光伏逆變器的概念

逆變器又稱(chēng)電源調(diào)整器，根據(jù)逆變器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的用途可分為獨(dú)立型電源用和并網(wǎng)用二種。根據(jù)波形調(diào)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(duì)于用于并網(wǎng)系統(tǒng)的逆變器，根據(jù)有無(wú)變壓器又可分為變壓器型逆變器和無(wú)變壓器型逆變器。

光伏逆變器的結(jié)構(gòu)原理

逆變器是一種由半導(dǎo)體器件組成的電力調(diào)整裝置，主要用于把直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力。一般由升壓回路和逆變橋式回路構(gòu)成。升壓回路把太陽(yáng)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(jià)地轉(zhuǎn)換成常用頻率的交流電壓。逆變器主要由晶體管等開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成，通過(guò)有規(guī)則地讓開(kāi)關(guān)元件重復(fù)開(kāi)-關(guān)（ON-OFF），使直流輸入變成交流輸出。當(dāng)然，這樣單純地由開(kāi)和關(guān)回路產(chǎn)生的逆變器輸出波形并不實(shí)用。一般需要采用高頻脈寬調(diào)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(nèi)始終讓開(kāi)關(guān)元件按一定頻率朝一方向動(dòng)作，這樣形成一個(gè)脈沖波列（擬正弦波）。然后讓脈沖波通過(guò)簡(jiǎn)單的濾波器形成正弦波。

元器件的構(gòu)成：

1、電流傳感器

光伏逆變器一般采用霍爾電流傳感器來(lái)進(jìn)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(cè)電流是300A左右，一般都會(huì)采用JCE308-TS7電流傳感器

250KW：檢測(cè)電流是500A左右，一般都會(huì)采用JCE508-TS6電流傳感器

500KW：檢測(cè)電流是1000A左右，一般會(huì)采用JCE1005-FS電流傳感器

1MW：檢測(cè)電流是2000A左右，一般會(huì)采用JCE2005-FS電流傳感器

對(duì)于電流傳感器要求精度高、響應(yīng)時(shí)間快，而且耐低溫、高溫等環(huán)境要求，目前國(guó)內(nèi)很多廠家都用開(kāi)環(huán)電流傳感器來(lái)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(hào)一般采用0-5A為標(biāo)準(zhǔn)

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(yáng)電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護(hù)功能。歸納起來(lái)有自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能、最大功率跟蹤控制功能、防單獨(dú)運(yùn)行功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、自動(dòng)電壓調(diào)整功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、直流檢測(cè)功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、直流接地檢測(cè)功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）。這里簡(jiǎn)單介紹自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能及最大功率跟蹤控制功能。

1、自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能

早晨日出后，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，太陽(yáng)電池的輸出也隨之增大，當(dāng)達(dá)到逆變器工作所需的輸出功率后，逆變器即自動(dòng)開(kāi)始運(yùn)行。進(jìn)入運(yùn)行后，逆變器便時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)視太陽(yáng)電池組件的輸出，只要太陽(yáng)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(yùn)行；直到日落停機(jī)，即使陰雨天逆變器也能運(yùn)行。當(dāng)太陽(yáng)電池組件輸出變小，逆變器輸出接近0時(shí)，逆變器便形成待機(jī)狀態(tài)。

2、最大功率跟蹤控制功能

太陽(yáng)電池組件的輸出是隨太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和太陽(yáng)電池組件自身溫度（芯片溫度）而變化的。另外由于太陽(yáng)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(diǎn)。太陽(yáng)輻射強(qiáng)度是變化著的，顯然最佳工作點(diǎn)也是在變化的。相對(duì)于這些變化，始終讓太陽(yáng)電池組件的工作點(diǎn)處于最大功率點(diǎn)，系統(tǒng)始終從太陽(yáng)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(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)用的逆變器的最大特點(diǎn)就是包括了最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）這一功能。

