什么是光伏逆变器？光伏逆变器的工作原理

逆变器的作用是将直流电能转变成定频定压或交流电，在新能源行业主要应用在光伏和储能领域。其中光伏逆变器，是光伏发电系统主要部件之一，连接光伏阵列和电网，是确保光伏电站长期可靠运行的关键。那么什么是光伏逆变器？光伏逆变器的工作原理是什么？本文迈贝特为大家详细介绍。



一、光伏逆变器是什么？

光伏逆变器是一种电子设备，它在光伏发电系统中充当了一个关键的接口，主要功能是将来自光伏组件的直流电（DC）转化为可以供家庭或商业用电的交流电（AC）。简单地说，没有逆变器，你的太阳能电池板产生的电能无法直接为家里的电器供电。

在整个光伏系统中，太阳能逆变器虽然在总成本占比只有8%—10%，但却承担着整个系统的交直流转换、功率控制、并离网切换等重要功能，还要负责整个光伏系统的智能化控制，起着大脑的作用，所以重要性不言而喻。

二、光伏逆变器的工作原理

1、直流到交流的转换

光伏电池板接收到阳光并产生直流电，但大多数家庭和电器设备需要交流电。逆变器的首要任务就是将这个直流电转化为交流电。

2、脉宽调制技术

转换直流电为交流电并不简单，逆变器使用一种称为脉宽调制（PWM）的技术来实现。通过PWM技术，逆变器创建一个模拟正弦波，这是交流电的标准形式。脉宽调制可以确保输出电流的频率和振幅与公共电网相匹配。

3、与电网同步

逆变器不仅仅是将直流电转换为交流电。当一个太阳能发电系统与主电网连接时，逆变器必须确保其输出的交流电与公共电网的交流电完全同步。这涉及到确保相位、频率和电压都与电网相匹配。逆变器内部有多个传感器和微处理器来实时监测并调整其输出，以确保与电网的同步。

4、最大功率点跟踪（MPPT）

最大功率点跟踪是现代逆变器中的关键功能。由于太阳的位置、云层的遮挡和其他因素的影响，太阳能板的输出会不断变化。MPPT的工作是确保电池板始终在其最大功率点运行。它通过不断地调整输入电压来找到电池板的最大功率点，从而确保整个系统的效率。

5、安全措施

为了确保安全，现代光伏逆变器具有多种保护功能。例如，如果电网发生故障或断电，逆变器会自动断开与电网的连接，防止反馈，这称为“反岛效应”保护。



三、光伏逆变器的分类

1、中心式逆变器（Central Inverter）

中心式逆变器通常被用于大型光伏发电系统，连接光伏电池阵列，并将它们的直流电输入转换为交流电输出。中心式逆变器具有较高的效率和较大的功率处理能力。它可以集中管理和控制整个光伏发电系统，支持较高的直流电压输入。

2、弦式逆变器（String Inverter）

弦式逆变器将多个光伏电池板分成若干组，每组称为一个弦。每个弦都有一个独立的跟踪器和逆变器。这种设计可以在每个弦上进行独立的最大功率点跟踪，并提高系统的可靠性。弦式逆变器适用于中型规模的光伏发电系统，安装和维护成本也较低。

3、微逆变器（Micro Inverter）

微逆变器是一种分布式逆变器，每个光伏电池板都有一个独立的微逆变器。与中心式逆变器和弦式逆变器不同，微逆变器将每个光伏电池板的直流电转换为交流电，并将其注入电网。微逆变器的优势在于每个光伏电池板都能够独立运行，进行监测和控制，降低了系统的故障风险。

4、集中式逆变器（Centralized Inverter）

集中式逆变器的体积大、功率高、经济性好，广泛应用于荒漠、高原、商业屋顶等大、中型光伏发电系统。它通常通过串联多个逆变器单元来实现高功率输出，集中式逆变器一般安装在光伏电站的集中控制室或变电站中。

以上是什么是光伏逆变器及其工作原理的详细介绍。简单来讲，光伏逆变器主要确保太阳能系统产生的电能可以被家庭或商业用途所用，并确保与公共电网的安全连接。在选择合适的逆变器时，需要考虑具体的需求、预算和安装条件。