逆變器的工作原理：
逆變裝置的核心是逆變開關電路，簡稱逆變電路。此電路透過電力電子開關的導通、關斷來完成逆變功能。
特徵：
（1）要求效率高。
由於目前太陽能電池的價格較高，為了最大限度的提高太陽能電池的利用率，提高系統的效率，必須設法提高逆變器的效率。
（2）要求可靠性高。
目前光電站系統主要應用在邊遠地區，很多電站無人值守和維護，這就要求逆變器具有合理的電路結構，嚴格的元器件選型，並且要求逆變器具有各種保護功能，如：輸入直流極性反接保護、交流輸出短路保護、過熱、過載保護等。
（3）要求輸入電壓有較寬的適應範圍。
因為太陽能電池的端電壓是隨著負載和陽光強度的變化而改變的。特別是當電池老化時，其端電壓變化很大。例如對於12V的蓄電池，其端電壓可能在10V~16V之間變化，這就要求逆變器必須在較大的直流輸入電壓範圍內正常運作。
光電逆變器的分類：
逆變器的分類方法有很多。例如，根據逆變器輸出的交流電壓的相數，可分為單相逆變器和三相逆變器；分為電晶體逆變器、閘流管逆變器和可關斷閘流管逆變器。根據逆變電路原理，還可分為自激振盪式逆變電源、階梯波疊加式逆變電源和脈寬調變式逆變電源。依應用在併網系統或離網系統，可分為併網逆變器和離網逆變器。為了方便光電用戶選擇逆變器，這裡僅將逆變器依照不同的適用場合進行分類。
1.集中式逆變器
集中式逆變器技術是將多組並聯的光電組串連接到同一個集中式逆變器的直流輸入端。一般高功率採用三相IGBT功率模組，小功率採用場效電晶體。 DSP 轉換控制器以提高所發電能的質量，使其非常接近正弦波電流，通常用於大型光伏電站系統（>10kW）。其最大特點是系統功率高、成本低，但由於不同光伏組串的輸出電壓、電流往往不完全匹配（特別是當光伏組串因陰、陰、污點等原因被部分遮擋時），因此採用集中式逆變器。方式的改變將導致逆變過程效率的降低，進而造成電力用戶能源利用率的下降。同時，某個光電單元組的工作狀態不良，會影響整個光電系統的發電可靠性。最新的研究方向是利用空間向量調變控制和開發逆變器新的拓撲連接以在部分負載條件下獲得高效率。
2. 組串式逆變器
串式逆變器基於模組化概念。每個光伏組串（1-5kw）經過一台逆變器，在直流側進行最大功率峰值跟踪，在交流側並聯。市面上最受歡迎的逆變器。
許多大型光電站都採用組串式逆變器。其優點是不受組串間組件差異及遮光的影響，同時減少光電模組最佳工作點與逆變器的不匹配，進而提高發電量。這些技術優勢不僅降低了系統成本，也提高了系統可靠性。同時，在組串之間引入「主從」概念，使得系統在單組串能量無法使單一逆變器工作的情況下，可以將多組光伏組串連接在一起，讓其中一組或幾組工作。 ，從而產生更多的電力。
最新的概念是多台逆變器彼此組成“團隊”，而不是“主從”概念，這使系統可靠性更進一步。目前，無變壓器組串式逆變器已佔據主導地位。
3.微型逆變器
在傳統的光電系統中，每個組串逆變器的直流輸入端由大約10塊光電板串聯。當10塊面板串聯時，如果一塊面板工作不正常，整個串都會受到影響。如果逆變器的多個輸入採用相同的MPPT，則所有輸入也會受到影響，大幅降低發電效率。在實際應用中，雲、樹木、煙囪、動物、灰塵、冰雪等各種遮蔽因素都會造成上述情況，情況很常見。在微型逆變器的光電系統中，每個板都連接到一個微型逆變器。當其中一個面板無法正常運作時，只有這個面板會受到影響。所有其他光伏板將以最佳方式運行，使整個系統更有效率並產生更多電力。在實際應用中，組串式逆變器一旦發生故障，將會導致數千瓦的太陽能板無法運作，而微型逆變器發生故障的影響則相當小。
4. 功率優化器
在太陽能發電系統中安裝功率優化器可以大幅提高轉換效率，並簡化逆變器的功能以降低成本。為了實現智慧太陽能發電系統，設備功率優化器可以真正讓每個太陽能電池發揮最佳性能，並隨時監控電池消耗狀況。功率優化器是發電系統與逆變器之間的設備，其主要任務是取代逆變器原有的最佳功率點追蹤功能。該功率優化器透過簡化電路，以類比的方式進行極快速的最佳功率點跟踪掃描，單個太陽能電池對應一個功率優化器，使每個太陽能電池真正實現最佳功率點跟踪，另外通過插入通訊芯片，可以隨時隨地監控電池狀態，並立即報告問題，以便相關人員盡快修復。
光電逆變器的作用
逆變器不僅具有DC-AC轉換的功能，還具有最大限度發揮太陽能電池性能的功能和系統故障保護的功能。概括起來有自動運轉與停機功能、最大功率追蹤控制功能、防獨立運轉功能（針對併網系統）、自動電壓調節功能（針對併網系統）、直流檢測功能（針對併網系統）、直流接地檢測功能（針對併網系統）。這裡對自動運轉、停機功能和最大功率追蹤控制功能做簡單介紹。
（1）自動運轉、停止功能
早晨日出後，太陽輻射強度逐漸增加，太陽能電池的輸出功率也隨之增加。當達到逆變器所需的輸出功率時，逆變器會自動開始運作。逆變器進入運作後會隨時監測太陽能電池組件的輸出。只要太陽能電池組件的輸出功率大於逆變器工作所需的輸出功率，逆變器就會持續運作；日落時分，它就會停止，即使陰雨綿綿。逆變器也可以運作。當太陽能電池組件的輸出變小，逆變器的輸出接近0時，逆變器就會形成待機狀態。
（2）最大功率追蹤控制功能
太陽能電池模組的輸出隨太陽輻射強度和太陽能電池模組本身的溫度（晶片溫度）而變化。另外，由於太陽能電池組件具有電壓隨電流的增加而下降的特性，因此存在一個可以獲得最大功率的最佳工作點。太陽輻射強度在變化，顯然最佳工作點也在改變。相對於這些變化，太陽能電池組件的工作點始終處於最大功率點，系統始終從太陽能電池組件獲得最大功率輸出。此控制為最大功率追蹤控制。太陽能發電系統逆變器的最大特點是具有最大功率點追蹤（MPPT）功能。
發佈時間：2022年10月26日