國(guó)內(nèi)光伏并網(wǎng)逆變器主要產(chǎn)品分析

光伏并網(wǎng)逆變器主要分為集中式和分布式兩大類(lèi)。國(guó)內(nèi)集中式并網(wǎng)逆變器以合肥陽(yáng)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(wǎng)逆變器的生產(chǎn)廠商，但從規(guī)模、品種系列等方面均不及合肥陽(yáng)光電源;上海英偉力科技采取了與傳統(tǒng)集中式并網(wǎng)逆變器完全不同的發(fā)展思路，是國(guó)內(nèi)首家研制分布式光伏并網(wǎng)微型逆變器的公司。下面分別以陽(yáng)光電源和英偉力新能源為代表，對(duì)兩類(lèi)并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品進(jìn)行分析。

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

1）功率等級(jí)：組串型1.5kW~10kW，電站型30kW~1MW;

2）輸入電壓等級(jí)：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(diǎn)跟蹤（MPPT）效率：99.9%;

6）通訊及保護(hù)功能：完善。

光伏逆變器生產(chǎn)廠家及其產(chǎn)品特點(diǎn)匯總

一、陽(yáng)光電源

SunAccess光伏并網(wǎng)逆變器特點(diǎn)

1、高效率和創(chuàng)新技術(shù)

采用國(guó)際先進(jìn)的IGBT和智能功率模塊（IPM），MPPT自尋優(yōu)技術(shù)，先進(jìn)的設(shè)備冷卻系統(tǒng)，保證了逆變器即使在環(huán)境溫度達(dá)到50℃（個(gè)別產(chǎn)品甚至達(dá)到55℃）時(shí)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(zhǎng)的使用壽命。

2、高質(zhì)量和高可靠性

陽(yáng)光電源的高質(zhì)量和高可靠性的光伏并網(wǎng)逆變器是經(jīng)過(guò)TüV和CE型式認(rèn)證的高質(zhì)量產(chǎn)品。優(yōu)化的軟硬件設(shè)計(jì)使逆變器即使在電網(wǎng)條件較惡劣的情況下也不停機(jī)。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?xún)r(jià)比高，它不僅僅只表現(xiàn)在迅速和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)上。

3、快速和簡(jiǎn)便的安裝方式

最優(yōu)化設(shè)計(jì)，便于運(yùn)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(jiǎn)便

陽(yáng)光電源的光伏并網(wǎng)逆變器外觀設(shè)計(jì)漂亮，多語(yǔ)種液晶顯示，界面友好，使用更簡(jiǎn)便。陽(yáng)光電源的光伏并網(wǎng)逆變器標(biāo)準(zhǔn)配置了RS485接口，并可拓展以太網(wǎng)、GPRS通訊模塊，確保了數(shù)據(jù)傳輸具有更多的選擇。

組串型/無(wú)變壓器型SG1K5TL-31特點(diǎn)

體積小，重量輕，外型美觀，直插式防水端子，轉(zhuǎn)換效率高。產(chǎn)品批量出口澳大利亞，歐洲等國(guó)家地區(qū)，得到了中小功率系統(tǒng)用戶(hù)的一致認(rèn)可和好評(píng)。產(chǎn)品取得AS4777、TUV、CE、Enel-GUIDA、金太陽(yáng)等認(rèn)證?高轉(zhuǎn)換效率達(dá)97.3%

?戶(hù)外型設(shè)計(jì)（IP54）適應(yīng)嚴(yán)酷的使用環(huán)境

?多語(yǔ)種液晶顯示界面，可自由設(shè)置各種運(yùn)行參數(shù)?完善的保護(hù)功能，系統(tǒng)的可靠性更高?優(yōu)質(zhì)的鋁質(zhì)材外觀設(shè)計(jì)，體積小，重量輕，安裝簡(jiǎn)便?TüVCE認(rèn)證，意大利Enel-GUIDA認(rèn)證，金太陽(yáng)認(rèn)證

