大家好!今天让小编来大家介绍下关于光伏逆变器功能_太阳能逆变器是什么?的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.什么是光伏逆变器2.太阳能逆变器是什么?
3.光伏逆变器电感有什么用
什么是光伏逆变器
光伏逆变器可以将光伏(PV)太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电(AC)的逆变器,可以反馈回商用输电系统,或是供离网的电网使用。
光伏逆变器会用最大功率点追踪(MPPT)的技术来从太阳能板抽取最大可能的功率。
太阳能电池的太阳辐照度、温度及总电阻之间有复杂的关系,因此输出效率会有非线性的变化,称为电流-电压曲线(I-Vcurve)。
最大功率点追踪的目的就是在各环境下,针对太阳能模组的输出取_,产生一个(太阳能模组的)负载电阻来获得最大的功率。
太阳能逆变器是什么?
集中式逆变器,组串式逆变器,集散式逆变器
集中式逆变器主要应用在大型地面光伏电站,电站容量在10MW~100MW级别,逆变器单体功率为500kW、630kW,主要特点是:1、单体功率大,同等容量电站逆变器数量少,每W单价低,后期维护工作量小;2、室内安装或集装箱安装,工作在室内环境,故障率低,使用寿命长,后期维护成本低;3、大容量逆变器输出波形好,谐波含量少。
组串式逆变器主要应用于分布式屋顶电站,电站容量在kW级别,逆变器功率等级较多,居民屋顶用的有3、5kW,商业屋顶和工业屋顶用的有20、30、40、50、60kW等,功率等级较多,主要为了适应各种不用的应用场合,由于单台逆变器容量小,同等容量电站逆变器数量多,逆变器每W单价高,主要特点是:1、防护等级高IP65,可直接室外安装,在恶劣环境下故障率偏高,故障后整机更换,后期维护成本高;2、具有多路MPPT功能(最佳功率点跟踪),发电效率较集中式高。
集散式逆变器主要应用于大型山地电站,电站容量在MW级别,逆变器单体功率1000kW,集合了集中式和组串式的优点,每W单价介于两者之间。集中式和组串式的主要区别是大功率和小功率的区别,在功能上主要区别就是集中式只有一路MPPT功能,组串式有多路。这里先说一下MPPT功能,光伏电池输出的直流电,电压和电流都有一个很大变化范围,但当工作于其中某一个值时,电流×电压值最大,即输出功率最大,这时光伏电池输出的电压和电流叫最佳工作电压和电流,逆变器的MPPT功能就是跟踪寻找这个最佳工作点(功率最大),因为光伏电池板随着光照强度的变化,这个最佳点是一直在变化的,需要逆变器随时检测跟踪。但是每块光伏电池功率只有200~300W,大型光伏电站会有上万块电池板,逆变器不可能跟踪每一块电池板的最佳工作点,一台500kW集中式逆变器,输入端会接入几千块电池板,它只有一路MPPT功能,也就是几千块电池板工作在同一电压,电流下,这对于大型地面光伏电站不是问题,因为所有的光伏电池安装角度基本一致,同一厂家、同一批次的电池板接入一台逆变器,这些电池板的最佳工作点基本一致。而对于大型山地电站,由于所有电池板安装角度有差异,早晚部分电池板还会有遮挡,几千块电池板的最佳工作点不可能一致,用集中式逆变器会导致发电效率低,如果用组串式逆变器,单台功率小,并具备多路MPPT功能,可以每路接入安装角度相对一致的几块电池板,这样大部分电池板都能工作在最佳工作点,可提高发电效率,但是由于单台功率小,逆变器数量太多,每W单价高,后期维护工作量也大。而集散式逆变器由两部分组成,前段为MPPT汇流箱,单台功率小,且有多路MPPT功能,每台接入少量的电池板,追踪电池板的最佳工作点,升压到一个固定的直流电压,再把多台汇流箱输入一台1000kW的逆变器,这样既提高了发电效率,也节省了成本。
光伏逆变器电感有什么用
