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，是在太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電過程中用于將太陽能電池產(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)有無變壓器又可分為變壓器型逆變器和無變壓器型逆變器。

　　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關(guān)元件構(gòu)成，通過有規(guī)則地讓開關(guān)元件重復(fù)開-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）。然后讓脈沖波通過簡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)揮太陽電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護(hù)功能。歸納起來有自動(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）、直流檢測功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、直流接地檢測功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）。這里簡單介紹自動(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，太陽輻射強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，太陽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)視太陽電池組件的輸出，只要太陽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

　　太陽電池組件的輸出是隨太陽輻射強(qiáng)度和太陽電池組件自身溫度（芯片溫度）而變化的。另外由于太陽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)測試以及EMC（電磁兼容）測試以外，最重要的部分是完成各個(gè)國家不同的并網(wǎng)測試，以滿足各個(gè)國家不同的電力設(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。 簡而言之，沒有完成當(dāng)?shù)啬孀兤髡J(rèn)證測試的逆變器，是不被當(dāng)?shù)卣蛘唠娏驹S可接入到電網(wǎng)，那當(dāng)然你也就沒有資格獲取電網(wǎng)補(bǔ)貼。

　?。?］測試項(xiàng)目

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

　　對(duì)于并網(wǎng)測試部分，每個(gè)國家有不同的并網(wǎng)測試標(biāo)準(zhǔn)。

　　以歐洲主要的幾個(gè)新能源補(bǔ)貼較好的國家為例。

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

　　國家標(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： DIN VDE 0126-1-1 & VDE 4105

　　英國： 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

　　一般來說，單個(gè)國家的測試項(xiàng)目完全完成安規(guī)，EMC以及并網(wǎng)測試項(xiàng)目需要兩個(gè)月的時(shí)間。 但是安規(guī)和EMC部分的測試結(jié)果可以相互參照，所以以歐洲為例。 安規(guī)和EMC測試只需要一次即可。 而每個(gè)國家的并網(wǎng)測試標(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)國家的認(rèn)證機(jī)構(gòu)卻只是專長于各自的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)， 對(duì)于他國的標(biāo)準(zhǔn)，往往是采取外包的方式。

　　所以對(duì)企業(yè)來說，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)國家的并網(wǎng)測試標(biāo)準(zhǔn)。并由實(shí)驗(yàn)室代為申請(qǐng)各個(gè)國家的入網(wǎng)許可，同時(shí)可以取得各個(gè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)的證書

　　六、光伏逆變器行業(yè)

　　目前光伏逆變器行業(yè)國際領(lǐng)軍者是德國艾斯瑪（SMA）公司，技術(shù)處在行業(yè)的頂點(diǎn)。國內(nèi)比較有實(shí)力的并網(wǎng)逆變器企業(yè)有：合肥陽光電源、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，國內(nèi)已擁有一批技術(shù)較領(lǐng)先的企業(yè)。