光伏逆變器的概念

逆變器又稱電源調整器，根據逆變器在光伏發(fā)電系統中的用途可分為獨立型電源用和并網用二種。根據波形調制方式又可分為方波逆變器、階梯波逆變器、正弦波逆變器和組合式三相逆變器。對于用于并網系統的逆變器，根據有無變壓器又可分為變壓器型逆變器和無變壓器型逆變器。

光伏逆變器的結構原理

逆變器是一種由半導體器件組成的電力調整裝置，主要用于把直流電力轉換成交流電力。一般由升壓回路和逆變橋式回路構成。升壓回路把太陽電池的直流電壓升壓到逆變器輸出控制所需的直流電壓；逆變橋式回路則把升壓后的直流電壓等價地轉換成常用頻率的交流電壓。逆變器主要由晶體管等開關元件構成，通過有規(guī)則地讓開關元件重復開-關（ON-OFF），使直流輸入變成交流輸出。當然，這樣單純地由開和關回路產生的逆變器輸出波形并不實用。一般需要采用高頻脈寬調制（SPWM），使靠近正弦波兩端的電壓寬度變狹，正弦波中央的電壓寬度變寬，并在半周期內始終讓開關元件按一定頻率朝一方向動作，這樣形成一個脈沖波列（擬正弦波）。然后讓脈沖波通過簡單的濾波器形成正弦波。

元器件的構成：

1、電流傳感器

光伏逆變器一般采用霍爾電流傳感器來進行電流采樣，從小功率到大功率所采用的電流傳感器形式不一，列舉一些例子如下：

100KW：檢測電流是300A左右，一般都會采用JCE308-TS7電流傳感器

250KW：檢測電流是500A左右，一般都會采用JCE508-TS6電流傳感器

500KW：檢測電流是1000A左右，一般會采用JCE1005-FS電流傳感器

1MW：檢測電流是2000A左右，一般會采用JCE2005-FS電流傳感器

對于電流傳感器要求精度高、響應時間快，而且耐低溫、高溫等環(huán)境要求，目前國內很多廠家都用開環(huán)電流傳感器來取代閉環(huán)電流傳感器，如：JCE1000-AXS、JCE1500-AXS、JCE2000-AXS等

2、電流互感器

一般采用BRS系列電流互感器，從幾百到幾千A不等，輸出信號一般采用0-5A為標準

3、電抗器

光伏逆變器的功能

逆變器不僅具有直交流變換功能，還具有最大限度地發(fā)揮太陽電池性能的功能和系統故障保護功能。歸納起來有自動運行和停機功能、最大功率跟蹤控制功能、防單獨運行功能（并網系統用）、自動電壓調整功能（并網系統用）、直流檢測功能（并網系統用）、直流接地檢測功能（并網系統用）。這里簡單介紹自動運行和停機功能及最大功率跟蹤控制功能。

1、自動運行和停機功能

早晨日出后，太陽輻射強度逐漸增強，太陽電池的輸出也隨之增大，當達到逆變器工作所需的輸出功率后，逆變器即自動開始運行。進入運行后，逆變器便時時刻刻監(jiān)視太陽電池組件的輸出，只要太陽電池組件的輸出功率大于逆變器工作所需的輸出功率，逆變器就持續(xù)運行；直到日落停機，即使陰雨天逆變器也能運行。當太陽電池組件輸出變小，逆變器輸出接近0時，逆變器便形成待機狀態(tài)。

2、最大功率跟蹤控制功能

太陽電池組件的輸出是隨太陽輻射強度和太陽電池組件自身溫度（芯片溫度）而變化的。另外由于太陽電池組件具有電壓隨電流增大而下降的特性，因此存在能獲取最大功率的最佳工作點。太陽輻射強度是變化著的，顯然最佳工作點也是在變化的。相對于這些變化，始終讓太陽電池組件的工作點處于最大功率點，系統始終從太陽電池組件獲取最大功率輸出，這種控制就是最大功率跟蹤控制。太陽能發(fā)電系統用的逆變器的最大特點就是包括了最大功率點跟蹤（MPPT）這一功能。

