敢說你真的了解逆變器?捫心一問：光伏逆變器有多少分類?

逆變器的使用，為我們的工業(yè)設(shè)備創(chuàng)造了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。上篇文章中，小編對(duì)正弦波逆變器有所闡述。為增進(jìn)大家對(duì)逆變器的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)光伏逆變器的分類加以介紹。如果你對(duì)逆變器具有興趣，不妨和小編繼續(xù)往下閱讀哦。

光伏逆變器有多種不同的分類方式，根據(jù)用途的不同可分為獨(dú)立型電源用逆變器和獨(dú)立型并網(wǎng)用逆變器(根據(jù)變壓器的有無，獨(dú)立型并網(wǎng)用逆變器還可分為變壓器型逆變器和無變壓器型逆變器)。根據(jù)波形調(diào)制方式的不同可分為方波型逆變器、階梯型逆變器、正弦波型逆變器和組合型三相逆變器。

1.方波逆變器

此逆變器輸出的電壓波形為方波，逆變器線路簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，實(shí)現(xiàn)較為容易。缺點(diǎn)是方波電壓中含有大量的高次諧波成分，在負(fù)載中會(huì)產(chǎn)生附加的損耗，并對(duì)通信等設(shè)備產(chǎn)生較大的干擾，需要外加額外的濾波器。此類逆變器多見于早期，設(shè)計(jì)功率不超過幾百瓦的小容量逆變器。

2.階梯波逆變器

階梯波逆變器輸出的電壓波形為階梯波形，階梯波逆變器的優(yōu)點(diǎn)是輸出波形接近正弦波，比方波有明顯的改善，高次諧波含量減少。當(dāng)階梯波的階梯達(dá)到16個(gè)以上f付，輸出的波形為準(zhǔn)正弦波，整機(jī)效率較高。但此逆變器往往需要多組直流電源供電，需要的功率開關(guān)管也較多，給光伏陣列分組和蓄電池分組帶來不便。

3.正弦波PWM逆變器

正弦波逆變器的優(yōu)點(diǎn)是輸出波形基本為正弦波，在負(fù)載中只有很少的諧波損耗，對(duì)通信設(shè)備干擾小，整機(jī)效率高。缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜、價(jià)格高。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，脈寬調(diào)制技術(shù)的普及，大容量PWM型正弦波逆變器逐漸成為逆變器的主流產(chǎn)品。以典型的單相全橋式逆變器為例，四個(gè)對(duì)角的開關(guān)功率管以每個(gè)對(duì)角線的二個(gè)開關(guān)管為一組，依次導(dǎo)通和關(guān)斷，在負(fù)載二端就產(chǎn)生交替的正負(fù)電壓，形成交流輸出。當(dāng)此交替導(dǎo)通的頻率與負(fù)載所需的交流頻率相同時(shí)，其輸出的電壓就為方波電壓。當(dāng)開關(guān)管以比逆變交流輸出電壓高許多的頻率開關(guān)，且每次開關(guān)的脈寬按照正弦波的幅值調(diào)制時(shí)，就變成了正弦波脈寬調(diào)制輸出的逆變器，加濾波器后其輸出的電壓波形就是正弦波輸出逆變器。

PWM型逆變器廣泛使用功率場(chǎng)效應(yīng)管(Power MOSFET)、絕緣柵雙極型晶體管

(IGBT)、可關(guān)斷型晶閘管(GTO)等作為開關(guān)管，而控制部分使用專用型PWM開關(guān)集成電路以及帶有PWM輸出的DSP和單片機(jī)芯片。構(gòu)成一臺(tái)實(shí)用型逆變器需要主功率電路、控制電路和輔助電路(如保護(hù)、測(cè)量和監(jiān)控等)。其逆變過程為：光伏陣列或蓄電池輸出的直流電進(jìn)人逆變器直流母線，經(jīng)開關(guān)電路(如橋式電路)將直流電變成正反方向輸出的、脈寬為正弦調(diào)制的交流脈沖波，此脈寬調(diào)制的交流電壓經(jīng)濾波電路變成正弦交流電壓輸出，如需要升壓則外接升壓變壓器，再經(jīng)輸電線路將交流電力送往負(fù)載。PWM調(diào)制輸出信號(hào)頻率稱作逆變器的調(diào)制頻率或開關(guān)頻率，它一般是逆變器輸出交流基波頻率的十幾倍、幾十倍到上百倍。典型的逆變器交流輸出頻率為50Hz，逆變器開關(guān)頻率可以兒百到兒十千赫。PWM調(diào)制的開關(guān)頻率愈高，則逆變器輸出波形諧波愈小，但開關(guān)過程帶來的功率損耗則愈大，要權(quán)衡選取開關(guān)管PWM調(diào)制的開關(guān)頻率。

逆變器輸出所接的濾波器通常為低通濾波器，由電感器和電容器構(gòu)成T型低通濾波形式。濾波器的設(shè)計(jì)要考慮濾波能力也要考慮可能帶來的電磁諧振。逆變器按輸出類型，又分為電壓型逆變器和電流型逆變器。

4.變頗器

變頻器是由三相整流器、電壓源的無源逆變器和控制器構(gòu)成，由于光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)電力為直流的特殊性，光伏變頻器不需要三相整流器，而直接將變頻器的直流母線接到光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流母線上。鑒于光伏電力受光照的自然環(huán)境影響較大，直流母線一般要加蓄電池來穩(wěn)定變頻器的運(yùn)行;在變頻器控制端子要加弱電控制信號(hào)，不停地調(diào)節(jié)變頻器的設(shè)定頻率，改變變頻器輸出功率，以達(dá)到與光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤的目的。變頻器作為可調(diào)節(jié)性負(fù)載要與光伏陣列的MPPT聯(lián)合控制，在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)類動(dòng)力性負(fù)荷盡量配合使用變頻器，以減少電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的沖擊，并可以靈活調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷。

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