光伏并网微逆变器核心技术小析
微型光伏并网逆变器关键性技术
微型光伏并网逆变器关键性技术微型光伏并网逆变器，通常简称微型逆变器（Micro-Inverter，MI），是一种用于独立光伏组件并网发电系统（有时也称之为ACModule）的功率变换单元。
1、微型逆变器主要优点（1）对实际环境的适应性强，由于每一个光伏组件独立工作，对光伏板组件一致性要求降低，当实际应用中出现诸如阴影遮挡、云雾变化、污垢积累、组件温度不一致、组件安装倾斜角度不一致、组件安装方位不一致、组件细小裂缝和组件效率衰减不均等内外部不理想条件时，问题组件不会影响其他组件的工作，从而不会明显降低系统整体发电效率。
（2）没有热斑问题。
（3）采用模块化技术，容易扩容，即插即用式安装，快捷、简易、安全。
另外，MI使光伏系统摆脱了危险的高压直流电路，具有组件切断能力，尤其是有利于防火。
另外安装时组件不必完全一致，安装时间和成本将降低15%～25%，还可随时对系统做灵活变更和扩容。
（4）体积较小，且单个MI的价格较便宜，所以一般的工业单位和家庭都可有自己的光伏发电基地。
（5）使用标准的MI安装材料，可大大减少安装材料和系统设计的成本。
（6）传导损耗降低，传输线价格也减少。
（7）不同于传统集中式逆变器，每一个光伏组件有独立的MPPT，不存在光伏组件之间的不匹配损耗，可以实现发电量最大化（8）无须串联二极管和旁路二极管。
（9）系统布局紧凑，浪涌电压小。
（10）避免了单点故障，传统集中式逆变器是光伏系统的故障高发单元，而使用微逆变器不但消除了这一薄弱环节，而且其分布式架构可以保证不会因单点故障而导致整个系统的失灵。
2、微型逆变器的主要缺点（1）系统应用可靠性和寿命还不能与太阳电池模块相比。
一旦损坏，更换比较麻烦。
（2）与集中式逆变器相比，效率相对较低。
但随着电力电子功率器件、磁性器件技术的发展，微型逆变器的效率将进一步提高，例如Enphase公司生产的S280其效率已达到96.8%，这样的效率已经接近普通逆变器的效率。
简述光伏并网系统核心--光伏逆变器
简述光伏并网系统核心--光伏逆变器
光伏逆变器作为光伏并网系统的核心设备之一，具有将直流电转换为交流电的功能，
并对交流电进行调节和监控的特点。
光伏逆变器能够把光伏电池组件所产生的直流电转换
为交流电，以满足家庭和工业用电的需求。
同时，光伏逆变器也具有人性化的设计，包括
操作的方便性、安装的便捷性和可靠性等。
光伏逆变器主要包括以下几个方面的功能：
1.直流电转换：光伏电池组件所产生的直流电需要经过光伏逆变器将其转换为交流电
以便送入电网。
光伏逆变器具有高效转换直流电为交流电的能力，提供电力输出，满足用
户的通用电力需求。
2.电力调节：光伏逆变器可以对输出的交流电进行精确的调节，以确保输出的电压和
频率能够适应家庭和工业用电的需求。
并且可以通过逆变器的通信接口对其进行远程监控
和控制，以便及时解决电力安全问题。
3.数据记录和监控：光伏逆变器能够记录和监控其工作状态和性能参数，如功率输出、电压、电流和温度等参数。
这些参数可以实时传输给远程数据中心，以便实时监控光伏逆
变器的运行情况。
4.安全保护：光伏逆变器能够通过多种保护措施确保系统的安全性。
如过温保护、短
路保护、过压保护、过流保护、地闸保护等。
同时也具有安全开关、电子锁等人性化设计，以便安全操作和维护。
简述光伏并网系统核心--光伏逆变器
简述光伏并网系统核心--光伏逆变器光伏逆变器是光伏并网系统中的核心设备，其功能是将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电，并将其与公共电网进行连接。