國內光伏并網逆變器主要產品分析

光伏并網逆變器主要分為集中式和分布式兩大類。國內集中式并網逆變器以合肥陽光電源為代表，科諾偉業(yè)、索英電氣、冠亞、志成冠軍等也是集中式并網逆變器的生產廠商，但從規(guī)模、品種系列等方面均不及合肥陽光電源;上海英偉力科技采取了與傳統集中式并網逆變器完全不同的發(fā)展思路，是國內首家研制分布式光伏并網微型逆變器的公司。下面分別以陽光電源和英偉力新能源為代表，對兩類并網逆變器產品進行分析。

陽光電源的光伏并網逆變器分為組串型和電站型，均屬于集中式并網逆變器，集中式并網逆變器將多個光伏組件串并聯組合形成足夠高的電壓或功率，在經逆變器統一并網。組串型光伏并網逆變器適用于中小型光伏發(fā)電系統，電站型光伏并網逆變器適用于大中型光伏發(fā)電系統，其產品主要性能特點如下：

1）功率等級：組串型1.5kW~10kW，電站型30kW~1MW;

2）輸入電壓等級：組串型150V以上，電站型450V以上;

3）輸出電壓：220VAC、380VAC;

4）最大變換效率：94.5%~95%;

5）最大功率點跟蹤（MPPT）效率：99.9%;

6）通訊及保護功能：完善。

光伏逆變器生產廠家及其產品特點匯總

一、陽光電源

SunAccess光伏并網逆變器特點

1、高效率和創(chuàng)新技術

采用國際先進的IGBT和智能功率模塊（IPM），MPPT自尋優(yōu)技術，先進的設備冷卻系統，保證了逆變器即使在環(huán)境溫度達到50℃（個別產品甚至達到55℃）時也能夠100%全功率地輸出電能，總體效率高，這些保證了逆變器的更高性能和更長的使用壽命。

2、高質量和高可靠性

陽光電源的高質量和高可靠性的光伏并網逆變器是經過TüV和CE型式認證的高質量產品。優(yōu)化的軟硬件設計使逆變器即使在電網條件較惡劣的情況下也不停機。輸入電壓的范圍大，保證了接入的光伏陣列有了更多的組合方式。性價比高，它不僅僅只表現在迅速和優(yōu)質的服務上。

3、快速和簡便的安裝方式

最優(yōu)化設計，便于運輸和安裝。輸入電壓的范圍大，保證了接入的光伏陣列有了更多的組合方式。

4、界面友好和操作簡便

陽光電源的光伏并網逆變器外觀設計漂亮，多語種液晶顯示，界面友好，使用更簡便。陽光電源的光伏并網逆變器標準配置了RS485接口，并可拓展以太網、GPRS通訊模塊，確保了數據傳輸具有更多的選擇。

組串型/無變壓器型SG1K5TL-31特點

體積小，重量輕，外型美觀，直插式防水端子，轉換效率高。產品批量出口澳大利亞，歐洲等國家地區(qū)，得到了中小功率系統用戶的一致認可和好評。產品取得AS4777、TUV、CE、Enel-GUIDA、金太陽等認證?高轉換效率達97.3%

?戶外型設計（IP54）適應嚴酷的使用環(huán)境

?多語種液晶顯示界面，可自由設置各種運行參數?完善的保護功能，系統的可靠性更高?優(yōu)質的鋁質材外觀設計，體積小，重量輕，安裝簡便?TüVCE認證，意大利Enel-GUIDA認證，金太陽認證

電站型/無變壓器型SG500KTL特點

無變壓器設計，轉換效率高。有功功率降額，無功功率可調，模塊化設計便于安裝維護，多語種觸摸屏。是大型光伏電站的首選。產品成功應用于上海世博會，敦煌特許權項目，虹橋高鐵樞紐，意大利大型地面電站等國內外重點項目。產品取得DK5940、CE、金太陽等認證

?低電壓穿越功能

?有功功率連續(xù)可調（0-100%）功能

?無功功率可調，功率因數范圍超前0.9至滯后0.9?最高轉換效率達98.7%?精確的輸出電能計量?多語種觸摸屏監(jiān)控界面?輔助電加熱，最低環(huán)境溫度-30℃

?適應高海拔應用，最高可達6000米（超過3000米需降額使用）?金太陽認證、TüV、Enel-GUIDA認證、符合德國中壓電網BDEW指令

二、石家莊科林電氣股份有限公司

旗下子公司天津科林有限公司是專業(yè)研發(fā)生產光伏逆變器的廠家，其研發(fā)實力較強，并和能源協會合作研發(fā)后臺監(jiān)控項目，發(fā)展迅猛。