電站型/無(wú)變壓器型SG500KTL特點(diǎn)

無(wú)變壓器設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)換效率高。有功功率降額，無(wú)功功率可調(diào)，模塊化設(shè)計(jì)便于安裝維護(hù)，多語(yǔ)種觸摸屏。是大型光伏電站的首選。產(chǎn)品成功應(yīng)用于上海世博會(huì)，敦煌特許權(quán)項(xiàng)目，虹橋高鐵樞紐，意大利大型地面電站等國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)項(xiàng)目。產(chǎn)品取得DK5940、CE、金太陽(yáng)等認(rèn)證

?低電壓穿越功能

?有功功率連續(xù)可調(diào)（0-100%）功能

?無(wú)功功率可調(diào)，功率因數(shù)范圍超前0.9至滯后0.9?最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)98.7%?精確的輸出電能計(jì)量?多語(yǔ)種觸摸屏監(jiān)控界面?輔助電加熱，最低環(huán)境溫度-30℃

?適應(yīng)高海拔應(yīng)用，最高可達(dá)6000米（超過(guò)3000米需降額使用）?金太陽(yáng)認(rèn)證、TüV、Enel-GUIDA認(rèn)證、符合德國(guó)中壓電網(wǎng)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(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光伏逆變器的廠家，其研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)，并和能源協(xié)會(huì)合作研發(fā)后臺(tái)監(jiān)控項(xiàng)目，發(fā)展迅猛。

組串型單相光伏并網(wǎng)逆變器KE-GU3KTL特點(diǎn)：

1.最大轉(zhuǎn)換效率可達(dá)99.3%，歐洲效率98.8%

2.防孤島效應(yīng)保護(hù)

3.快速、高精度的MPPT，跟蹤效率達(dá)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(tǒng)可靠性，延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命

6.安裝簡(jiǎn)單、可靠

7.寬輸入電壓，發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)，效益高

8.溫度操作范圍大，-25℃～+55℃

9.有功、無(wú)功連續(xù)可調(diào)，電網(wǎng)友好型光伏逆變器

10.防護(hù)等級(jí)IP20

11.無(wú)夜間自耗電

12.RS485為標(biāo)準(zhǔn)通信方式，以太網(wǎng)/藍(lán)牙為可選通信方式

13.產(chǎn)品壽命大于25年

14.MPPT效率》99%

15.無(wú)變壓器設(shè)計(jì)，體積小巧

16.完善的保護(hù)功能

17.配置RS232/RS485等多種通訊方式

18.具備手機(jī)APP自助查詢(xún)數(shù)據(jù)如：每日發(fā)電量、每日收益等數(shù)據(jù)

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

認(rèn)證：CQC

CNCA/CTS0004-2009A

CNCA/CTS0006-2010

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

1.最大轉(zhuǎn)換效率可達(dá)99.3%，歐洲效率98.8%

2.防孤島效應(yīng)保護(hù)

3.快速、高精度的MPPT，跟蹤效率達(dá)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(tǒng)可靠性，延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命

6.安裝簡(jiǎn)單、可靠

7.寬輸入電壓，發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)，效益高

8.溫度操作范圍大，-25℃～+55℃

9.有功、無(wú)功連續(xù)可調(diào)，電網(wǎng)友好型光伏逆變器

10.防護(hù)等級(jí)IP2011.無(wú)夜間自耗電

12.RS485為標(biāo)準(zhǔn)通信方式，以太網(wǎng)/藍(lán)牙為可選通信方式

13.產(chǎn)品壽命大于25年

14.MPPT效率》99%

15.無(wú)變壓器設(shè)計(jì)，體積小巧

16.完善的保護(hù)功能

17.配置RS232/RS485等多種通訊方式

18.具備手機(jī)APP自助查詢(xún)數(shù)據(jù)如：每日發(fā)電量、每日收益等數(shù)據(jù)

