太阳能逆变器原理及太阳能逆变器发展趋势

逆变器是太阳能光伏发电系统的大脑和心脏，在太阳能光伏发电过程中，光伏阵列所发的电能为直流电能，然而许多负载需要交流电能，直流供电系统存在很大的局限性，不便于变换电压，负载应用范围也有限，除特殊用电负荷外，均需要使用逆变器将直流电变换为交流电。光伏逆变器是太阳能光伏发电系统的心脏，其将光伏组件产生的直流电转化为交流电，输送给本地负载或电网，并具备相关保护功能的电力电子设备。

太阳能逆变器主要由功率模块、控制电路板、断路器、滤波器、电抗器、变压器、接触器以及机柜等组成，生产过程包括电子件预 加工、整机装配、测试和整机包装等工艺环节，其发展依赖于电力电子技术、半导体器件技术和现代控制技术的发展。

对于太阳能逆变器来讲，提高电源的转换效率是一个永恒的课题，但是当系统的效率越来越高，几乎接近100%时，进一步的效率改善会伴随着性价比的低下，因此，如何保持一个很高的效率，又能维持很好的价格竞争力将是当前的重要课题。

与逆变器效率的改善努力相比，如何提高整个逆变系统的效率，正逐渐成为太阳能系统的另一个重要课题。在一个太阳能阵列中，当局部的2%-3%面积的阴影出现时，对采用一个MPPT功能的逆变器来讲，此时的系统输出电力恶劣时甚至会出现20%左右的功率下降，为了更好地适应类似这样的状况针对单一或部分太阳能组件，采用一对一的MPPT或多个MPPT控制功能是十分有效的方法。

由于逆变系统处于并网运行的状况，系统对地的漏电会造成严重的安全问题；此外，为了提高系统的效率，太阳能阵列大多会被串联成很高的直流输出电压使用；为此，在电极间因异常状况的发生，很容易产生出直流电弧，由于直流电压高，非常不容易灭弧，极容易导致火灾。随着太阳能逆变系统的广泛采用，系统安全性的问题也将是逆变技术的重要部分。

此外，电力系统正在迎来智能电网技术的快速发展和普及。大量的太阳能等新能源电力的系统并网，给智能电网系统的稳定性提出了新的技术挑战。设计出能够更加快速、准确、智能化地兼容智能电网的逆变系统，将成为今后太阳能逆变系统的必要条件。

总的来说，逆变技术的发展是随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论的发展而发展。随着时间的推移，逆变技术正向着频率更高、功率更大、效率更高、体积更小的方向发展。