它可以调节输出电压、电流、频率和功率因数，确保光伏电站的电能输出达到最佳的质量和效益，同时也保障了公共电网的安全稳定运行。
光伏逆变器主要由两部分组成：直流输入模块和交流输出模块。
直流输入模块主要包括直流输入端子、直流断路器、MPP跟踪器、PWM控制和滤波电路等组件。
交流输出模块包括交流断路器、变压器、PWM控制及滤波电路、输出端子等。
光伏逆变器的核心是集成的控制处理器，对输入、输出电路等进行全方位的控制管理，以达到高效能、高可靠性并满足用户需求的效果。
光伏逆变器的工作过程是：首先，太阳能板将光能转化为电能，并经由汇流箱集电；然后，电能通过直流输入端子进入光伏逆变器，经过MPP跟踪器、PWM控制和滤波电路等组件的处理后，产生稳定的交流电；最后，交流电通过交流输出端子，通过变压器转换成符合公共电网要求的电能进行输送。
光伏逆变器具有以下特点：1.高效率：采用高效的PWM控制电路和高性能的晶体管，能够将太阳能板产生的直流电转换成交流电，其效率高达90%以上；2.高稳定性：采用高效的散热设计和电子部件，能够在恶劣的环境条件下运行，并且不会受到过压、过流等异常情况的干扰；3.可靠性高：采用优质的电子元器件和材料，能够满足长期、大规模的使用需求，其寿命一般在10年以上；4.智能控制：具有一定的智能控制功能，能够实现MPP跟踪、PID调节、滤波器控制等多种功能，从而能够根据不同的光照、温度和电压等条件，自动调节输出电流和电压，以达到最佳的光伏发电效果。
综上所述，光伏逆变器是光伏发电系统中不可或缺的关键设备，其高效能、高可靠性和智能控制等优势，将有助于推动光伏发电技术的发展和应用。
光伏发电并网关键技术分析
光伏发电并网关键技术分析摘要：分布式光伏发电并网为我国各行业的发展优化提供了一定的支持，更因其自身的应用优势受到了社会各方的广泛关注。
光伏发电并网正在向着智能化发展，技术人员和电力产业发展参与方需要以可持续发展理念为基础，持续在光伏发电并网的应用中总结经验、强化发展，以求在能源供给方面为国家的整体发展作出更多贡献。
文章对光伏发电并网关键技术展开了分析，以供借鉴。
关键词：光伏发电；并网；技术1光伏发电系统的组成光伏发电系统的组成包括太阳能电池组件、逆变器、储能装置和保护装置。
其中，最主要的组成部分是太阳能电池组件，其是将太阳辐射能转换成电能，并将其储存起来的装置。
逆变器是将太阳能电池组件产生的电能转换为电力系统可接受且便于利用的交流电的装置，并网系统主要由逆变器和电缆组成，逆变器是并网系统中的核心部分。
在光伏发电过程中，需要大量储能装置和保护装置作为辅助设备[1]。
光伏阵列由一定数量的太阳能电池组件组成，每个太阳能电池组件在太阳光照射下产生的电压和电流都与太阳光照强度成正比。
在发电控制方面，需要让光伏阵列以一定频率、一定角度和一定幅宽在太阳辐射下不断产生电压和电流。
为了使光伏阵列更好地发电，需要对其进行跟踪控制，还需要设置蓄电池及充电电路等装置。
2太阳能光伏系统并网技术应用现状2.1并网系统的应用对于太阳能光伏并网系统来说，基本的工作特征表现为太阳能电池组件形成直流电，逐渐转化为与电网要求相适应的交流电网，直接和公共电网连接到一起，光伏电池方阵产生的电力除了负责交流负载外，剩下的并入电网。
如此一来，当出现下雨天气时，太阳能电池设备尚未生成电能，无法有效承载全部的用电荷载，电网就开始供电。
太阳能发电能够直接进入到供网系统中，不需要安装蓄电池，省去了蓄电池储能和释放这一阶段，防止出现过度消耗各项资源的现象，降低了系统运营成本。