19.最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）效率＞99.9%

20.采用國(guó)際知名元器件，高轉(zhuǎn)換效率

集中型三相光伏并網(wǎng)逆變器KE-GT100K、KE-GT250K特點(diǎn)：

1.最大轉(zhuǎn)換效率可達(dá)99.3%，歐洲效率98.8%

2.防孤島效應(yīng)保護(hù)

3.快速、高精度的MPPT，跟蹤效率達(dá)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(tǒng)可靠性，延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命

6.安裝簡(jiǎn)單、可靠

7.寬輸入電壓，發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)，效益高

8.溫度操作范圍大，-25℃～+55℃

9.有功、無(wú)功連續(xù)可調(diào)，電網(wǎng)友好型光伏逆變器

10.防護(hù)等級(jí)IP20

11.無(wú)夜間自耗電

12.RS485為標(biāo)準(zhǔn)通信方式，以太網(wǎng)/藍(lán)牙為可選通信方式

13.產(chǎn)品壽命大于25年

14.MPPT效率》99%

15.無(wú)變壓器設(shè)計(jì)，體積小巧

16.完善的保護(hù)功能

17.配置RS232/RS485等多種通訊方式

18.具備手機(jī)APP自助查詢(xún)數(shù)據(jù)如：每日發(fā)電量、每日收益等數(shù)據(jù)

19.最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）效率＞99.9%

20.采用國(guó)際知名元器件，高轉(zhuǎn)換效率

三、深圳科士達(dá)

單相組串式KSG1.5K～4K系列、KSG4.2K～6K系列特點(diǎn)：

1.產(chǎn)品壽命大于25年

2.MPPT效率》99%

3.歐洲效率高達(dá)96.7%

4.無(wú)變壓器設(shè)計(jì)，體積小巧

5.防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP65，適合戶(hù)外安裝

6.完善的保護(hù)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(diǎn)：

1.產(chǎn)品壽命大于25年

2.MPPT效率》99%

3.歐洲效率高達(dá)96.5%以上

4.無(wú)變壓器設(shè)計(jì)，體積小巧

5.完善的保護(hù)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(diǎn)：

?達(dá)到CEC高能源效率等級(jí)

?MPPT精度高于99%

?實(shí)時(shí)MPPT，不斷掃描避免工作在次級(jí)功率峰值高可靠性

?電解電容數(shù)量減少

?模塊化架構(gòu)；單一模塊故障，系統(tǒng)發(fā)電損失降至最低商業(yè)級(jí)逆變器容易維護(hù)和修復(fù)

?模塊化架構(gòu)，所有模塊通用

?全系列產(chǎn)品共享備件

?維護(hù)便捷，保險(xiǎn)、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(jí)的架構(gòu)，單機(jī)容量可從55KW擴(kuò)展至330KW

?多個(gè)MPPT通道?分散控制結(jié)構(gòu)、多種配置模式：主－從模式：

?具有冗余功能，自動(dòng)分配輸入功率

?單個(gè)模塊故障時(shí)系統(tǒng)仍可正常工作多－主模式：

?每個(gè)模塊具有獨(dú)立MPPT輸入，MPPT跟蹤效果最佳

?部分光伏陣列失效，不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)，只關(guān)閉對(duì)應(yīng)逆變模塊

四、頤和新能源

組串型逆變器［無(wú)變壓器］EHE-N1K5TL特點(diǎn)：

·采用先進(jìn)的IGBT功率模塊·最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）效率＞99.9%·內(nèi)置直流斷路開(kāi)關(guān)

·先進(jìn)反孤島技術(shù)

