光伏逆變器的功能與分類

　　通常來說將交流電能轉化為直流電能的過程稱為整流，把整流功能的電路稱為整流電路，把實際整流過程的裝置稱為整流設備或整流器，與之對應的將直流轉換為交流電能的過程稱為逆變，把完成逆變功能的電路稱為逆變電路，把實際逆變過程的裝置稱為逆變設備或逆變器。光伏逆變器將光伏組件所發(fā)出的直流電轉變成正弦波電流，接入負載或者并入到電網中，是光伏系統(tǒng)中核心器件。

　　光伏逆變器的種類與主要功能

　　光伏逆變器按用途分為并網逆變器，離網逆變器，微網儲能逆變器三大類，并網逆變器按照功率和用途可分為微型逆變器、組串式逆變器、集中式逆變器、集散式逆變器四大類，微型逆變器，又稱組件逆變器，功率等級為180W到1000W，適用于小型發(fā)電系統(tǒng);組串型逆變器，功率在1kW到10kW的單相逆變器，適用于戶用發(fā)電系統(tǒng)，并網電壓為220V,4kW到80kW三相逆變器，適用于工商業(yè)發(fā)電系統(tǒng)，并網電壓為三相380V,。集中式逆變器和集散式逆變器，功率從500kW到1500KW，一般用在大型地面電站。

　　 并網逆變器

　　并網逆變器是連接光伏陣列和電網的關鍵部件，除了把組件發(fā)出來的直流電變成電網能接收的交流電外，還有以下特殊功能：

　　1）最大功率追蹤MPPT功能

　　當日照強度和環(huán)境溫度變化時，光伏組件輸入功率呈現非線性變化，如圖所示，從圖上看出：光伏組件既不是恒壓源，也不是恒流源，它的功率隨著輸出電壓改變而改變，和負載沒有關系。它的輸出電流隨著電壓升高一開始是一條水平線，到達一定功率時，隨著電壓升高而降低，當到達組件開路電壓時，電流下降到零。

　　光伏組件的輸出功率受日照強度、環(huán)境溫度等因素的影響。當光照強度減小時，光伏組件的開路電壓降低，短路電流減小，最大輸出功率減小;當光伏組件溫度下降時，組件的短路電流減小，但組件的開路電壓升高，最大輸出功率增加;在組件溫度和日照強度一定的情況下，同一塊組件只有唯一的最大功率輸出點，MPPT功能就是最大功率跟蹤功能，通過調整直流電壓和輸出電流，使太陽能組件始終工作在最大工作點，輸出當前溫度和日照條件下的最大功率。

　　常見的最大功率跟蹤控制方法主要有：定電壓跟蹤法（CVT），將光伏組件的端電壓固定在某一個固定值，特點是控制簡單，穩(wěn)定性好;功率計算法，電流尋優(yōu)法，擾動觀察法，增量電導法等經典控制算法以及最優(yōu)梯度法、模糊邏輯控制法等、神經元網絡控制法等現代控制算法。

　　2）孤島效應的檢測及控制

　　在正常發(fā)電時，光伏并網發(fā)電系統(tǒng)連接在大電網上，向電網輸送有功功率，但是，當電網失電時，光伏并網發(fā)電系統(tǒng)可能還在持續(xù)工作，并和本地負載處于獨立運行狀態(tài)，這種現象被稱為孤島效應。逆變器出現孤島效應時，會對人身安全，電網運行，逆變器本身造成極大的安全隱患，因此逆變器入網標準規(guī)定，光伏并網逆變器必須有孤島效應的檢測及控制功能。

　　孤島效應的檢測方法有被動式檢測和主動式檢測，被動式檢測方法檢測并網逆變器輸出端電壓和電流的幅值，逆變器不向電網加干擾信號，通過檢測電流相位偏移和頻率等參數是否超過規(guī)定值，來判斷電網是否停電;這種方式不為造成電網污染，也不會有能量損耗;而主動式檢測是指并網逆變器主動、定時地對電網施加一些干擾信號，如頻率移動和相位移動，由于電網可以看成是一個無窮大的電壓源，有電網時這些干擾信號就會被電網吸收，電網如果發(fā)生停電，這些干擾信號就會形成正反饋，最終會形成頻率或電壓超標，由此可以判斷是否發(fā)生了孤島效應。