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不同场合逆变器的分类
根据逆变器电路原理的不同,可分为自激振荡逆变器、阶梯波叠加逆变器和脉宽调制逆变器。
逆变器有多种分类方法。例如,根据逆变器输出的交流电压的相数,可分为单相逆变器和三相逆变器;根据逆变器中使用的半导体器件的不同类型,它们可以分为晶体管逆变器、晶闸管逆变器和关断晶闸管逆变器。根据逆变器电路原理的不同,可分为自激振荡逆变器、阶梯波叠加逆变器和脉宽调制逆变器。根据其在并网或离网系统中的应用,可分为并网逆变器和离网逆变器。为了方便光电用户选择变频器,这里只根据不同的应用场合对变频器进行分类。
1.集中式逆变器
技术是将几个并联的光伏组连接到同一个集中式逆变器的DC输入端。通常,三相IGB功率模块用于高功率,场效应晶体管用于低功率。同时,使用数字信号处理器转换控制器来提高所产生电能的质量,使其非常接近正弦波电流,正弦波电流通常用于大型光伏电站(> 10kW)的系统中。最大的特点是系统的高功率和低成本。然而,因为不同光伏串的输出电压和电流通常不完全匹配(尤其是当光伏串由于多云、阴暗、污点等而部分阻塞时)。),采用集中逆变将导致逆变过程效率的降低和用电用户能量的下降。同时,整个光伏系统的发电可靠性受到光伏组件工作状态不佳的影响。最新的研究方向是应用空间矢量调制控制和开发新型逆变器拓扑连接,以在部分负载下获得高效率。
2.串联逆变器
串联逆变器基于模块化概念。每个光伏系列(1-5kw)通过一个逆变器,该逆变器在DC端具有最大功率峰值跟踪,并在交流端并联。它已经成为国际市场上最受欢迎的逆变器。
许多大型光伏发电厂使用串联逆变器。其优点是不受模块差异和组与串之间阴影的影响,同时减少了光伏模块与逆变器最佳工作点之间的不匹配,从而提高了发电量。这些技术优势不仅降低了系统成本,而且提高了系统可靠性。同时,串之间引入“主从”的概念,使系统将几组光伏串连接在一起,让其中一组或几组工作,从而产生更多的电能。
最新的概念是几个逆变器组成一个“团队”,而不是“主从”的概念,这使得系统的可靠性更进一步。目前,无变压器串联逆变器已占据领先地位。
3.微型逆变器
在传统的光伏系统中,每个串联逆变器的DC输入端将由大约10个光伏板串联。如果10个串联面板中的一个不能正常工作,该系列将受到影响。如果逆变器的多个输入使用相同的MPPT,所有输入都会受到影响,这将大大降低发电效率。在实际应用中,云、树、烟囱、动物、灰尘、冰雪等各种遮挡因素都会导致上述因素,这是非常常见的。在微型逆变器的光伏系统中,每个面板都连接到一个微型逆变器,当一个面板不能很好地工作时,只有这个面板会受到影响。其他光伏板将在最佳工作状态下运行,这使得系统的整体效率更高,发电量更大。在实际应用中,如果串联逆变器出现故障,会导致几千瓦的面板无法工作,而微型逆变器的故障影响很小。
4.功率优化器
在太阳能发电系统中安装功率优化器可以大大提高转换效率,简化逆变器功能,降低成本。为了实现智能太阳能发电系统,设备功率优化器可以真正使每个太阳能电池充分发挥其最佳性能,并随时监控电池的耗尽状态。功率优化器是介于发电系统和逆变器之间的一种装置,其主要任务是代替逆变器的原始最优功率点来跟踪功率。
通过简化电路并使单个太阳能电池对应于功率优化器,功率优化器类似地执行极快的最佳功率点跟踪扫描,使得每个太阳能电池能够真正实现最佳功率点跟踪。此外,通过放置通讯芯片,可以随时随地监控电池状态,并实时报告问题,以便相关人员尽快修复。
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