太阳能逆变器又称电源调整器、功率调节器,是光伏系统必不可少的一部分。光伏逆变器最主要的功能是把太阳能电池板所发的直流电转化成家电使用的交流电,太阳能电池板所发的电全部都要通过逆变器的处理才能对外输出。[1] 通过全桥电路,一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等,得到与照明负载频率、额定电压等相匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。有了逆变器,就可使用直流蓄电池为电器提供交流电。
电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感最大的特点是,电流不能突变,只能慢慢变大或者变小,正是利用这个特性,电感可以把断续的直流方波电流变成连续的正弦波电流。电感器又称扼流器(CHOKE)、电抗器。电感是光伏逆变器里面最关键的元器件之一,主要有储能,升压,滤波,消除EMI等作用,使用灌胶电感,可以降低逆变器内部及电感温度,还能显著提高电感的性能和寿命。
《一》 电感的原理及作用
电感器一般由骨架、绕组、磁心或铁心、屏蔽罩、封装材料、等组成。骨架泛指绕制线圈的支架。将漆包线环绕在骨架上,再将磁心或铜心、铁心等装入骨架的内腔,以提高其电感量。绕组是指具有规定功能的一组线圈,绕组有单层和多层之分。铁心材料主要有硅钢片、坡莫合金,铁氧体,非晶,金属磁粉芯等。一台光伏逆变器中,通常共有4种电感,直流共模电感﹑升压电感﹑滤波电感,交流共模电感。
共模电感主要起EMI滤波的作用,一方面要滤除外界共模电磁对逆变器的干扰,另一方面又要抑制逆变器本身不向外发出电磁干扰,避免影响电网和同一电磁环境下其他设备的正常工作。
共模电感
光伏组件是直流源,本身不会产生电磁干扰,有些逆变器厂家为了降低成本,取消了逆变器直流EMI共模电感,实际上,由于逆变器功率器件开关速度非常高,会产生较大的共模干扰电流,如果没有直流EMI共模电感,这些干扰电流信号就会传到直流电缆和组件上,这时组件就会像一个天线,产生电磁干扰,影响光伏系统周边的电信号,如有带天线的电视机和收音机等设备就会工作不良。
为了提升发电量,组串式逆变器一般为两级结构,输入电压范围较宽,单相为70-550V,三相为200-1000V。前级为BOOST升压,要配置升压电感,后级为逆变电路,要配置滤波电感,升压电感和滤波电感是功率电感,从工作电流的角度来看,功率电感在其整个工作段内纹波电流相对较大并且工作温度较高,从而功率电感的直流偏置特性要求较高(尤其是高温时),提高功率电感对应铁氧体材料的高温Bs(饱和磁通密度)非常必要;另一方面,从损耗的角度来看,功率电感的损耗可能占到太阳能逆变系统总损耗的20~40%,降低功率电感铁损非常必要。
《二》如何提高电感的效率
铁损主要由磁性材质的特性所决定。为了减少铁损,必须优化选取高频损耗特性好的材料。磁性材料的损耗优劣关系:铁氧体 < 非晶 < 铁硅铝 < 铁硅 < 纯铁粉芯。在各类磁性材料中,铁硅铝磁粉芯具有分布式气隙、饱和磁感应强度大、宽恒磁导率、高居里温度、在高频下具有极低的损耗,几近为零的磁致伸缩系数,价格适中,使其成为光伏逆变器功率电感器最佳选择。
铁硅铝磁粉芯优势:适当的成本,优于钼坡莫合金/高磁通以及复合合金;较低的损耗,优于铁粉芯;高饱和度,优于间隙铁氧体;接近零的磁致伸缩,优于铁粉芯;无热老化现象,优于铁粉芯;软饱和,优于铁氧体及复合合金。
铁硅铝磁粉芯缺点:和所有的粉末冶金材料一样,铁硅铝也需要粘结剂,和硅钢片相比,存在老化开裂,温度升高时容量会下降,电流噪声较大等缺点,为了克服这些缺点,一般采取电感灌胶工艺等方法。
电感灌胶:分为铝型材组装、电感组装、初测、灌导热硅胶、固化、终测、整体封装线束整理等多道工序,约增加30%以上材料成本和50%的人工成本。