光伏并网逆变器工作原理

分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。

太阳能光伏组件：将光能转换成直流电能

常用的晶体硅光伏组件有多晶硅光伏组件和单晶硅光伏组件。光伏组件的使用寿命为25年，一般厂家的质保期是10年，即保证10年内光伏组件的功率衰减不超过10%。达到标准的光伏组件都可以在冰雪，暴雨和暴晒条件下不损坏。

逆变器：将直流电转换成交流电

并网光伏逆变器的工作原理是：利用单片机、DSP等高性能微处理器控制大功率电力电子开关器件工作，对光伏组件阵列输出的直流电进行转换，使设备输出满足电网电压、相位及频率要求的交流电并网光伏逆变器除了具有过欠电压、过欠频率、防孤岛效应、短路保护等功能外，同时应将其电压（或者电流）总谐波畸变率控制在较小的范围内，以尽可能减少对电网的干扰。太阳能并网光伏系统使用的并网光伏逆变器必须具有高品质的电能输出。目前，先进的光伏逆变器都配置有高性能滤波电路，使得逆变器交流输出的电能质量很高，能够满足各项国家标准对公共电网的电能质量的要求，不会对公共电网质量造成污染。更多信息可登录江苏能源云网了解。

配电柜：开关和电量计量

汇流箱：保证光伏组件有序连接和汇流功能

将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来，组成一个个光伏串列，然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流箱，在光伏汇流箱内汇流后，通过控制器，直流配电柜，光伏逆变器，交流配电柜，配套使用从而构成完整的光伏发电系统，实现与市电并网。汇流箱能够保障光伏系统在维护、检查时易于切断电路，当光伏系统发生故障时减小停电的范围。

光伏发电原理：

光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。当光子照射金属时，其能量可以被金属中的电子完全吸收。电子吸收的能量足够大，足以克服金属的内部引力，并从金属表面逃逸出来成为光电子。硅原子有四个外电子。如果纯硅中掺杂了五个外电子的原子，比如磷原子，它就会变成一个n型半导体；如果纯硅中掺杂有三个外电子的原子，如硼原子，则形成p型半导体。当p型和n型相结合时，接触面将形成电位差，成为太阳能电池。当太阳照射在p-n结上时，电流从p型侧流向n型侧，形成电流。

太阳能光伏板的光电效应是指不均匀的半导体或半导体的不同部分与金属结合后，由于光的作用而产生电位差的现象。首先，这是一个光子（光波）转化为电子，光能转化为电能的过程；第二个是电压形成过程。

光伏发电工作过程：

光伏板的作用是收集电能，每几块连在一起的光伏板会组成一个线路，光伏板发出的电都是直流电。

汇流箱，汇流箱的作用是把它附近的几路电流线路汇集到一起，然后统一成一路向上级传送。

逆变器，汇流箱汇总后的电流直接会输送到逆变器的基站，一般这个时候电流会很大，所以选择逆变器的时候一定要把功率算好。直流电经过逆变器的逆变作用，就把直流变成了低压的交流了。

逆变器变压器，一般是用厢式变压器，这个变压器的功能是把逆变器输出来的低压交流电变成符合最终跟电网对接的那个总变压器低压侧的电压等级。

开关柜，逆变器变压器输出的电压连接到开关柜，开关柜具有开断高电压的能力，开关柜的输出端就跟并网变压器相连了。

并网变压器，这个变压器直接就跟电网相连了，一般是环网式，如果电网上有电能需求的话，光伏电站的电就经过这个并网变压器送上线路并最终供给用户啦！

1.1光伏并网发电系统的基本原理

光伏并网逆变器系统是将太阳能光伏阵列发出的直流电转化为与公共电网电压同频同相的交流电，因此该系统是既能满足本地负载用电又能向公共电网送电。一般情况下，公共电网系统可看作是容量为无穷大的交流电压源。当太阳能光伏发电并网系统中太阳能光伏阵列的发电量小于本地负载用电量时，本地负载电力不足部分由公共电网输送供给；当光伏电池阵列的发电量大于本地负载用电量时，太阳能光伏系统将多余的电能输送给公共电网，实现并网发电

