光伏逆变器的结构、工作原理及其配置选型

来源:电子发烧友发布时间:2015-11-30 14:25:45

伏逆变器又称电源调整器,根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型电源用和并网用二种。根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器,根据有无变压器又可分为变压器型逆变器和无变压器型逆变器。

光伏逆变器工作原理

逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置,主要用于把直流电力转换成交流电力。一般由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压;逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。逆变器主要由晶体管等开关元件构成,通过有规则地让开关元件重复开-关(ON-OFF),使直流输入变成交流输出。当然,这样单纯地由开和关回路产生的逆变器输出波形并不实用。一般需要采用高频脉宽调制(SPWM),使靠近正弦波两端的电压宽度变狭,正弦波中央的电压宽度变宽,并在半周期内始终让开关元件按一定频率朝一方向动作,这样形成一个脉冲波列(拟正弦波)。然后让脉冲波通过简单的滤波器形成正弦波。

 

光伏逆变器工作原理

 

图 光伏并网发电原理图

元器件的构成:

1、电流传感器

光伏逆变器一般采用霍尔电流传感器来进行电流采样,从小功率到大功率所采用的电流传感器形式不一,列举一些例子如下:

 

电流传感器

 

图 500KW逆变器中JCE1005-FS电流传感器外形图

100KW:检测电流是300A左右,一般都会采用JCE308-TS7电流传感器

250KW:检测电流是500A左右,一般都会采用JCE508-TS6电流传感器

500KW:检测电流是1000A左右,一般会采用JCE1005-FS电流传感器

1MW:检测电流是2000A左右,一般会采用JCE2005-FS电流传感器

对于电流传感器要求精度高、响应时间快,而且耐低温、高温等环境要求

2、电流互感器

一般采用BRS系列电流互感器,从几百到几千A不等,输出信号一般采用0-5A为标准

3、电抗器

光伏逆变器配置选型

光伏逆变器是太阳能光伏发电系统的主要部件和重要组成部分,为了保证太阳能光伏发电系统的正常运行,对光伏逆变器的正确配置选型显得成为重要。逆变器的配置除了要根据整个光伏发电系统的各项技术指标并参考生产厂家提供的产品样本手册来确定。一般还要重点考虑下列几项技术指标。

 

光伏逆变器配置选型

 

1、额定输出功率

额定输出功率表示光伏逆变器向负载供电的能力。额定输出功率高的光伏逆变器可以带更多的用电负载。选用光伏逆变器时应首先考虑具有足够的额定功率,以满足最大负荷下设备对电功率的要求,以及系统的扩容及一些临时负载的接入。当用电设备以纯电阻性负载为生或功率因数大于0.9时,一般选取光伏逆变器的额定输出功率比用电设备总功率大10%`15%。

2、输出电压的调整性能

输出电压的调整性能表示光伏逆变器输出电压的稳压能力。一般光伏逆变器产品都给出了当直流输入电压在允许波动范围变动时,该光伏逆变器输出电压的波动偏差的百分率,通常称为电压调整率。高性能的光伏逆变器应同时给出当负载由零向100%变化时,该光伏逆变器输出电压的偏差百分率,通常称为负载调整率。性能优良的光伏逆变器的电压调整率应小于等于±3%,负载调整率就小于等于±6%。

3、整机效率

整机效率表示光伏逆变器自身功率损耗的大小。容量较大的光伏逆变器还要给出满负荷工作和低负荷工作下的效率值。一般KW级以下的逆变器的效率应为80%~85%;10KW级的效率应为85%~90%;更大功率的效率必须在90%~95%以上。逆变器效率高低对光伏发电系统提高有效发电量和降低发电成本有重要影响,因此选用光伏逆变器要尽量进行比较,选择整机效率高一些的产品。

4、启动性能

光伏逆变器应保证在额定负载下可靠启动。高性能的光伏逆变器可以做到连续多次满负荷启动而不损坏功率开关器件及其他电路。小型逆变器为了自身安全,有时采用软启动或限流启动措施或电路。

光伏产业从欧洲,澳洲,到现在的中国已经成了热门行业,短短几年内国内光伏逆变器生产厂家如春笋般的诞生,不过如何选择太阳能逆变器这个还是有一定的标准。

首先考虑的是光伏电站的规模,是家庭还是企业,不过在国内组建太阳能光伏电站还是比较少,主要是房屋结构条件等限制,无法安装太阳能电池板,厂房和企业还是很有优势。小型家庭光伏电站主要是针对国外别墅安装。

其次考虑的是效率。效率说直接点就是根发电量直接挂钩,所以现在越来越多的光伏逆变器生产厂家对逆变器的效率作为主要技术优势来研发,欧姆尼克新能源微型逆变器在德国Photon效率测试位居欧洲第一,查看Photon测试对比结果。

