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时间:2018-11-06 04:51来源:广州变压器配电柜回收网 作者:回收小哥 点击:
无论采用何种技术,逆变器的基本设计都很明确,且非常相似。其核心就是将直流电压(光伏组件)转换成交流电压
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鉴于SMA系统东莞变压器回收、变压器回收场地,的条件优势,

无论采用何种技术,逆变器的基本设计都很明确,且非常相似。其核心就是将直流电压(光伏组件)转换成交流电压(可并网)的过程。在转变的过程中,不停地转换直流电的正负极连接,从而形成方向变化的交流电。所以,逆变器的关键部件是桥接开关(晶体管元件,见图1:a)),这个开关桥的一侧连接输入的直流电源,在另一侧连接交流电网。在工作过程中,只有两个相对的开关可以同时关闭。

如果将此开关桥的开关速度设置成与电网频率相同,则在理论上可以将桥的输出侧与电网连接。但是,由于这样输出的电流是方波,且强度没有变化,因此需要在输出端安装一个具有铁芯的电感器,用以将输出电流控制成为正弦波形状。桥的断开采用脉冲过程进行,从而形成与脉冲相关的较小电流分量。这样的电流分量可以对电感器的电流进行控制。脉冲的频率一般为20KHz , 这样就完全可以形成50Hz的电流,见图1:b)。

对于光伏逆变器来说,还有一个非常重要的设备不能遗漏:输入端的电容器,见图1: c ) 。电容器的作用是储存电能,确保来自发电侧的电流持续一致供给桥接开关,并通过与电网频率同步变化的桥进入电网。只有在输入电容器的容量足够大的情况下,才能够保证光伏发电系统的持续、正常运行。

并网光伏逆变器的基本设计


图1:光伏逆变器的基本设计

图2描述了可用于直接并网的逆变器的基本功能。但在实际应用中,输入电压的范围具有一定的局限性。对于并网发电应用,其输入电压必须在任何时刻都高于电网的峰值电压。当电网电压的有效值为250V时,达到正常并网要求的发电源侧的最低电压应为354V。

与标准逆变器的基本设计不同,直接并网逆变器有很多方法来调整或提升输入电压范围。常用的逆变器技术方案与结构都各不相同:

并网光伏逆变器的基本设计


图2:最常用的逆变器电路图表一览

上面提到的逆变器拓朴结构不仅在电气隔离方面不同,在可达到的效率、对电压的依赖性等方面也各不相同。因此,没有统一的公式来界定何种逆变器设计是最优秀的设计,用户必须要考虑到具体使用的逆变器特性。

无隔离变压器光伏逆变器的技术关键

目前,只要光伏发电站设计合理,完全可以经济运行。直接并入电网的无变压器型逆变器因为其低成本、高效率而日益受到重视。但是,该技术仍然被认为是“有问题的”。这一点将在下面进行检验和说明。

变压器将电能转化成磁能,再将磁能转化成电能。在输入与输出端之间安装的电气隔离装置导致的能量损失可达到1%,甚至高达2%。因此,无变压器型逆变器的运行效率要比变压器型逆变器高。这种技术还有很多其它的优点,例如材料消耗少、重量轻等。

总而言之,无变压器型逆变器相对体积较小、重量较轻、价格也比较便宜,在很多方面都比变压器型逆变器更具优势。虽然光伏发电站的运行和安全性都不需要采用电气隔离措施,在设计直接并网的逆变器时还是应该考虑到以下几个方面。

并网光伏逆变器的基本设计


图5:外观相同,内部电路不同:变压器型和无变压器型两种Sunny Boy效率特性。

正常运行状态下的漏电电流

将来自光伏组件的电压采用高频率(20kHz)转换过程中,高频电压应等同于电网电压峰值;这些电压在逆变器内部被认为是干扰,滤波器可以阻断这些干扰,防止其进入电网。但在理论上,阻止来自发电电源侧的直流分量进入交流电网是不可能绝对实现的。

这样,根据所采用逆变器结构的不同,在交流输出中也将存在不同的对地直流电压分量。如果太阳能电池组和/或者其接线端对地存在交流电压,将产生“漏电电流”,通过寄生电容流向电池组接地点。

并网光伏逆变器的基本设计


图6:Sunny Boy 2100TL逆变器光伏电池组对地电压

并网光伏逆变器的基本设计


图7:Sunny Boy 5000TL HC多组串逆变器光伏电池组对地电压

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