路板、斷路器、濾波器、電抗器、變壓器、接觸器和機櫃組成。其生產過程包括電子元件預處理、整機組裝、測試和整機包裝。其發展依賴電力電子技術、半導體裝置技術和現代控制技術的發展。
對於太陽能逆變器而言,提高電源轉換效率一直是人們關注的焦點。然而,當系統效率越來越高,接近100%時,進一步提高效率往往意味著成本的降低。因此,如何在保持高效率的同時,又能維持良好的價格競爭力,將是目前研究的重要議題。
與提高逆變器效率的努力相比,如何提高整個逆變器系統的效率正逐漸成為太陽能係統面臨的另一個重要問題。在太陽能陣列中,當出現局部2%-3%的陰影區域時,對於採用最大功率點追蹤(MPPT)功能的逆變器,此時系統的輸出功率甚至可能下降約20%。為了更好地適應這種情況,採用一對一MPPT或多路MPPT控制功能來控制單一或部分太陽能組件是一種非常有效的方法。
由於逆變器系統處於併網運轉狀態,系統漏電會造成嚴重的安全隱患;此外,為了提高系統效率,大多數太陽能電池陣列會串聯連接以形成較高的直流輸出電壓;由於電極間可能出現異常情況,容易產生直流電弧。由於直流電壓高,電弧難以熄滅,極易引發火災。隨著太陽能逆變器系統的廣泛應用,系統安全問題也將成為逆變器技術的重要組成部分。
發佈時間:2023年4月1日