但存在的问题是，要将专业性的逆变器安装到整个系统运行阶段，使输出的电能与标准要求相符合，也会消耗部分能量，该项系统和公用电网以及太阳能电池组件作为交流负载的电源，整个系统的负载电流随之下降。
简述光伏并网系统核心--光伏逆变器
简述光伏并网系统核心--光伏逆变器
光伏并网系统是指将光伏发电系统与公共电网连接并实现发电系统的电量输送和电网的供电功能的一种系统。
在光伏并网系统中，光伏逆变器是其核心设备之一。
光伏逆变器是将直流电能转换为交流电能的装置。
光伏板产生的电能是直流电，而家庭和工业用电都是交流电，因此需要通过逆变器将直流电转换为交流电，以供给家庭和工业用电。
光伏逆变器能够将直流电转换为符合电网要求的交流电，确保光伏发电系统能够正常地将发电电能输送到电网中。
光伏逆变器具有以下几个核心功能：
2. 功率控制：光伏逆变器能够根据电网的负载情况自动调整发电功率，保证光伏发电系统输出的电力稳定，符合电网要求。
3. 数据监测：光伏逆变器可以监测光伏板和发电系统的工作状态，包括光伏板的发电功率、输出电压、电流等，以及逆变器自身的温度、效率等参数。
这些数据可以通过逆变器的显示屏或者远程监控系统进行查看和分析，以便及时调整和维护光伏发电系统。
4. 保护功能：光伏逆变器具备多种保护功能，包括过电压保护、过电流保护、过温保护等，确保逆变器和光伏发电系统的安全运行。
5. 并网保护：光伏逆变器能够实现与电网的安全连接，在电网故障等异常情况下，能够自动切断与电网的连接，保护光伏系统和电网的安全运行。
光伏逆变器作为光伏并网系统的核心设备，其性能和质量直接影响着光伏发电系统的发电效率和运行稳定性。
在选择光伏逆变器时，需要考虑逆变器的额定功率、效率、可靠性等因素，并结合实际的光伏发电需求进行选择。
还需要关注逆变器的维护和保养工作，以保证光伏发电系统的长期稳定运行。
简述光伏并网系统核心--光伏逆变器
简述光伏并网系统核心--光伏逆变器
光伏并网系统是指将光伏电池组件通过光伏逆变器转换为交流电并与公共电力系统进行连接的系统。
光伏逆变器是光伏并网系统的核心设备，其作用是将太阳能电池板输出的直流电转换为交流电，并将其与公共电力系统进行衔接，实现电力的双向流动。
光伏逆变器主要包括直流输入部分、直流-交流转换部分、交流输出部分和控制保护部分。
直流输入部分是光伏逆变器的第一步，其作用是将太阳能电池板输出的直流电通过最大功率点跟踪算法进行优化，确保太阳能光伏电池组件的最大输出功率被提取出来。
直流输入部分还包括了阵列保护功能，当光伏阵列出现故障时可以及时切断电流，避免光伏系统因此受到损坏。
直流-交流转换部分是光伏逆变器的核心部分，其作用是将太阳能电池板输出的直流电转换为交流电，并将其与公共电力系统进行连接。
这一部分还包括了输出电流保护、电流限制和谐波滤波等功能，以确保交流电的质量和系统的安全可靠性。
控制保护部分是光伏逆变器的最后一步，其作用是对光伏逆变器进行监控和保护。
控制保护部分可以实时监测系统的状态和运行情况，对系统进行调控和故障保护。
当系统发生故障或异常时，控制保护部分可以及时切断电流，避免对系统和用户造成损坏。
光伏逆变器是光伏并网系统的核心设备，其通过将太阳能电池板输出的直流电转换为交流电，实现了光伏能源与公共电力系统的互补性，为推动可再生能源发展和提高能源利用效率起到了重要作用。
光伏逆变器的性能和稳定性直接影响到整个光伏并网系统的运行效果和安全性，因此在选择和使用光伏逆变器时需要注意其品牌、质量和适用性等因素。
简述光伏并网系统核心--光伏逆变器
