太陽能光伏逆變器

一個典型的太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能光伏電池板陣列和逆變器組成。光伏電池板將太陽光線以直流電壓的形式直接轉(zhuǎn)化為電能；逆變器將光伏電池板產(chǎn)生的直流電壓轉(zhuǎn)換成可送至電網(wǎng)的交流電壓。因此，逆變器已成為并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的部件。

逆變器除應(yīng)具有率的DC/AC轉(zhuǎn)換和大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)等特性外，還應(yīng)能滿足所要求的質(zhì)量――低的總諧波失真(THD)電流、高功率因數(shù)(接近1)和低的電磁干擾水平，提供交流電，盡可能優(yōu)化能源從光伏陣列輸送到電網(wǎng)的過程。此外，逆變器還必須滿足用戶、設(shè)備和電網(wǎng)本身對安全的要求。

逆變器是為500W的輸出而設(shè)計，測量所得的交流輸出功率是480.1W，功率損耗則是14.4W。在60Hz的頻率下，交流輸出電壓有117.8V，輸出電流是4.074A。這個配置獲得97.09%的效率。利用相似的配置，將逆變器改為針對200W輸出，然后再重新測量轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果顯示，在這個負(fù)載下，交流功率為214W，功率耗損有6.0W，而在1.721A的輸出電流下，60Hz輸出電壓為124.6V。在這個功率額定值下，所得的轉(zhuǎn)換效率為97.28%。即使在較低一端的輸出功率(100W)，我們也看到相似的效率性能。

簡單來說，通過把適當(dāng)?shù)母唠妷候?qū)動器與優(yōu)化了的低側(cè)和高側(cè)高電壓IGBT結(jié)合，我們在這里提到的太陽能逆變器設(shè)計，能夠在100～500W的功率輸出范圍內(nèi)持續(xù)提供高轉(zhuǎn)換效率性能。由于轉(zhuǎn)換效率非常高，所以有關(guān)的低功率損耗并不會帶來任何溫度管理挑戰(zhàn)。因此，在高500W的輸出功率下，高側(cè)IGBT (IRGB4062DPBF) 的結(jié)溫大約80℃，比高的特定結(jié)溫175℃要低于一半。同樣地，在一樣的功率水平下，低側(cè)IGBT (IRG4BC20SD-PBF)顯示83℃的結(jié)溫。同時，當(dāng)輸出功率達(dá)到200W左右，溫度還會變得更低。

4、可靠性

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行中，逆變器可靠性是形響系統(tǒng)可靠性的主要因家之一。因?yàn)楣夥l(fā)電系統(tǒng)一般工作在比較偏遠(yuǎn)的艱苦地方，二手舊組件多少錢， 維護(hù)不方便，逆變器必須是可書的。其可書性要求逆變器具有良好的保護(hù)功能，包括逆變器中的過流保護(hù)和短路保護(hù)功能。在光伏發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)行時，由于負(fù)載故障、人為誤操作和外界干擾等原 因，引起供電系統(tǒng)電流過大或短路等情況是極有可能發(fā)生的，要提高可靠性，必須要求逆變器要有相關(guān)的保護(hù)功能。