太阳能逆变器

太阳能逆变器，是光伏系统中系统（BOS）组件的关键平衡点，允许使用普通的交流供电设备。太阳能逆变器具有适用于光伏阵列的特殊功能，包括xxx功率点跟踪和防孤岛保护。

太阳能逆变器可以分为三大类：

1. 独立逆变器，用于隔离系统中，在该系统中，逆变器从光伏阵列充电的电池中提取直流能量。许多独立的逆变器还集成了电池充电器，以便在有交流电源的情况下补充电池。通常，它们不以任何方式与公用电网连接，因此不需要具有防孤岛保护。
2. 并网逆变器，其相位与公用事业提供的正弦波匹配。出于安全考虑，并网逆变器设计为在市电中断时自动关闭。在公用事业中断期间，它们不提供备用电源。
3. 备用电池逆变器是专用的逆变器，旨在从电池中汲取能量，通过车载充电器管理电池电荷，并将多余的能量输出到公用电网。这些逆变器能够在公用事业中断期间向选定的负载提供交流能量，并且需要具有防孤岛保护。
4. 智能混合逆变器可管理光伏阵列，电池存储和公用电网，所有这些都直接耦合到该单元。这些现代的多合一系统通常具有高度的通用性，可用于并网，独立或备份应用程序，但它们的主要功能是通过使用存储自耗。

太阳能逆变器使用xxx功率点跟踪（MPPT）来从光伏阵列获取xxx可能的功率。太阳能电池在太阳辐射，温度和总电阻之间具有复杂的关系，这会产生称为IV曲线的非线性输出效率。MPPT系统的目的是对电池的输出进行采样并确定电阻（负载），以在任何给定的环境条件下获得xxx功率。

的填充因子，由它的缩写通常称为FF，是一个参数，该参数与该开路电压（V结合_OC）和短路电流（I _SC面板的），确定从一个太阳能电池的xxx功率。填充因子定义为太阳能电池的xxx功率与V _oc和I _sc的乘积之比。

MPPT算法主要有三种类型：扰动观察、增量电导和恒定电压。前两种方法通常称为爬山方法；它们依赖于相对于电压上升到xxx功率点左侧而在电压右侧下降时绘制的功率曲线。

太阳能微型逆变器是设计用于单个PV模块的逆变器。微型逆变器将从每个面板输出的直流电转换成交流电。其设计允许以模块化方式并行连接多个独立的单元。

微逆变器的优势包括：单面板功率优化，每个面板的独立操作，即插即用安装，改进的安装和防火安全，系统设计成本最小化和库存最小化。

阿巴拉契亚州立大学（Appalachian State University）2011年的一项研究报告说，与使用一个逆变器的串连设置相比，单独的集成逆变器设置在无阴影条件下的功率提高了约20％，在阴影条件下的功率提高了27％。两种设置都使用相同的太阳能电池板。^[9]

太阳能并网逆变器设计用于在公用电网故障时迅速与电网断开连接。这是NEC的一项要求，可确保在停电的情况下，并网逆变器将关闭，以防止其产生的能量伤害任何被送去维修电网的线路工人。

当今市场上的并网逆变器使用多种不同的技术。逆变器可以使用较新的高频变压器，常规的低频变压器，也可以不使用变压器。高频变压器不是将直流电直接转换为120或240伏交流电，而是采用计算机化的多步过程，该过程涉及将电源转换为高频交流电，然后再转换为直流电，再转换为最终的交流输出电压。

从历史上看，人们一直担心将无变压器电气系统馈入公用电网。引起关注的原因是直流和交流电路之间缺乏电气隔离，这可能会使危险的直流故障通过交流侧。自2005年以来，NFPA的NEC允许使用无变压器（或非电气）逆变器。还对VDE 0126-1-1和IEC 6210进行了修改，以允许并定义此类系统所需的安全机制。首先，残余电流或接地电流检测用于检测可能的故障情况。还执行隔离测试以确保DC到AC的分离。

许多太阳能逆变器被设计为连接到公用电网，并且在未检测到电网存在时将无法运行。它们包含专用电路以精确匹配电网的电压，频率和相位。

先进的太阳能抽水逆变器将太阳能电池阵列的直流电压转换为交流电压，以直接驱动潜水泵，而无需电池或其他储能设备。通过利用MPPT（xxx功率点跟踪），太阳能水泵逆变器可调节输出频率以控制水泵的速度，以免损坏水泵电机。

太阳能抽水逆变器通常具有多个端口，以允许输入由光伏阵列产生的直流电流；一个端口，以允许输出交流电压；以及另一个端口，用于从水位传感器输入。