光伏逆變器

　　一、什么是光伏逆變器

　　逆變器又稱電源調(diào)整器，是在太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電過(guò)程中用于將太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化為交流電的器件。

　　二、逆變器的分類

　　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。

　　三、光伏逆變器的結(jié)構(gòu)與工作原理

　　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。

　　四、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。

　　五、逆變器質(zhì)量認(rèn)證

　　認(rèn)證目的

　　并網(wǎng)逆變器除了需要完成正常商用/工業(yè)用電器設(shè)備的安規(guī)測(cè)試以及EMC（電磁兼容）測(cè)試以外，最重要的部分是完成各個(gè)國(guó)家不同的并網(wǎng)測(cè)試，以滿足各個(gè)國(guó)家不同的電力設(shè)施的供電參數(shù)以及電網(wǎng)波動(dòng)的保護(hù)需求。

　　只有在具有資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室完成了這三部分的測(cè)試，并持有實(shí)驗(yàn)室出具的報(bào)告后，逆變器才可以取得當(dāng)?shù)氐牟⒕W(wǎng)許可，輸送電力到當(dāng)?shù)氐碾娏?，并取得電網(wǎng)補(bǔ)貼。 簡(jiǎn)而言之，沒(méi)有完成當(dāng)?shù)啬孀兤髡J(rèn)證測(cè)試的逆變器，是不被當(dāng)?shù)卣蛘唠娏驹S可接入到電網(wǎng)，那當(dāng)然你也就沒(méi)有資格獲取電網(wǎng)補(bǔ)貼。

　　［1］測(cè)試項(xiàng)目

　　并網(wǎng)逆變器測(cè)試的項(xiàng)目必定包括三個(gè)部分 　安規(guī)測(cè)試部分 Electrical Safety

　　IEC EN 50178： Electronic equipment for use in power installations

　　IEC EN 62109-1/2

　　對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn) GB17799.1，GB17799.3

　　電磁兼容部分 EMC

　　IEC EN 61000-6-1; IEC EN 61000-6-3： emissions and immunity requirements for equipment in residential environments

　　IEC EN 61000-6-2; IEC EN 61000-6-4： emissions and immunity requirements for equipment in industrial environments

　　［2］并網(wǎng)測(cè)試部分

　　對(duì)于并網(wǎng)測(cè)試部分，每個(gè)國(guó)家有不同的并網(wǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

　　以歐洲主要的幾個(gè)新能源補(bǔ)貼較好的國(guó)家為例。

　　試驗(yàn)應(yīng)遵循各項(xiàng)配電網(wǎng)要求

　　國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

　　意大利： Enel 配電網(wǎng)連接準(zhǔn)則 Guidelines for connections to the Enel Distribuzione grid

　　德國(guó)： DIN VDE 0126-1-1 & VDE 4105

　　英國(guó)： G83-1 ENEA ER G59/1

　　西班牙： 第661/2007號(hào)皇家法令 RD 1663/2000

　?。?］認(rèn)證周期以及費(fèi)用

　　一般來(lái)說(shuō)，單個(gè)國(guó)家的測(cè)試項(xiàng)目完全完成安規(guī)，EMC以及并網(wǎng)測(cè)試項(xiàng)目需要兩個(gè)月的時(shí)間。 但是安規(guī)和EMC部分的測(cè)試結(jié)果可以相互參照，所以以歐洲為例。 安規(guī)和EMC測(cè)試只需要一次即可。 而每個(gè)國(guó)家的并網(wǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)雖然各為不同，但是在細(xì)節(jié)項(xiàng)目上多為重疊，只是區(qū)別對(duì)應(yīng)的參數(shù)不一致。但是每個(gè)國(guó)家的認(rèn)證機(jī)構(gòu)卻只是專長(zhǎng)于各自的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)， 對(duì)于他國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)，往往是采取外包的方式。

　　所以對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，最有效的方式是尋找具有資質(zhì)能力的實(shí)驗(yàn)室，一次性完成多個(gè)國(guó)家的并網(wǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。并由實(shí)驗(yàn)室代為申請(qǐng)各個(gè)國(guó)家的入網(wǎng)許可，同時(shí)可以取得各個(gè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)的證書(shū)

　　六、光伏逆變器行業(yè)

　　目前光伏逆變器行業(yè)國(guó)際領(lǐng)軍者是德國(guó)艾斯瑪（SMA）公司，技術(shù)處在行業(yè)的頂點(diǎn)。國(guó)內(nèi)比較有實(shí)力的并網(wǎng)逆變器企業(yè)有：合肥陽(yáng)光電源、三 晶新能源、中達(dá)電通、山億新能源、北京科諾偉業(yè)、艾索新能源等；而離網(wǎng)逆變器的技術(shù)發(fā)展相對(duì)較成熟，國(guó)內(nèi)已擁有一批技術(shù)較領(lǐng)先的企業(yè)。