简述光伏并网系统核心--光伏逆变器光伏并网系统是一种利用太阳能光伏发电技术将太阳能转化为电能并与电网进行连接的系统。
光伏逆变器作为光伏发电系统的核心设备，扮演着将直流光伏电能转换为交流电能并与电网同步工作的重要角色。
光伏逆变器的核心功能是将光伏电池板所产生的直流电能转换成为交流电能，以便于接入电网并实现与电网的同步运行。
在光伏并网系统中，光伏逆变器担负着将光伏发电系统输出的直流电能转换为符合电网要求的交流电能，完成电能的升压、变频、改变波形等功能，实现对电网的接入。
光伏逆变器的工作原理是将光伏电池板产生的直流电能，经过逆变器内部的电子元件，如MOS管、二极管、电容器等，通过PWM（脉宽调制）技术将其转换为符合电网要求的交流电能。
在逆变器内部，通过控制电压、频率、相位等参数来保证逆变器输出的交流电能与电网的电能同步。
光伏逆变器在光伏并网系统中的重要性主要体现在以下几个方面：1. 电能转换效率高：光伏逆变器在将直流电能转换为交流电能的过程中，能够实现高效率的能量转换，提高电能利用效率，减少电能损耗。
2. 保护电网安全稳定运行：光伏逆变器能够通过控制输出电流、电压等参数，保证逆变器输出的交流电能与电网同步，避免对电网的干扰和损害，保护电网的安全稳定运行。
3. 实现电网接入：光伏逆变器是实现光伏发电系统与电网连接的关键设备，能够通过控制输出电能的参数将光伏发电系统接入到电网中，实现与电网的同步运行。
4. 对接各种电网标准：光伏逆变器能够根据不同的电网标准，如50Hz或60Hz的频率，不同的电压等级，通过调整其输出参数，实现对接各种不同标准的电网。
5. 监测与维护功能：光伏逆变器通常具有监测和故障自检功能，能够实时监测光伏发电系统的运行状态，及时发现故障并进行自我诊断。
光伏逆变器作为光伏并网系统的核心设备，其在提高电能转换效率、保护电网安全、实现电网接入、对接各种电网标准以及监测与维护等方面具有重要作用。
光伏逆变器关键技术研究与设计
光伏逆变器关键技术研究与设计光伏逆变器是光伏系统中至关重要的组件，它将直流光伏电能转化为交流电能，以满足电网接入或直接供电的需求。
在光伏逆变器的设计与研究过程中，存在着许多关键的技术问题需要解决。
本文将重点探讨与光伏逆变器关键技术相关的问题，包括功率拓扑结构选择、智能控制技术、提高效率与可靠性等方面的内容，并提出相应的解决方法。
1. 功率拓扑结构选择光伏逆变器的功率拓扑结构直接影响着其性能和效率。
常见的功率拓扑结构包括单相桥式逆变器、全桥逆变器、多电平逆变器等。
在选择功率拓扑结构时，需要综合考虑系统的效率、成本、可靠性等因素。
单相桥式逆变器成本较低，但效率较低；全桥逆变器效率高，但成本较高；多电平逆变器能够提高系统效率和减小谐波，但造价昂贵。
因此，在设计光伏逆变器时，需要根据实际需求综合评估各种拓扑结构的特点，并选择最适合的拓扑结构。
2. 智能控制技术光伏逆变器的智能控制技术是实现其高效稳定运行的关键。
智能控制技术包括最大功率点追踪（MPPT）算法、电流闭环控制、电压闭环控制等。
其中，MPPT算法能够实时调整光伏阵列的工作点，使其始终工作在最大功率点，从而最大限度地提高光伏系统的输出功率。
电流和电压闭环控制能够实现光伏逆变器的稳定运行和系统保护。
因此，在光伏逆变器的设计过程中，应结合实际需求，选择合适的智能控制技术，并进行合理、精确的参数设计。
3. 提高效率与可靠性光伏逆变器的效率和可靠性是影响其运行质量的关键因素。
在提高效率方面，可以从两个方面进行优化。
首先，通过优化功率器件的选择和设计，减少开关损耗，提高转换效率。
其次，通过优化MPPT算法和智能控制技术，确保光伏阵列始终工作在最大功率点，充分利用太阳能资源。
