并网逆变器是并网光伏发电系统的核心部件。它与独立逆变器不同,它不仅将太阳能光伏发电发出的直流电转换为交流电,而且还要对交流电的频率、电压、电流、相位、同步等进行控制。因此对并网逆变器的要求比独立逆变
器更严。
(1)要求具有较高的效率
为了最大限度地利用太阳电池,提高系统效率,降低成本,必须设法提高逆变器的效率。目前太阳电池的价格比较高,因此提高逆变器的效率是非常重要的。太阳能的功率与温度、日照、负载密切相关,输出功率又是非线性的,为了提高
输出效率,并网逆变器应具有最大功率点跟踪控制功能,随时跟随太阳能辐射能力而变化。此外还能根据日出、日落条件的不同自动进行开与关。
(2)逆变器要体积小、质量轻
以便于安装在墙上或挂在墙壁上。
(3)要求具有较高的可靠性
目前光伏发电系统主要用于边远地区,许多电站无人值守和维护,这就要求逆变器具有合理的电路结构,严格的元器件筛选,并要求逆变器具备各种保护功能,如输入直流极性接反保护,交流输出短路保护,过热、过载保护等。
(4)防止单独运行
电力系统发生停电,负荷电力与逆变器电力相同时,难以观察停电,因而系统会向所在地供电,这就叫做单独运转。这样,在配电线中又有电了,这对于正在维修的电工是非常危险的。
(5)要求能自动进行电压调节
即要求直流输入电压有较宽的适应范围。当剩余电流逆入电网时,有可能使电压超过电网的电压,为保证系统的正常运行,逆变器要有防止电压过高的功能。另外,太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化,蓄电池虽然对太阳电池的电压具有重要作用,但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动,特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大,如12v蓄电池,其端电压可在10~16v之间变化,这就要求逆变器必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作,并保证交流输出电压的稳定。
(6)要求逆变器输出波形是正弦波的电流,而且正弦波失真度要小
在中、大容量系统中,若采用方波供电,则输出将含有较多的谐波分量,高次谐波将产生附加损耗,因此在中、大容量的光伏发电系统中,逆变电源的输出应为失真度较小的正弦波。光伏发电系统的负载(如通信或仪表设备)对电网品质要求较高,当光伏发电系统与公共电网并网运行时,如果逆变器输出电流有直流部分或者有谐波,就会对公共电网的电力产生污染。
光伏发电系统对光伏并网逆变器的要求
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