最后要考虑是否可靠。光伏并网发电系统是将太阳能电池发出的直流电转化为与电网电压同频同相的交流电,并且实现既向负载供电,又向电网发电的系统。光伏并网发电系统主要由光伏阵列、并网逆变器、控制器和继电保护装置组成。光伏阵列是光伏并网发电系统的主要部件,由其将接收到的太阳光能直接转换为电能。目前工程上应用的光伏阵列一般是由一定数量的晶体硅太阳能电池组件按照系统需要的电压的要求串、并联组成的。

并网逆变器是整个光伏并网发电系统的核心,它将光伏阵列发出的电能逆变成220V/50Hz的正弦波电流并入电网。电压型逆变器主要由电力电子开关器件组成,以脉宽调制的形式向电网提供电能。控制器一般由单片机或DSP芯片作为核心器件,控制光伏阵列的最大功率点的跟踪、控制逆变器并网电流的功率和波形。继电保护装置可以保证光伏并网发电系统和电网的安全性。

光伏并网发电系统按照系统的设计要求不同可以分为两种一种是不可调度式光伏并网发电系统,这种系统不含有储能环节;另一种是可调度式光伏并网发电系统,这种系统含有储能环节。在不可调度式光伏并网发电系统中,并网逆变器将光伏阵列产生的直流电直接转化为和电网电压同频同相的交流电,完全由日照和环境温度等因素来决定并网的时间和并网的功率大小。它的优点是系统可以省去蓄电池而将电网作为自己的储能单元。

当日照强烈时,光伏并网发电系统将发出的多余电能回馈电网,当需要电能时可以由电网输出电能。可调度式光伏并网发电系统增加了储能环节,系统首先对储能环节进行充电,然后根据需要将光伏并网发电系统用作并网或者经逆变后独立使用,系统的工作时间和并网功率的大小可人为设定。当电网发生断电或者其它故障时,逆变器自动切除和电网的电气连接,同时可以根据需要选择是否进行独立逆变,用于对本地负载继续供电。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201511/30/92943.html
责任编辑:suna
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
江苏省发改委:关于创新开展绿电直连供电试点项目建设工作的通知来源:江苏省发改委 发布时间:2026-07-27 10:00:30

江苏省发改委近日印发通知,正式启动绿电直连供电试点建设工作,首批确定5个试点项目,重点面向动力电池龙头企业开展绿色电力专线直供示范。试点依托省内绿电“三进”工程,探索电源与负荷端直接连接的新模式。文件厘清了属地发改部门、电网企业及试点企业的三方职责,要求建立定期会商机制,加快接入系统方案编制和配套电网改造;推动发电与用电企业签订长期绿电购售合同并完成交易备案;鼓励配置储能设施以提升绿电就地消纳能力。后续将按“成熟一家、启动一家”原则动态扩容试点范围,旨在形成可复制、可推广的制造业绿色用能样板。(198字)

中山大学《Nature Communications》:内置旁路二极管太阳电池结构提升光伏组件抗遮荫能力来源:材料科学与工程 发布时间:2026-07-24 10:12:05

中山大学与隆基绿能联合研发内置旁路功能太阳电池,首创反向导电通道结构,无需外置二极管即可自动抑制热斑、提升遮荫下功率稳定性。成果发表于《Nature Communications》,兼具高效率与强抗遮挡能力,推动光伏组件安全可靠性升级。

从杜苏芮到巴威:一场关于光伏“25年安全感”的台风检验来源:隆基的碳中和朋友 发布时间:2026-07-22 09:42:13

台风频发下,光伏电站安全成焦点。本文以杜苏芮、摩羯、巴威三次台风为镜,揭示隆基组件经受住4341Pa载荷与60m/s风速考验,并在灾后重建、海上光伏等严苛场景中赢得华电、上海电力等头部客户“用脚投票”,重新定义25年生命周期的可靠性标准。

实践是最好的理论家:解码中国光伏支架产业创新的底层逻辑来源:新恒源能源ESET 发布时间:2026-07-22 09:33:31

2026年7月《柔性支架光伏发电系统设计规程》发布,标志行业迈入标准化新阶段。新恒源能源以“实景先行、理论后成”反向创新路径,扎根山地、滩涂等复杂场景,将一线实测转化为专利技术与国标支撑,实现从项目定制到行业标准的跨越。

湖南东安县发展和改革局关于我县2026年三季度分布式光伏可开放容量的公示来源:东安县发展和改革局 发布时间:2026-07-17 16:02:38

东安县发展和改革局于2026年7月15日公示了该县2026年第三季度分布式光伏可开放容量,核定为0.1357万千瓦。该数据依据湖南省发改委等三部门联合印发的湘发改能源规〔2025〕843号文件,以及永州市发改委关于发布全市当季可开放容量的统一部署制定。测算工作由国网东安供电公司具体实施,并经东安县发改局班子会议审议确认。公示旨在落实上级关于规范分布式光伏管理、有序引导项目开发的要求,保障电网安全与新能源消纳能力相匹配,同时向社会公开透明地提供容量信息,为相关投资主体开展项目前期工作提供依据。