1.2光伏并网发电系统的组成

太阳能光伏发电并网系统组成如图所示，该系统一般由太阳能电池光伏阵列、MPPT控制、DC/DC变换器、驱动电路以及控制器组成，其中变换器可将太阳能光伏阵列发出的直流电逆变成正弦交流电并入公共电网。控制器主要控制逆变器并网电流的波形、功率以及光伏电池最大功率点的跟踪，以便向电网传送的功率与太阳能光伏电池阵列所发的最大功率电能相匹配。

1.3光伏并网发电系统的控制方式

如果光伏并网逆变器的输出采用电压控制，则相当于是电压源与电压源并联运行；如果光伏并网逆变器的输出采用电流控制，就相当于电流源与电压源并联运行。逆变器采用电流控制时，只需控制逆变器的输出电流跟踪电网电压，控制输出电流与电网电压同频同相，这样系统的功率因数为1。目前，光伏并网逆变器一般都采用电压源输入、电流源输出的控制方式。

太阳能光伏发电并网系统的逆变器通常采用电流控制模式，这样整个系统系统实际上就是一个电压源和电流源并联的系统。逆变器并网运行的主要控制目标是要保证逆变器输出电流与公共电网电压同频同相，并且还能实时跟踪电网电压实现最大功率跟踪控制。通过采用锁相控制技术实现太阳能光伏发电并网系统输出的并网电流与公共电网电压相位同步，保证系统输出的功率因数为1。光伏并网逆变器运行时还要控制并网电流的总畸变失真要低，以减小对电网的谐波影响，使并网系统的有功功率输出达到最大。

1.4光伏并网发电系统的分类

光伏并网发电系统可以按照系统功能分为两类：一种为不含蓄电池环节的不可调度式光伏并网发电系统；另一种为含有蓄电池组的可调度式光伏并网发电系统。系统结构图如1．1所示

可调度式光伏并网发电系统增加了储能环节，系统首先对蓄电池进行充电，然后根据需要将系统用作并网或者经逆变后独立使用，系统工作时间和并网功率大小可以人为设定。可调度式并网系统虽然在表面上看来比不可调度式系统功能齐全，但由于增加了储能环节，带来了很多严重的问题，这是因为：

(1)由于采用蓄电池作为储能设备，系统必须增加蓄电池的充电装置，这就增加了成本并且降低了系统的可靠性。

(2)蓄电池组的寿命较短。目前免维修蓄电池在良好环境下的工作寿命通常为5年，而光伏阵列稳定工作的寿命则在25~30年之问，这样就需要定期更换蓄电池组，又增加了许多系统的投入。

(3)蓄电池组较为笨重，需要占用较大空间，同时要防止泄露出腐蚀性液体，另外报废的蓄电池组要专门处理，否则会造成污染。

基于上述原因，目前的光伏并网系统主要以不可调度式系统为主。不可调度式光伏并网发电系统的集成度高，其安装和调试相对方便，可靠性也高。

这些脉冲可能通过改变一个电压信号来调节。产生和调节脉冲的电路，通常称为控制电路或控制回路。光伏发电逆变器的特点是转换效率高启动快，安全性能好，产品具备短路，过载，过/欠电压超温5种保护功能。

扩展资料

逆变器不仅具有直交流变换功能，还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能(并网系统用)、自动电压调整功能(并网系统用)、直流检测功能(并网系统用)、直流接地检测功能(并网系统用)。

在选用离网型光伏发电系统用的逆变器时应注意，应具有足够的额定输出容量和负载能力。应具有较高的电压稳定性能。在各种负载下具有高效率或较高效率。应具有良好的过电流保护与短路保护功能。

参考资料来源；搜狗百科--光伏逆变器

参考资料来源；搜狗百科--逆变器

看看图片就知道了，单纯用文字不容易描述清楚。

其实很简单：太阳能电池把太阳能转换成电能(直流)，逆变器把直流电逆变成50Hz，220VAC交流电，供电。

柴油发电机是另外一套系统，柴油机直接带动交流发电机发电。柴油发电机组一般作后备电源使用，即，电网停电时，才启动柴油发动机。

光伏系统，既可以并网发电，也可以作为后备电源使用。

系统之间的切换通过开关装置实现。