·模塊設(shè)計(jì)易安裝、操作及維修

·高轉(zhuǎn)換效率、低溫升、低噪音、長(zhǎng)壽命

·多種語(yǔ)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(tǒng)保護(hù)，更高的可靠性

組串型逆變器［帶變壓器］EHE-N1K5、N1K5-UK特點(diǎn)：

·主要元器件選用國(guó)際知名品牌，高效率、高穩(wěn)定

·嚴(yán)格的系統(tǒng)熱設(shè)計(jì)，低溫升，長(zhǎng)壽命

·先進(jìn)的MPPT算法，效率》99.9%

·寬功率范圍內(nèi)的高性能指標(biāo)

·先進(jìn)的反孤島技術(shù)

·完善的系統(tǒng)保護(hù)功能，高可靠性設(shè)計(jì)

·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(yǔ)言液晶顯示設(shè)置

·可編程的保護(hù)及運(yùn)行參數(shù)

·模塊化設(shè)計(jì)，安裝、操作、維護(hù)簡(jiǎn)便

·經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的環(huán)境測(cè)試，適應(yīng)嚴(yán)酷的應(yīng)用環(huán)境

·IP65防護(hù)等級(jí)設(shè)計(jì)，符合室外安裝

電站型逆變器EHE-N100K特點(diǎn)：

·采用國(guó)際知名元器件，高轉(zhuǎn)換效率，低溫升，長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)

·先進(jìn)的MPPT算法，效率》99.9%

·寬功率范圍內(nèi)的高性能指標(biāo)

·先進(jìn)的反孤島技術(shù)

·完善的系統(tǒng)保護(hù)功能，高可靠性設(shè)計(jì)

·低電壓穿越功能和有功、無(wú)功調(diào)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(yǔ)言液晶顯示設(shè)置

·可編程的保護(hù)及運(yùn)行參數(shù)

·模塊化設(shè)計(jì)，安裝、操作、維護(hù)簡(jiǎn)便

·寬溫度范圍涉及，適應(yīng)惡劣的環(huán)境

·滿(mǎn)足德國(guó)EWENETZ功率調(diào)節(jié)要求（100%、60%、30%、0%）

五、京儀綠能

光伏逆變器JYNB系列特點(diǎn)：

1、新穎的冷卻設(shè)計(jì)

采用英飛凌第4代IGBT芯片技術(shù)及獨(dú)特的風(fēng)道設(shè)計(jì)，在環(huán)境溫度高達(dá)50oC時(shí)仍能滿(mǎn)功率可靠運(yùn)行。

2、高轉(zhuǎn)化效率

采用先進(jìn)的控制策略，MPPT最大功率跟蹤技術(shù)保證逆變器實(shí)現(xiàn)最大功率輸出，100kW逆變器最大逆變效率達(dá)到97%，500kW逆變器最大效率98.5%

3、完美的并網(wǎng)性能

額定工況并網(wǎng)電流諧波低于3%，實(shí)現(xiàn)了完美正弦電流并網(wǎng)。

4、友好的人機(jī)界面

設(shè)備配套有易于操作的人機(jī)操作界面，現(xiàn)場(chǎng)操作人員可通過(guò)彩色觸摸屏實(shí)時(shí)設(shè)置逆變器參數(shù)、監(jiān)控逆變器運(yùn)行狀態(tài)、繪制發(fā)電數(shù)據(jù)曲線(xiàn)等。

5、高穩(wěn)定性及可靠性

全數(shù)字控制系統(tǒng)，并采用光纖傳輸觸發(fā)信號(hào)，抑制磁場(chǎng)干擾，提高控制系統(tǒng)的電磁兼容性，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

6、模塊化設(shè)計(jì)

高效率的大功率功率模塊技術(shù)，為產(chǎn)品提供便捷的維護(hù)與保養(yǎng)。

JYNB-250K/250KHE特點(diǎn)：

1、先進(jìn)的第四代IGBT模塊，可靠性強(qiáng)

2、DSP全數(shù)字化矢量控制，性能優(yōu)異

3、先進(jìn)的最大功率電跟蹤技術(shù)（MPPT）最大效率可達(dá)98.6%