組串型單相光伏并網逆變器KE-GU3KTL特點：

1.最大轉換效率可達99.3%，歐洲效率98.8%

2.防孤島效應保護

3.快速、高精度的MPPT，跟蹤效率達99.5%以上

4.工頻變壓器隔離，安全可靠

5.膜電容使用，提高系統可靠性，延長系統壽命

6.安裝簡單、可靠

7.寬輸入電壓，發(fā)電時間長，效益高

8.溫度操作范圍大，-25℃～+55℃

9.有功、無功連續(xù)可調，電網友好型光伏逆變器

10.防護等級IP20

11.無夜間自耗電

12.RS485為標準通信方式，以太網/藍牙為可選通信方式

13.產品壽命大于25年

14.MPPT效率》99%

15.無變壓器設計，體積小巧

16.完善的保護功能

17.配置RS232/RS485等多種通訊方式

18.具備手機APP自助查詢數據如：每日發(fā)電量、每日收益等數據

19.最大功率點跟蹤（MPPT）效率＞99.9%20.采用國際知名元器件，高轉換效率

認證：CQC

CNCA/CTS0004-2009A

CNCA/CTS0006-2010

組串型三相光伏并網逆變器KE-GT10KTL、KE-GT12KTL、KE-GT15KTL、KE-GT17KTL、KE-GT20KTL特點：

1.最大轉換效率可達99.3%，歐洲效率98.8%

2.防孤島效應保護

3.快速、高精度的MPPT，跟蹤效率達99.5%以上

4.工頻變壓器隔離，安全可靠

5.膜電容使用，提高系統可靠性，延長系統壽命

6.安裝簡單、可靠

7.寬輸入電壓，發(fā)電時間長，效益高

8.溫度操作范圍大，-25℃～+55℃

9.有功、無功連續(xù)可調，電網友好型光伏逆變器

10.防護等級IP2011.無夜間自耗電

12.RS485為標準通信方式，以太網/藍牙為可選通信方式

13.產品壽命大于25年

14.MPPT效率》99%

15.無變壓器設計，體積小巧

16.完善的保護功能

17.配置RS232/RS485等多種通訊方式

18.具備手機APP自助查詢數據如：每日發(fā)電量、每日收益等數據

19.最大功率點跟蹤（MPPT）效率＞99.9%

20.采用國際知名元器件，高轉換效率

集中型三相光伏并網逆變器KE-GT100K、KE-GT250K特點：

1.最大轉換效率可達99.3%，歐洲效率98.8%

2.防孤島效應保護

3.快速、高精度的MPPT，跟蹤效率達99.5%以上

4.工頻變壓器隔離，安全可靠

5.膜電容使用，提高系統可靠性，延長系統壽命

6.安裝簡單、可靠

7.寬輸入電壓，發(fā)電時間長，效益高

8.溫度操作范圍大，-25℃～+55℃

9.有功、無功連續(xù)可調，電網友好型光伏逆變器

10.防護等級IP20

11.無夜間自耗電

12.RS485為標準通信方式，以太網/藍牙為可選通信方式

13.產品壽命大于25年

14.MPPT效率》99%

15.無變壓器設計，體積小巧

16.完善的保護功能

17.配置RS232/RS485等多種通訊方式

18.具備手機APP自助查詢數據如：每日發(fā)電量、每日收益等數據

19.最大功率點跟蹤（MPPT）效率＞99.9%

20.采用國際知名元器件，高轉換效率

三、深圳科士達

單相組串式KSG1.5K～4K系列、KSG4.2K～6K系列特點：

1.產品壽命大于25年

2.MPPT效率》99%

3.歐洲效率高達96.7%

4.無變壓器設計，體積小巧

5.防護等級達到IP65，適合戶外安裝

6.完善的保護功能

7.配置RS232/RS485等多種通訊方式

三相組串式KSG10K～20K系列特點：

1.產品壽命大于25年

2.MPPT效率》99%

3.歐洲效率高達96.5%以上

4.無變壓器設計，體積小巧

5.完善的保護功能