在提高可靠性方面，可以采取多级保护措施，如过压、欠压、过流、过热等保护机制，以应对各种异常工作情况，减少故障率。
此外，光伏逆变器的设计还应考虑到实际应用环境的特点，如气候条件、电网要求等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
可选的拓扑方案包括：高频链逆变器、升压变换器与传统逆变器相组合的两级式变换、基于隔离式升降压变换器的Flyback逆变器等几种，其中Flyback变换器拓扑结构简洁，控制简单、可靠性高，是一种较好的拓扑方案，目前Enphase、Involar（英伟力）等公司开发的微逆变器产品均是基于Flyback变换器。
微逆变器的光伏侧输入电压低，因此光伏侧的电流较大，如果采用电阻检测输入侧电流，对微逆变器的整机效率影响较大，而采用霍尔元件采样光伏侧电流则会增加系统成本及逆变器体积，因此针对微逆变器的特殊要求，需要开发新型的无需电流检测的高效率MPPT技术。据报道，英伟力公司研究了一种无电流传感器MPPT技术来适应微逆变器的应用需求，MPPT效果良好，跟踪精度达到99.9%以上。
（3）并网电流控制技术
传统的集中式并网逆变器中一般采用电流闭环控制技术保证进网电流与电网电压同频同相，实现高质量的并网电流控制，如采用PI控制、重复控制、预测电流控制、滞环控制、单周期控制、比例谐振控制等控制方法，上述方法都需要采用电流霍尔等元件采样进网电流，进而实现并网电流的控制。
由于微逆变器的小功率特色，为了降低单位发电功率的成本，且考虑到体积要求，开发新型的高可靠性、低成本小功率并网电流控制技术是微逆变器开发需要解决的另一个关键性问题。
（4）高效率、低成本最大功率点跟踪(MPPT)技术
光伏发电系统的效率为电池板的光电转换效率、MPPT效率和逆变器效率三部分乘积，高效率MPPT技术对光伏发电系统的效率提高和成本降低有十分重要的意义。常见的MPPT算法包括开路电压法、短路电流法、爬山法、扰动观察法、增量电导法以及基于模糊和神经网络理论的智能跟踪算法等，上述MPPT方法中一般需要同时检测光伏输出侧电压和电流，进而计算出并网功率。
（2）可靠性高
由于微逆变器直接与光伏组件集成，一般与光伏组件一起放于室外，其工作环境恶劣，要求微逆变器具有较高的可靠性
（3）寿命长
光伏组件的寿命一般为二十年，微逆变器的使用寿命应该与光伏组件的寿命相当。
（4）体积小
微逆变器直接与光伏组件集成在一起，其体积越小越容易与光伏组件集成。
（5）成本低
低成本是产品发展的必然趋势，也是微逆变器市场化的需求。
微逆变器的关键性技术
（1）微逆变器拓扑
微逆变器的特殊应用需求决定了其不能采用传统的降压型逆变器拓扑结构，如全桥、半桥等拓扑，而应该选择能够同时实现升降压变换功能的变换器拓扑，除能够实现升降压变换功能外，还应该实现电气隔离；另一方面，高效率、小体积的要求决定了其不能采用工频变压器实现电气隔离，需要采用高频变压器。
（5）孤岛检测技术
孤岛检测是光伏并网发电系统必备的功能，是人员和设备安全的重要保证。针对微逆变器的特殊应用需求，开发简单、有效、零检测盲区、不影响进网电流质量的孤岛检测技术是微逆变器开发需要解决的一个重要课题。
（6）无电解电容变换技术
光伏组件的寿命一般为20~25年，要求微逆变器的寿命必须接近光伏组件，而电解电容式功率变换器寿命的瓶颈，要使微逆变器达到光伏组件的寿命，必须减少或避免电解电容的使用，因此研究和开发无电解电容功率变换技术是微逆变器开发需要解决的另一个课题。
（2）功率小
