光伏逆变器使用方法，光伏逆变器的基本原理

很多朋友对光伏逆变器使用方法，光伏逆变器的基本原理不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

逆变器是将直流电(DC)转换成交流电(AC)的电力设备。由于光伏组件或电化学储能电池组输出DC，而现代电网是以交流电的形式传输的，因此并网前必须将DC转换成交流电，所以逆变器是光伏或电化学储能电站并网发电的核心设备。DC交流逆变器原理

以单相逆变器为例。变频器的典型工作原理如下图左侧所示。两个开关器件(IGBT、MOSFET等。)形成回路。为了获得一周的交流电压，电路中的两个开关器件S1和S2需要交替开关一周，一个开关导通，另一个开关关断。例如，为了获得交流输出的正周期，器件S1被开启而S2被关闭；在负周期中，器件S2开启，器件S1关闭。所以下图右边的波形是循环输出的。

三相逆变器的控制相对复杂，但其基本原理与单相逆变器相同。例如，典型的三相逆变器的工作原理如下图左侧所示，其中开关器件的数量增加到六组，每相线上有两组开关器件，每相序操作一对开关器件，整个电路依次触发开关器件。例如，为了实现R相S1-S2传导、Y相S3-S4传导和B相S5-S6传导，最终输出波形如下图右侧所示。逆变器正弦波输出原理

在逆变器控制的基础上，通过控制开关器件的“开/关比”(占空比)，逆变器可以将周期性的“方波”转换成所需频率的“正弦波”。以一个两电平逆变器为例。如果输入电压Vdc串联，则逆变器的输入端子为Vdc/2和Vdc/2。逆变电路以PWM高频开关，电压被“切割并组合”成所需频率的交流电压，如下图所示。

多电平逆变器的概念是对两个电平的优化，其目的是使阶跃输出波形更平滑，使得到的输出比正弦波更少‘失真’，就像把自行车从两级变速升级为多级变速一样。当然，控制电路的复杂度也随着电平的增加而增加。

典型逆变电路下图是最简单的典型单相逆变电路，由三个模块组成，分别是‘升压’模块，‘逆变’模块和‘滤波’模块。它们相应的主要功能如下：

“升压”模块：最重要的功能是将DC输入电压提高到逆变器的工作电压。它的功能类似于“电子泵”。当DC输入电压低于逆变器要求的最小输入电压时，该模块对电压进行升压，通过调节控制电路中功率开关器件的占空比来实现输入电压。

升压功能对于逆变器非常重要，它使逆变器能够在很宽的输入电压范围内以额定功率运行。比如串联逆变器的输入电压范围比集中式逆变器宽很多的主要原因是串联逆变器有升压模块，而集中式逆变器通常没有升压模块。此外，升压模块在这种‘两级’逆变器中起到调节串联工作点的作用，通过最大功率点跟踪算法控制输入功率。

逆变模块：逆变模块是逆变器的核心模块，上面已经简单介绍了它的原理。DC/交流逆变器功能通过该模块中功率开关的协同切换来实现。

滤波模块：其作用是减少/消除输出交流波形中的高频谐波失真和噪声，保证可靠、高质量的交流输出。由于逆变器被电子开关强制‘拼接’交流波形，必然会产生高频分量，对输出波形造成干扰和噪声，导致电能质量问题。通过滤波模块提高电力输出质量，以保证系统的并网质量或供电质量，显得尤为重要。

在输出交流侧，锁相环确保逆变器输出与电网同步。并网逆变器将光伏阵列输出的直流电转换成与公共电网同电压、同频率、同相位的交流电，然后并入公共电网。因此，电网会对逆变器的输出容量提出强制性要求，也就是所谓的‘电网规程’。例如，欧盟EN50549作为并网接入要求，限制光伏电站并网时的输出性能。典型的重要要求包括：

保护功能：主要包括过压保护、过频保护、电网不平衡保护、孤岛保护等能力；电能质量：如电流畸变、电压波动、电压闪变等要求；抗电网扰动：主要包括低电压穿越、高电压穿越、频率穿越、电网重联等功能；调度响应：满足功率因数、有功调度、无功调度的性能要求；

不同国家的电网规程都会对电站的并网指标做出详细的要求。并网前，逆变器必须具有国家相关认证，并在电站设计阶段进行合理配置，以满足并网要求。

另外，对于串联逆变器和集中式逆变器，由于粒度和拓扑结构的差异(集中式逆变器通常不具备BOOST)，串联逆变器通常在场景适应性、系统运维、电站数字化、发电等方面比集中式逆变器有优势，而集中式逆变器在初期投资(设备安装)方面有优势，所以目前根据项目区的技术和商业特点，在地面电站方面有自己的优势。

当然，双方在设计上都有逐渐向对方靠拢的趋势，希望取长补短。对于未来的演进趋势，最大的变数应该是光伏系统储能的渗透会导致双方格局的变化。

以上知识分享希望能够帮助到大家！