光伏并網逆變器有什么作用？工作原理是什么？

光伏并網逆變器是應用在太陽能光伏發電領域的專用逆變電源，并網逆變器將太陽能電池板產生的交流電通過電力電子轉換技術變換為能夠直接劃入電網的交流電。是光伏發電系統中必不可少的關鍵部件。那么光伏并網逆變器有什么作用？工作原理是什么？



一、光伏并網逆變器的作用

逆變器不僅具有直交流變換功能，還具有最大限度地發揮太陽電池性能的功能和系統故障保護功能。歸納起來有自動運行和停機功能、最大功率跟蹤控制功能、防單獨運行功能（并網系統用）、自動電壓調整功能（并網系統用）、直流檢測功能（并網系統用）、直流接地檢測功能（并網系統用）。

1、自動運行和停機功能

早晨日出后，太陽輻射強度逐漸增強，太陽電池的輸出也隨之增大，當達到逆變器工作所需的輸出功率后，逆變器即自動開始運行。進入運行后，逆變器便時時刻刻監視太陽電池組件的輸出，只要太陽電池組件的輸出功率大于逆變器工作所需的輸出功率，逆變器就持續運行；直到日落停機，即使陰雨天逆變器也能運行。當太陽電池組件輸出變小，逆變器輸出接近0時，逆變器便形成待機狀態。

2、最大功率跟蹤控制功能

太陽電池組件的輸出是隨太陽輻射強度和太陽電池組件自身溫度（芯片溫度）而變化的。另外由于太陽電池組件具有電壓隨電流增大而下降的特性，因此存在能獲取最大功率的最佳工作點。太陽輻射強度是變化著的，顯然最佳工作點也是在變化的。相對于這些變化，始終讓太陽電池組件的工作點處于最大功率點，系統始終從太陽電池組件獲取最大功率輸出，這種控制就是最大功率跟蹤控制。太陽能發電系統用的逆變器的最大特點就是包括了最大功率點跟蹤（MPPT）這一功能。

3、電網檢測及并網功能

并網逆變器在并網發電之前，需要從電網上取電，檢測電網送電的電壓、頻率、相序等等參數，然后調整自身發電的參數，與電網電參數同步一致，完成之后才會并網發電。

4、零（低）電壓穿越功能

當電力系統事故或擾動，引起光伏發電站并網點電壓出現電壓暫降，在一定的電壓跌落范圍內和時間間隔內，光伏發電站能夠保證不脫網連續運行。

5、孤島效應的檢測及控制

在正常發電時，光伏并網發電系統連接在大電網上，向電網輸送有功功率，但是，當電網失電時，光伏并網發電系統可能還在持續工作，并和本地負載處于獨立運行狀態，這種現象被稱為孤島效應。逆變器出現孤島效應時，會對人身安全，電網運行，逆變器本身造成極大的安全隱患，因此逆變器入網標準規定，光伏并網逆變器必須有孤島效應的檢測及控制功能。



二、光伏并網逆變器安裝注意事項

1、在安裝前首先應該檢查逆變器是否在運輸過程中有無損壞。
2、在選擇安裝場地時，應該保證周圍內沒有任何其他電力電子設備的干擾。
3、在進行電氣連接之前，務必采用不透光材料將光伏電池板覆蓋或斷開直流側斷路器。暴露于陽光，光伏陣列將會產生危險電壓。
4、所有安裝操作必須且僅由專業技術人員完成。
5、光伏系統發電系統中所使用線纜必須連接牢固，良好絕緣以及規格合適。
6、所有的電氣安裝必須滿足當地以及國家電氣標準。
7、僅當得到當地電力部門許可后并由專業技術人員完成所有電氣連接后才可將逆變器并網。
8、在進行任何維修工作前，應首先斷開逆變器與電網的電氣連接，然后斷開直流側電氣連接。
9、等待至少5分鐘直到內部元件放電完畢方可進行維修工作。
10、任何影響逆變器安全性能的故障必須立即排除方可再次開啟逆變器。
11、避免不必要的電路板接觸。
12、遵守靜電防護規范，佩戴防靜電手環。
13、注意并遵守產品上的警告標識。
14、操作前初步目視檢查設備有無損壞或其它危險狀態。
15、注意逆變器熱表面。例如功率半導體的散熱器等，在逆變器斷電后一段時間內，仍保持較高溫度。



二、光伏并網逆變器的工作原理

當公用電網斷電時，電網側相當于短路狀態，此時并網運行的逆變器將由于過載而自動保護。當微處理器檢測到過載時，除封鎖SPWM信號外，還將斷開與電網連接的斷路器，此時若太陽能電池陣列有能量輸出，逆變器將在單獨運行狀態下運行。單獨運行時控制相對簡單，即為交流電壓的負反饋狀態，微處理器通過檢測逆變器輸出電壓并與參考電壓（通常為220V）比較，然后控制PWM輸出占空比，實現逆變和穩壓運行。

當然，單獨運行的前提是太陽能電池陣列在當時能夠提供足夠的功率。若負載太大或日照條件較差，則逆變器無法輸出足夠的功率，太陽能電池陣列的端電壓即會下降，從而使輸出交流電壓降低而進入低壓保護狀態。當電網恢復供電時，將自動切換至回饋狀態。