太阳能光伏逆变器
一个典型的太阳能发电系统由太阳能光伏电池板阵列和逆变器组成。光伏电池板将太阳光线以直流电压的形式直接转化为电能;逆变器将光伏电池板产生的直流电压转换成可送至电网的交流电压。因此,逆变器已成为并网光伏系统的部件。
逆变器除应具有率的DC/AC转换和大功率点跟踪(MPPT)等特性外,还应能满足所要求的质量――低的总谐波失真(THD)电流、高功率因数(接近1)和低的电磁干扰水平,提供交流电,尽可能优化能源从光伏阵列输送到电网的过程。此外,逆变器还必须满足用户、设备和电网本身对安全的要求。
逆变器是为500W的输出而设计,测量所得的交流输出功率是480.1W,功率损耗则是14.4W。在60Hz的频率下,交流输出电压有117.8V,输出电流是4.074A。这个配置获得97.09%的效率。利用相似的配置,将逆变器改为针对200W输出,然后再重新测量转换效率。结果显示,在这个负载下,交流功率为214W,功率耗损有6.0W,而在1.721A的输出电流下,60Hz输出电压为124.6V。在这个功率额定值下,所得的转换效率为97.28%。即使在较低一端的输出功率(100W),我们也看到相似的效率性能。
简单来说,通过把适当的高电压驱动器与优化了的低侧和高侧高电压IGBT结合,我们在这里提到的太阳能逆变器设计,能够在100~500W的功率输出范围内持续提供高转换效率性能。由于转换效率非常高,所以有关的低功率损耗并不会带来任何温度管理挑战。因此,在高500W的输出功率下,高侧IGBT (IRGB4062DPBF) 的结温大约80℃,比高的特定结温175℃要低于一半。同样地,在一样的功率水平下,低侧IGBT (IRG4BC20SD-PBF)显示83℃的结温。同时,当输出功率达到200W左右,温度还会变得更低。
4、可靠性
太阳能光伏发电系统运行中,逆变器可靠性是形响系统可靠性的主要因家之一。因为光伏发电系统一般工作在比较偏远的艰苦地方,二手旧组件多少钱, 维护不方便,逆变器必须是可书的。其可书性要求逆变器具有良好的保护功能,包括逆变器中的过流保护和短路保护功能。在光伏发电系统正常运行时,由于负载故障、人为误操作和外界干扰等原 因,引起供电系统电流过大或短路等情况是极有可能发生的,要提高可靠性,必须要求逆变器要有相关的保护功能。