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了解逆变器的功能、类型以及如何选择最好的太阳能逆变器

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了解逆变器的功能、类型以及如何选择最好的太阳能逆变器

引用
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来源
1.
http://www.motoma.com/cn/industry/understanding-the-functions-types-of-inverters-and-how-to-choose-the-best-solar-inverter.html

逆变器是太阳能发电系统中的关键组件,它将太阳能电池板产生的直流电转换为可供家庭和工业使用的交流电。本文将深入探讨逆变器的功能、类型以及如何选择最适合的太阳能逆变器,帮助读者更好地理解这一重要设备。

什么是逆变器?

逆变器是一种将直流(DC)电(来自太阳能电池板或蓄电设备)转换为交流电(AC)电的设备,通常用于家用电器。最常见的是,输出为220V、50Hz正弦波。逆变器对于广泛的应用至关重要,包括空调、家庭影院、电动工具、计算机、洗衣机和更多电气设备。

在美国和欧洲等汽车保有量高的国家,逆变器对于工作旅行或度假等户外活动特别有用。它们允许用户将电池连接到逆变器,以便在旅途中为各种电器和工具供电。对于较小的逆变器,功率范围从20W到150W,您可以通过汽车的点烟器直接连接。对于更高的功率需求,更大的逆变器需要直接连接到汽车的电池。

当电网发生故障时,通过将家用设备连接到逆变器和储能电池,电器可以瞬间获得交流电。这使得使用UPS电源等电子设备成为可能。

逆变器的作用是什么?

1. 最大功率点跟踪(MPPT)

太阳能电池板的电流和电压会根据阳光强度和电池板温度而波动,从而影响其整体功率输出。逆变器采用MPPT(最大功率点跟踪)技术,以确保获得最大功率。MPPT通过不断调整电气工作点来优化太阳能电池板的功率转换,以确保最大效率。

研究表明,与没有MPPT的系统相比,配备MPPT的系统可以将发电量提高多达50%。因此,虽然太阳能电池板发电,但逆变器可确保您可以从太阳能系统中获得最大可能的输出。

2. 电网安全的防孤岛保护

许多人认为他们的太阳能系统将在电网停电期间继续工作。然而,大多数系统都设计为在电网发生故障时关闭,逆变器的防孤岛保护实现了这一功能。此功能可防止系统在停电期间将电力送回电网,这可能会危及公用事业工作人员并导致系统不稳定。当电网电压降至零时,作为安全预防措施,逆变器将停止运行。

3. 基于太阳能输出的自动运行

逆变器可以根据太阳能电池板产生的功率自动启动和停止。随着日出时阳光的增加,太阳辐射会增强,一旦电池板产生足够的电力,逆变器就会启动。逆变器全天持续监控太阳能电池板的输出,只要电池板产生足够的能量来满足逆变器的要求,逆变器就会保持运行。即使在阴天或雨天,逆变器也可以高效运行。当面板输出减少时,例如日落时,逆变器会自动切换到待机模式。

逆变器的类型

1. 基于功率流

有源逆变器:这些逆变器连接到电网并调节电流,以实现高效的配电,而无需直接馈入负载。

无源逆变器:这些逆变器直接向负载供电,而无需与电网交互。它们根据负载要求,以特定或可调频率将直流电转换为交流电。

2. 基于电网连接

离网逆变器:专为独立于电网运行的系统而设计,通常用于远程或备用电源设置。

并网逆变器:这些逆变器集成到公共电网中,旨在将太阳能电池板产生的多余电力输出到电网,通常支持净计量。

3. 基于拓扑

两电平逆变器:最简单的类型,通常用于较小的应用。

三电平逆变器:提供更好的输出波形质量,用于中型系统。

多电平逆变器:提供卓越的效率和更低的谐波失真,通常用于大规模或工业应用。

4. 基于额定功率

大功率逆变器:适用于大型工业和商业应用。

中等功率逆变器:适用于中等能耗需求,例如中型企业。

低功率逆变器:用于小型或住宅应用。

如何选择合适的逆变器

1. 额定输出电压

逆变器应在规定的输入直流电压范围内提供稳定的交流电压。额定电压精度在正常运行期间应在3%至5%之间,在负载变化或干扰等动态条件下应在8%至10%之间。

2. 电压不平衡

对于三相系统,电压不平衡(负序与正序分量之比)必须保持在规定的限值以下,通常在5%至8%的范围内。

3. 输出波形失真

太阳能逆变器产生正弦输出时,必须调节最大允许的波形失真或谐波含量。对于一般系统,输出电压的总谐波失真(THD)不应超过5%,单相系统允许高达10%。

4. 额定输出频率

逆变器的交流电压输出频率必须稳定,一般在标准电网频率50Hz,正常工作条件下公差为1%。

5. 负载功率因数

此参数反映了逆变器处理电感或电容负载的能力。对于正弦输出,典型的负载功率因数应在0.7到0.9(滞后)之间,标称值为0.9。

这份精炼的指南提供了对逆变器的更深入的技术理解,突出了它们在电源转换、电网安全和系统优化中的作用。无论是住宅、商业还是工业应用,了解逆变器的特性和类型都有助于用户做出明智的决策,确保其能源系统的效率和可靠性。

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