光伏并網(wǎng)逆變器是應(yīng)用在太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域的專用逆變電源，并網(wǎng)逆變器將太陽能電池板產(chǎn)生的交流電通過電力電子轉(zhuǎn)換技術(shù)變換為能夠直接劃入電網(wǎng)的交流電。是光伏發(fā)電系統(tǒng)中必不可少的關(guān)鍵部件。那么光伏并網(wǎng)逆變器有什么作用？工作原理是什么？



一、光伏并網(wǎng)逆變器的作用

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(cè)功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）、直流接地檢測(cè)功能（并網(wǎng)系統(tǒng)用）。

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。

3、電網(wǎng)檢測(cè)及并網(wǎng)功能

并網(wǎng)逆變器在并網(wǎng)發(fā)電之前，需要從電網(wǎng)上取電，檢測(cè)電網(wǎng)送電的電壓、頻率、相序等等參數(shù)，然后調(diào)整自身發(fā)電的參數(shù)，與電網(wǎng)電參數(shù)同步一致，完成之后才會(huì)并網(wǎng)發(fā)電。

4、零（低）電壓穿越功能

當(dāng)電力系統(tǒng)事故或擾動(dòng)，引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓出現(xiàn)電壓暫降，在一定的電壓跌落范圍內(nèi)和時(shí)間間隔內(nèi)，光伏發(fā)電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行。

5、孤島效應(yīng)的檢測(cè)及控制

在正常發(fā)電時(shí)，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)連接在大電網(wǎng)上，向電網(wǎng)輸送有功功率，但是，當(dāng)電網(wǎng)失電時(shí)，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)可能還在持續(xù)工作，并和本地負(fù)載處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為孤島效應(yīng)。逆變器出現(xiàn)孤島效應(yīng)時(shí)，會(huì)對(duì)人身安全，電網(wǎng)運(yùn)行，逆變器本身造成極大的安全隱患，因此逆變器入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，光伏并網(wǎng)逆變器必須有孤島效應(yīng)的檢測(cè)及控制功能。



二、光伏并網(wǎng)逆變器安裝注意事項(xiàng)

1、在安裝前首先應(yīng)該檢查逆變器是否在運(yùn)輸過程中有無損壞。
2、在選擇安裝場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)該保證周圍內(nèi)沒有任何其他電力電子設(shè)備的干擾。
3、在進(jìn)行電氣連接之前，務(wù)必采用不透光材料將光伏電池板覆蓋或斷開直流側(cè)斷路器。暴露于陽光，光伏陣列將會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)電壓。
4、所有安裝操作必須且僅由專業(yè)技術(shù)人員完成。
5、光伏系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)中所使用線纜必須連接牢固，良好絕緣以及規(guī)格合適。
6、所有的電氣安裝必須滿足當(dāng)?shù)匾约皣译姎鈽?biāo)準(zhǔn)。
7、僅當(dāng)?shù)玫疆?dāng)?shù)仉娏Σ块T許可后并由專業(yè)技術(shù)人員完成所有電氣連接后才可將逆變器并網(wǎng)。
8、在進(jìn)行任何維修工作前，應(yīng)首先斷開逆變器與電網(wǎng)的電氣連接，然后斷開直流側(cè)電氣連接。
9、等待至少5分鐘直到內(nèi)部元件放電完畢方可進(jìn)行維修工作。
10、任何影響逆變器安全性能的故障必須立即排除方可再次開啟逆變器。
11、避免不必要的電路板接觸。
12、遵守靜電防護(hù)規(guī)范，佩戴防靜電手環(huán)。
13、注意并遵守產(chǎn)品上的警告標(biāo)識(shí)。
14、操作前初步目視檢查設(shè)備有無損壞或其它危險(xiǎn)狀態(tài)。
15、注意逆變器熱表面。例如功率半導(dǎo)體的散熱器等，在逆變器斷電后一段時(shí)間內(nèi)，仍保持較高溫度。



二、光伏并網(wǎng)逆變器的工作原理

當(dāng)公用電網(wǎng)斷電時(shí)，電網(wǎng)側(cè)相當(dāng)于短路狀態(tài)，此時(shí)并網(wǎng)運(yùn)行的逆變器將由于過載而自動(dòng)保護(hù)。當(dāng)微處理器檢測(cè)到過載時(shí)，除封鎖SPWM信號(hào)外，還將斷開與電網(wǎng)連接的斷路器，此時(shí)若太陽能電池陣列有能量輸出，逆變器將在單獨(dú)運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行。單獨(dú)運(yùn)行時(shí)控制相對(duì)簡(jiǎn)單，即為交流電壓的負(fù)反饋狀態(tài)，微處理器通過檢測(cè)逆變器輸出電壓并與參考電壓（通常為220V）比較，然后控制PWM輸出占空比，實(shí)現(xiàn)逆變和穩(wěn)壓運(yùn)行。

當(dāng)然，單獨(dú)運(yùn)行的前提是太陽能電池陣列在當(dāng)時(shí)能夠提供足夠的功率。若負(fù)載太大或日照條件較差，則逆變器無法輸出足夠的功率，太陽能電池陣列的端電壓即會(huì)下降，從而使輸出交流電壓降低而進(jìn)入低壓保護(hù)狀態(tài)。當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)供電時(shí)，將自動(dòng)切換至回饋狀態(tài)。