6.配置RS232/RS485等多種通訊方式

集中型模塊化KSG系列55K～330K特點：

?達到CEC高能源效率等級

?MPPT精度高于99%

?實時MPPT，不斷掃描避免工作在次級功率峰值高可靠性

?電解電容數量減少

?模塊化架構；單一模塊故障，系統發(fā)電損失降至最低商業(yè)級逆變器容易維護和修復

?模塊化架構，所有模塊通用

?全系列產品共享備件

?維護便捷，保險、浪涌抑制器及模塊都可以從前面板更換高度靈活

?寬輸入電壓范圍和工作溫度范圍

?可升級的架構，單機容量可從55KW擴展至330KW

?多個MPPT通道?分散控制結構、多種配置模式：主－從模式：

?具有冗余功能，自動分配輸入功率

?單個模塊故障時系統仍可正常工作多－主模式：

?每個模塊具有獨立MPPT輸入，MPPT跟蹤效果最佳

?部分光伏陣列失效，不會影響整個系統，只關閉對應逆變模塊

四、頤和新能源

組串型逆變器［無變壓器］EHE-N1K5TL特點：

·采用先進的IGBT功率模塊·最大功率點跟蹤（MPPT）效率＞99.9%·內置直流斷路開關

·先進反孤島技術

·模塊設計易安裝、操作及維修

·高轉換效率、低溫升、低噪音、長壽命

·多種語言液晶顯示。兼容多種通訊方式、

·寬范圍的MPPT輸入電壓范圍

·完善的系統保護，更高的可靠性

組串型逆變器［帶變壓器］EHE-N1K5、N1K5-UK特點：

·主要元器件選用國際知名品牌，高效率、高穩(wěn)定

·嚴格的系統熱設計，低溫升，長壽命

·先進的MPPT算法，效率》99.9%

·寬功率范圍內的高性能指標

·先進的反孤島技術

·完善的系統保護功能，高可靠性設計

·工頻高效變壓器隔離，適用于晶體和薄膜組件

·多種通訊接口，多語言液晶顯示設置

·可編程的保護及運行參數

·模塊化設計，安裝、操作、維護簡便

·經過嚴格的環(huán)境測試，適應嚴酷的應用環(huán)境

·IP65防護等級設計，符合室外安裝

電站型逆變器EHE-N100K特點：

·采用國際知名元器件，高轉換效率，低溫升，長壽命設計

·先進的MPPT算法，效率》99.9%

·寬功率范圍內的高性能指標

·先進的反孤島技術

·完善的系統保護功能，高可靠性設計

·低電壓穿越功能和有功、無功調度功能（可選）

·工頻高效變壓器隔離，適用于晶體和薄膜組件

·多種通訊接口，多語言液晶顯示設置

·可編程的保護及運行參數

·模塊化設計，安裝、操作、維護簡便

·寬溫度范圍涉及，適應惡劣的環(huán)境

·滿足德國EWENETZ功率調節(jié)要求（100%、60%、30%、0%）

五、京儀綠能

光伏逆變器JYNB系列特點：

1、新穎的冷卻設計

采用英飛凌第4代IGBT芯片技術及獨特的風道設計，在環(huán)境溫度高達50oC時仍能滿功率可靠運行。

2、高轉化效率

采用先進的控制策略，MPPT最大功率跟蹤技術保證逆變器實現最大功率輸出，100kW逆變器最大逆變效率達到97%，500kW逆變器最大效率98.5%

3、完美的并網性能

額定工況并網電流諧波低于3%，實現了完美正弦電流并網。

4、友好的人機界面

設備配套有易于操作的人機操作界面，現場操作人員可通過彩色觸摸屏實時設置逆變器參數、監(jiān)控逆變器運行狀態(tài)、繪制發(fā)電數據曲線等。

5、高穩(wěn)定性及可靠性

全數字控制系統，并采用光纖傳輸觸發(fā)信號，抑制磁場干擾，提高控制系統的電磁兼容性，保證系統的穩(wěn)定運行。

6、模塊化設計

高效率的大功率功率模塊技術，為產品提供便捷的維護與保養(yǎng)。

JYNB-250K/250KHE特點：

1、先進的第四代IGBT模塊，可靠性強

2、DSP全數字化矢量控制，性能優(yōu)異

3、先進的最大功率電跟蹤技術（MPPT）最大效率可達98.6%