光伏逆變器原理及安裝姓名班級(jí)學(xué)號(hào)【摘要】太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的日漸成熟，促使逆變器更加快速的發(fā)展。本文闡述了光伏系統(tǒng)對(duì)逆變器的要求以及用微型逆變器為例，介紹逆變器的安裝步驟。【關(guān)鍵詞】逆變器微型安裝目前我國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是直流系統(tǒng)，即將太陽(yáng)電池發(fā)出的電能給蓄電池充電，而蓄電池直接給負(fù)載供電，如我國(guó)西北地區(qū)使用較多的太陽(yáng)能戶(hù)用照明系統(tǒng)以及遠(yuǎn)離電網(wǎng)的微波站供電系統(tǒng)均為直流系統(tǒng)。此類(lèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，但由于負(fù)載直流電壓的不同（如12V、24V、48V等），很難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性，特別是民用電力，由于大多為交流負(fù)載，以直流電力供電的光伏電源很難作為商品進(jìn)入市場(chǎng)。另外，光伏發(fā)電最終將實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，這就促進(jìn)了光伏逆變器的大力發(fā)展。一、光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)逆變器要求1、要求具有較高的效率由于目前太陽(yáng)電池的價(jià)格偏高，為了最大限度地利用太陽(yáng)電池，提高系統(tǒng)效率，必須設(shè)法提高逆變器的效率。2、要求具有較高的可靠性目前光伏發(fā)電系統(tǒng)主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū)，許多電站無(wú)人值守和維護(hù)，這就要求逆變器具有合理的電路結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格的元器件篩選，并要求逆變器具備各種保護(hù)功能，如輸入直流極性接反保護(hù)，交流輸出短路保護(hù)，過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)等。3、要求直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍由于太陽(yáng)電池的端電壓隨負(fù)載和日照強(qiáng)度而變化，蓄電池雖然對(duì)太陽(yáng)電池的電壓具有重要作用，但由于蓄電池的電壓隨蓄電池剩余容量和內(nèi)阻的變化而波動(dòng)，特別是當(dāng)蓄電池老化時(shí)其端電壓的變化范圍很大，如12V蓄電池，其端電壓可在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范圍內(nèi)保證正常工作，并保證交流輸出電壓的穩(wěn)定。4、在中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變電源的輸出應(yīng)為失真度較小的正弦波這是由于在中、大容量系統(tǒng)中，若采用方波供電，則輸出將含有較多的諧波分量，高次諧波將產(chǎn)生附加損耗，許多光伏發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載為通信或儀表設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)電網(wǎng)品質(zhì)有較高的要求，當(dāng)中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，為避免與公共電網(wǎng)的電力污染，也要求逆變器輸出正弦波電流。二、光伏微型逆變器原理1、微型逆變器你的優(yōu)點(diǎn)微型逆變器是與單個(gè)光伏組件相連，可以將光伏組件輸出的直流電直接變換成交流電并傳輸?shù)诫娋W(wǎng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）保證每個(gè)組件均運(yùn)行在最大功率點(diǎn)，具有很強(qiáng)的抗局部陰影能力。（2）將逆變器與光伏組件集成，可以實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)即插即用和熱插拔，系統(tǒng)擴(kuò)展簡(jiǎn)單方便。（3）并網(wǎng)逆變器基本不獨(dú)立占用安裝空間，分布式安裝便于配置，能夠充分利用空間和適應(yīng)不同安裝方向和角度的應(yīng)用。（4）系統(tǒng)冗余度高、可靠性高，單個(gè)模塊失效不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成影響。微型逆變器已經(jīng)成為光伏建筑市場(chǎng)的一個(gè)新興點(diǎn)，它讓每一塊光伏板都能發(fā)揮到最大的效能，為系統(tǒng)帶來(lái)更大收益。2、微型逆變器原理框圖太陽(yáng)能微型逆變器模塊的系統(tǒng)框圖如錯(cuò)誤！未找到引用源。所示。主要包括：（1）輔助電源設(shè)計(jì)。提供DSP芯片，功率變換IC，品體管，以及監(jiān)控單元所需要的直流母線電壓。