​汉孚光伏 |‌ 让每一座别墅都成为经得起检验的绿电样板来源:索比光伏网 发布时间:2026-07-16 15:43:35

本文介绍了汉孚光伏在武汉落地的一套20KW别墅分布式光伏项目被国家电网选定为“四可”(可观、可测、可控、可调)标准化接线样板工程的过程与意义。随着2026年新版国标GB/T34932-2025实施及各地并网监管趋严,“四可”已成为户用光伏并网的强制性要求。该样板项目虽规模不大,但全流程严格对标新规:从资料申报、设备选型、规约转换器调试,到逆变器协议适配与主站数据对接,均实现稳定合规。汉孚技术团队在现场培训中系统演示了“四可”落地实操路径,并与国网人员就并网流程、勘察验收等环节深入交流。文章还概述了汉孚深耕武汉别墅光伏17年所积累的标准化交付能力,包括本地化经验、自有技术团队和全流程合规管理体系,凸显其以高标准施工助力行业规范化发展的实践价值。(198字)

【邀请】关于邀请参加“2026山东清洁能源产业博览会”的函来源:投稿 发布时间:2026-07-16 10:33:28

本文是一封正式邀请函,旨在邀请相关单位参加将于2026年在山东省举办的“山东清洁能源产业博览会”。博览会由山东省相关部门联合主办,聚焦风能、太阳能、氢能、储能及智能电网等清洁能源重点领域,旨在搭建政产学研用协同交流平台,促进技术成果展示、项目对接与产业合作。活动拟设主题展览、高端论坛、供需对接会及新品发布会等多元板块,并邀请行业主管部门、科研院所、龙头企业及投融资机构共同参与。函件明确了参展参会方式、报名截止时间及联系渠道,强调博览会对推动山东乃至全国清洁能源产业升级与绿色低碳发展的支撑作用,欢迎各有关单位积极报名、共襄盛举。(199字)

关于公开征集肇庆市石牌居委会97.92kWp分布式光伏发电项目EPC总承包单位的报名公告来源:广东金叶集团 发布时间:2026-07-16 09:58:30

广东金叶新能源就肇庆石牌居委会97.92kW分布式光伏项目公开征集EPC总承包单位,采用BIPV棚式钢架安装,执行“自发自用、余电上网”,工期60天。单瓦限价3.487元,报价截止7月17日17:30。要求电力施工总包三级及以上资质及承装(修、试)五级及以上许可证,接受联合体投标。

500MWh,阳光电源拿下东南亚储能订单来源:储能之音 发布时间:2026-07-14 09:25:57

近日,菲律宾头部可再生能源开发商Berde Renewables与阳光电源及其区域分销商Solar Hive签署主框架协议,约定未来三年向阳光电源采购合计200MW光伏逆变器及500MWh电池储能系统,用于菲律宾与泰国两地的工商业清洁能源项目。根据协议,此次合作覆盖技术供给、渠道落地、售后服务、资本协同的全方位深度绑定。Berde可全面接入阳光电源的逆变器、储能电池、电动汽车充电

7家不合格!关于铜仁高新区工商业分布式光伏发电项目招商资格审查合格单位的公示来源:铜仁高新区 发布时间:2026-07-14 09:10:24

本文公示了铜仁高新区工商业分布式光伏发电项目招商资格审查结果,明确7家单位未通过审查。为规范招商准入流程,主办方依据《铜仁高新区工商业分布式光伏发电项目招商二次比选公告》对意向报名单位开展资格审查。公示期为2026年7月10日至13日,期间通过审查的企业须足额缴纳50万元招商比选保证金至指定财政专户;逾期或未足额缴纳者视为自动放弃比选资格。中标企业保证金自动转为项目保证金,未中标企业保证金将于比选结果公示结束后3个工作日内原路径无息退还。公示期内,相关异议须以加盖公章或签名的书面形式提交至铜仁高新区经济发展组,并附有效联系方式。

华能新能源:推进存量光伏配储,严控造价来源:华能新能源 发布时间:2026-07-14 08:50:52

本文报道了华能新能源股份有限公司董事长郑怀国赴蒙东分公司调研的情况及后续工作部署。调研聚焦安全生产、精益管理与绿色转型三大主线:一是深化老旧风电设备(如叶片、变桨轴承)和光伏逆变器隐患治理,加快“以大代小”改造;二是推进存量光伏项目配套储能建设,提升场站调节能力与综合收益,同时严控项目造价、拓展融资渠道以压降经营成本;三是立足内蒙古资源禀赋,抢抓风光竞配机遇,推动绿电直连示范落地,并前瞻性布局储能、绿氢制氨醇、零碳园区等新业务,打造多元融合发展的样板。全文强调党建引领、安全底线、成本管控与合规经营协同并进。(198字)