光伏逆变器的作用和功能

光伏逆变器的作用

光伏逆变器作为光伏电站的转换设备，其功能与作用在整个电站起着重要作用。光伏逆变器将光伏组件所发出的直流电转变成正弦波电流，接入负载或者并入到电网中，是光伏系统中核心器件。最主要的功能是把太阳能电池板所发的直流电转化成家电使用的交流电。

光伏逆变器在光伏电站中的作用：

光伏逆变器不只具有直交流变换功用，还具有最大限制地发扬太阳电池功能的功用和系统毛病维护功用。归结起来有主动运转和停机功用、最大功率跟踪节制功用、防独自运转功用（并网系统用）、主动电压调整功用（并网系统用）、直流检测功用（并网系统用）、直流接地检测功用（并网系统用）。这里简略引见主动运转和停机功用及最大功率跟踪节制功用。

1、主动运转和停机功用：早晨日出后，太阳辐射强度逐步加强，太阳电池的输出也随之增大，当到达逆变器任务所需的输出功率后，逆变器即主动开端运转。进入运转后，逆变器便每时每刻看管太阳电池组件的输出，只需太阳电池组件的输出功率大于逆变器任务所需的输出功率，逆变器就继续运转;直到日落停机，即便阴雨天逆变器也能运转。当太阳电池组件输出变小，逆变器输出接近0时，逆变器便构成待机形态。

2、最大功率跟踪节制功用：太阳电池组件的输出是随太阳辐射强度和太阳电池组件本身温度（芯片温度）而转变的。别的因为太阳电池组件具有电压随电流增大而下降的特征，因而存在能获取最大功率的最佳任务点。太阳辐射强度是转变着的，明显最佳任务点也是在转变的。相关于这些转变，一直让太阳电池组件的任务点处于最大功率点，系统一直从太阳电池组件获取最大功率输出，这种节制就是最大功率跟踪节制。太阳能发电系统用的逆变器的最大特点就是包罗了最大功率点跟踪（MPPT）这一功用。

光伏逆变器功能

光伏逆变器在光伏电站中的主要功能：

1）最大功率追踪MPPT功能

当日照强度和环境温度变化时，光伏组件输入功率呈现非线性变化，如图所示，从图上看出：光伏组件既不是恒压源，也不是恒流源，它的功率随着输出电压改变而改变，和负载没有关系。它的输出电流随着电压升高一开始是一条水平线，到达一定功率时，随着电压升高而降低，当到达组件开路电压时，电流下降到零。

2）孤岛效应的检测及控制

在正常发电时，光伏并网发电系统连接在大电网上，向电网输送有功功率，但是，当电网失电时，光伏并网发电系统可能还在持续工作，并和本地负载处于独立运行状态，这种现象被称为孤岛效应。逆变器出现孤岛效应时，会对人身安全，电网运行，逆变器本身造成极大的安全隐患，因此逆变器入网标准规定，光伏并网逆变器必须有孤岛效应的检测及控制功能。

3）电网检测及并网功能

并网逆变器在并网发电之前，需要从电网上取电，检测电网送电的电压、频率、相序等等参数，然后调整自身发电的参数，与电网电参数同步一致，完成之后才会并网发电。

4）零（低）电压穿越功能

当电力系统事故或扰动，引起光伏发电站并网点电压出现电压暂降，在一定的电压跌落范围内和时间间隔内，光伏发电站能够保证不脱网连续运行。

光伏逆变器的保护功能

逆变器作为光伏发电系统内部重要的电气设备，其设备本身所配备的各类保护功能较为完善，具体有如下基本保护功能。

（1）直流母线过电压保护。逆变器通过持续检测直流母线电压，当连续数次检测到直流电压高于 1 000 V 时，逆变器断开交流接触器，停止向电网供电。

（2）交流过欠压保护。逆变器对电网电压进行持续检测，当检测到电网电压超出规定的电压允许值范围时，逆变器断开交流接触器;如果电网电压在低电压穿越允许范围（20%）内的跌落，低电压穿越功能动作，同时逆变器报警运行，在低电压穿越允许时间内，电网电压没有恢复，则逆变器断开交流接触器，停止向电网供电。

（3）交流频率保护。逆变器对电网频率进行持续检测，当检测到电网频率超出规定的频率允许值范围时，逆变器会再 0.2 s 内断开交流接触器，停止向电网供电。

（4）极性反接保护。当直流输出电压低于 100 V 数值，程序检测到直流有反向电流大于 40 A 左右时，逆变器提示极性反接保护，禁止运行。

（5）短路保护。逆变器对电网电流进行持续检测，当检测到电网电流大于 1.5 倍额定电流时，逆变器断开交流接触器，停止向电网供电。

（6）孤岛效应保护。逆变器同时采用被动式和主动式孤岛检测算法，对电网进行检测，一旦检测到孤岛现象逆变器断开交流接触器，使逆变器与电网脱离。

（7）过温保护。当温度传感器检测到 IGBT 散热器温度超过限制，逆变器断开交流接触器。

（8）直流过载保护。逆变器对直流侧输入功率进行持续检测，当检测到直流输入功率大于限制时，逆变器自动限制最大输出交流功率至可控范围内。