良好的輔助電源設(shè)計(jì)可以減小待機(jī)功耗，是現(xiàn)在主流產(chǎn)品的重要競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)。同時(shí)輔助電源設(shè)計(jì)對(duì)降低整機(jī)成本，減小整機(jī)體積都有很大幫助（2）直流轉(zhuǎn)交流逆變功率變換。屬于核心技術(shù)部分。通過(guò)提出的新拓?fù)浼軜?gòu)，將太陽(yáng)能電池的不穩(wěn)定直流電，通過(guò)高頻功率電子，轉(zhuǎn)換成電壓穩(wěn)定，滿功率輸出的交流電，并最終向電網(wǎng)傳送能量。（3）輸出電磁干擾（EMI）濾波器。電網(wǎng)對(duì)于電磁干擾EMI有嚴(yán)格要求。因此，本方案采用兩級(jí)LC濾波器方案。需要針對(duì)EMI濾波器和功率逆變單元進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在滿足電網(wǎng)要求前提下，盡量較少濾波器體積。（4）基于數(shù)字信號(hào)處理DSP芯片的控制器。DSP芯片負(fù)責(zé)功率變換的控制算法，最大功率跟蹤算法，起停機(jī)，保護(hù)功能。同時(shí)必須融合并網(wǎng)算法，并網(wǎng)鎖相，并網(wǎng)故障檢測(cè)，故障處理。圖1微逆變器原理框圖三、微型逆變器安裝安裝奇妙微逆變器系統(tǒng)有以下6個(gè)關(guān)鍵步驟:1、將奇妙微逆變器固定到支架上2、連接光伏面板3、連接奇妙微逆變器交流線纜4、系統(tǒng)接地5、安裝交流支路接線盒6、完成奇妙微逆變器系統(tǒng)安裝圖步驟1將奇妙微逆變器安裝到支架上注意事項(xiàng)：（1）安裝任何微逆變器之前，確認(rèn)公共連接點(diǎn)處電網(wǎng)電壓符合微逆變器標(biāo)簽上的電壓等級(jí)。（2）依據(jù)與光伏面板接線盒或其它障礙物距離等標(biāo)記出微逆變器在支架上的位置，禁止將微逆變器安裝在陽(yáng)光能直接照射的地方，微逆變器和上面光伏面板之間至少相隔3厘米以上。（3）如果使用接地墊圈將微逆變器外殼和光伏面板支架相連，接地墊圈必須經(jīng)過(guò)支架制造商認(rèn)可，且每個(gè)逆變器至少需要安裝一個(gè)接地墊圈。

步驟2連接奇妙微逆變器與光伏面板首先將光伏面板的正極接頭（母頭）和微逆變器的負(fù)極接頭（公頭）相連。然后將光伏面板的負(fù)極接頭（公頭）和微逆變器的正極接頭（母頭）相連。每臺(tái)微逆變器連接一塊光伏面板。步驟3連接奇妙微逆變器與交流線纜每臺(tái)微逆變器有3針母頭和公頭各一個(gè)，公頭側(cè)交流線長(zhǎng)1.2米。通過(guò)微逆變器互相之間公頭和母頭相連就可形成一條交流支路。每臺(tái)支路的第一臺(tái)微逆變器的交流公頭側(cè)接上接線盒。檢查支路上要連接的微逆變器數(shù)目是否超出逆變器標(biāo)簽上的規(guī)定值。連接第一臺(tái)微逆變器的交流母頭和相鄰第二臺(tái)逆變器的公頭，緊接著第二臺(tái)再接相鄰的第三臺(tái)，依次完成整個(gè)支路連接。將支路上最后一臺(tái)微逆變器上未使用的交流接頭蓋上保護(hù)端蓋。注意事項(xiàng)：（1）禁止支路上安裝的微逆變器總數(shù)超出逆變器標(biāo)簽上的規(guī)定值。每條支路都有一個(gè)最大16A電流斷路器保護(hù)。（2）確認(rèn)所有未使用的交流連接頭被蓋上保護(hù)端蓋。步驟4系統(tǒng)接地每臺(tái)奇妙微逆變器有一個(gè)接地夾，可以接上單根直徑1.5mm2,6mm2，或16mm2導(dǎo)體。查看當(dāng)?shù)仃P(guān)于接地導(dǎo)體尺寸的電氣規(guī)范，選擇合適的接地導(dǎo)體連接到微逆變器的接地夾。注意事項(xiàng)：（1）如果在步驟1中已經(jīng)使用接地墊圈將微逆變器外殼和光伏面板支架連接起來(lái)了,可以跳過(guò)這一步。（2）交流輸出的中線在微逆變器內(nèi)部沒(méi)有連接到地。步驟5安裝交流支路接線盒安裝奇妙適配板在光伏支路系統(tǒng)合適的位置（通常在支路末端模塊）。選擇適當(dāng)?shù)慕泳€盒安裝到適配板上。用合適的墊圈或防拉罩把交流連接線開(kāi)放的一端接入接線盒。根據(jù)微逆變器型號(hào)選擇布線。對(duì)于QM240-CN:火線-棕色；中線-白色或藍(lán)色；地線-黃綠色連接交流接線盒到電網(wǎng)。

注意事項(xiàng)：確認(rèn)所有的交流和直流線纜連接正確，線纜都完好且沒(méi)有擰在一起。確認(rèn)接線盒正常閉合。根據(jù)下面表格確定交流線纜的尺寸，從而保證接線盒到電網(wǎng)間交流電壓壓價(jià)在規(guī)定范圍內(nèi)。最大外接電線的距離(米)分支中白勺組件數(shù)線面積(mm2)1011121314152.5231714119743726221814116594235292318109467554537281614910688725845步驟6完成奇妙微逆變器系統(tǒng)安裝圖綜上所述，光伏逆變器不僅要按照光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行選擇和制造，還要根據(jù)具體的要求進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定，并且在安裝時(shí)要注意相應(yīng)的事項(xiàng)。參考文獻(xiàn)：新能源比重較低，化石能源仍是支柱.國(guó)際電力網(wǎng).2010.5.31朱偉鋼，林燕梅，周