单块光伏组件的功率一般在100W~300W，微逆变器直接与单块光伏组件相匹配，其功率等级即为100W~300W，而传统集中式逆变器功率通过多个光伏组件串并联组合产生足够高的功率，其功率等级一般在1kW以上。
微逆变器的设计考虑因素：
（1）变换效率高
并网逆变器的变换效率直接影响整个发电系统的效率，为了保证整个系统较高的发电效率，要求并网逆变器具有较高的变换效率。
（7）信息通信技术
当多个微逆变器组成分布式发电系统时，系统需要实时收集每个微逆变器的信息，以实现有效的监测与管理，因此需要低成本、高效、高可靠性信息通信技术作为保证，可以利用的通信技术包括PLC、ZigBee、Z-Wave、6LowPA、PoE、GPRS、GSM技术等。
英伟力微逆变器产品分析
英伟力新能源科技(上海)有限公司最近发布的一款微逆变器产品MAC250主要参数如下：
（2）高效率变换技术
为了减小微逆变器的体积，要求提高逆变器的开关频率，而开关频率的提高必然导致开关损耗升高、变换效率下降，因此小体积与高效率两者之间是矛盾的，高频软开关技术是解决两者矛盾的有效方法，软开关技术可以在不增加开关损耗的前提下提高开关频率。
研究和开发简单有效的软开关技术并将软开关技术与具体的微逆变器拓扑相结合是微逆变器开发需要解决的关键问题之一，据报道，英伟力公司引入谐振软开关技术有效改善了微逆变器的变换效率，其发布的MAC250微逆变器产品最高效率达到95%以上，CEC效率达到94.5%以上。
额定输出功率：180VA；
峰值输出功率：220VA
输入电压：20V~50V；
输入电压：187VAC~242VAC；
工作频率范围：49.5Hz~50.5Hz；
最大效率：95%；
CEC效率：94%
工作环境温度：-40~65℃
重量：2.4kg
体积：240mm*138mm*35mm
保修期：15年。
从上述指标可知，该款微逆变器产品已经满足了上述设计和使用要求，变换效率等指标达到了集中式并网逆变器的技术水平。
引言：
常见的光伏并网发电系统结构包括集中式、串式、多串式和交流模块式等几种方案。集中式、串式和多串式系统中，都存在光伏组件的串联和并联，因此系统的最大功率点跟踪时针对整个串并联光伏阵列，无法兼顾系统中每个光伏阵列，单个光伏阵列利用率低、系统抗局部阴影能力差，且系统扩展灵活性不够。光伏并接变换成交流电并传输到电网，具有以下优点：(1)保证每个组件均运行在最大功率点，具有很强的抗局部阴影能力；(2)将逆变器与光伏组件集成，可以实现模块化设计、实现即插即用和热插拔，系统扩展简单方便；(3)并网逆变器基本不独立占用安装空间，分布式安装便于配置，能够充分利用空间和适应不同安装方向和角度的应用；(4)系统冗余度高、可靠性高，单个模块失效不会对整个系统造成影响。
微逆变器不同于传统大功率集中式逆变器，本文重点分析微逆变器的关键性技术。
微逆变器的特点及设计考虑因素
微逆变器区别于传统逆变器的特点：
（1）逆变器输入电压低、输出电压高
单块光伏组件的输出电压范围一般为20~50V，而电网的电压峰值约为311V(220VAC)或156V(110VAC)，因此，微逆变器的输出峰值电压远高于输入电压，这要求微逆变器需要采用具备升降压变换功能的逆变器拓扑；而集中式逆变器一般为降压型变换器，其通常采用桥式拓扑结构，逆变器输出交流侧电压峰值低于输入直流侧电压；
总结
本文分析了微逆变器的发展现状，重点分析了微逆变器开发所需要解决的关键性问题，分析表明，微逆变器与传统重大功率集中并网逆变器存在明显的不同，为了掌握微逆变器的核心技术，需要解决包括逆变器拓扑、软开关、并网电流控制、MPPT等多个关键性核心技术。