逆变器的未来
未来的太阳能逆变器需要具备以下特性。
更高的效率:目前,美国市场上逆变器的效率可达95%。在欧洲,由于采用无变压器的设计和---的拓扑结构,可实现更有效率。例如:有一款产品(sma sunny mini central 8000tl)就声称可达到98%的效率。
---的成本:大约0.2-0.3美元/瓦的价格已被设定为2020年逆变器的价格目标,这意味着比目前售价降低了50-75%。这个目标有可能通过增加产量和---学习曲线来实现。
更高---性:目前,逆变器的mtbf(平均---时间)为5~10年。理想情况是,逆变器的寿命应与光伏发电系统内的其它组件一样长(即25年)。但很多人怀疑,是否有可能以合理的成本实现这样的目标。在中近期,通过改进控制、---地散热并降低复杂性,mtbf大于10年的目标是可能实现的。
---的通信功能:今天,逆变器可以记录并借助制造商特定的协议传递信息。下一代单元应使用通用的通信标准传送系统信息,以实现---的诊断功能,并能与公用服务机构通信,以支持电网的稳定性。
集中逆变
集中逆变一般用与大型光伏发电站(>;10kw)的系统中,很多并行的光伏组串被连
到同一台集中逆变器的直流输入端,一般功率大的使用三相的igbt功率模块,功率较小的使用场效应晶体管,同时使用dsp转换控制器来---所产出电能的,使它非常接近于正弦波电流。特点是系统的功率高,成本低。但受光伏组串的匹配和部分遮影的影响,导致整个光伏系统的效率和电产能。同时整个光伏系统的发电---性受某一光伏单元组工作状态---的影响。研究方向是运用空间矢量的调制控制,以及开发新的逆变器的拓扑连接,以获得部分负载情况下的高的效率。在solarmax(索瑞·麦克)集中逆变器上,可以附加一个光伏阵列的接口箱,对每一串的光伏帆板串进行监控,如其中有一组串工作不正常,系统将会把这一信息传到远程控制器上,同时可以通过远程控制将这一串停止工作,从而不会因为一串光伏串的故障而降低和影响整个光伏系统的工作和能量产出。
能逆变器的效率
这类逆变器的首要功能是把输入的 dc电压转换为一稳定的值。该功能通过升压转换器来实现,并需要升压开关和升压二极管。在一的结构中,升压级之后是一个隔离的全桥变换器。全桥变压器的作用是提供隔离。输出上的第二个全桥变换器是用来从一级的全桥变换器的直流dc变换成交流 (ac) 电压。其输出再经由额外的双触点继电器开关连接到ac电网网络之前被滤波,目的是在故障事件中提供安全隔离及在夜间与供电电网隔离。第二种结构是非隔离方案。其中,ac交流电压由升压级输出的dc电压直接产生。第三种结构利用功率开关和功率二极管的---型拓扑结构,把升压和ac交流出现部分的功能整合在一个拓扑中尽管太阳能电池板的转换效率非常低,让逆变器的效率尽可能接近100% 却非常重要。在德国,安装在朝南屋顶上的3kw串联模块预计每年可发电2550 kwh。若逆变器效率从95% 增加到 96%,每年便可以多发电25kwh。而利用额外的太阳能模块产生这25kwh的费用与增加一个逆变器相当。由于效率从95% 提高到 96% 不会使到逆变器的成本加倍,故对更有效的逆变器进行投资是必然的选择。对新兴设计而言,以具成本效益地提高逆变器效率是关键的设计准则。至于逆变器的---性和成本则是另外两个设计准则。更高的效率可以降低负载周期上的温度波动,从而提高---性,因此,这些准则实际上是相关联的。模块的使用也会提高---性。
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