并网逆变器的主电路与驱动装置设计硬件部分

Ⅰ 太阳能光伏发电并网原理

太阳能光伏发电并网原理

太阳能光伏发电并网原理，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而腔橡将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。下面看看太阳能光伏发电并网原理。

太阳能光伏发电并网原理1

光伏发电并网原理:依靠太阳能电池组件,利用半导体材料的电子学特性,当太阳光照射在半导体PN结上,产生了较强的内建静电场,在内建静电场的作用下,将光能转化成电能。

其工作原理是：太阳电池组件产生的直流电经并网逆变器转换成符合电网要求的交流电之后，直接进入公共电网，光伏电池方阵所产生的电力除了供给交流负载外，多余的电力反馈给电网。在阴雨天或夜晚，太阳电池组件没有产生电能或者电能不能满足负载需求时，就由电网供电。

由于太阳能发电直接供入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，减少了能量的损耗，并降低了系统的成本。但是，系统需要专用的并网逆变器，以保证输出的电力满足电网对电压、频率等指标的要求。因为逆变器效率的问题，会有部分能量损失。

太橡圆耐阳能光伏发电并网原理2

光伏发电的基本原理

独立光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器组件、控制器和负载（直流负载和交流负载）组成。因为太阳能电池产生的电能为直流，但是由于光照强度实时变化，太阳能电池输出的电压也不稳定，这时也需要蓄电池来起到一个滤波的作用，将太阳能电池产生的电压稳定在蓄电池的电压值上，

在另外一种意义上，用蓄电池也有储能的作用，可以将过剩的电能储存起来供在光照强度较低的时候使用。如果是直流负载就可以直接接在蓄电池上工作，如果是交流负载，那么需要经过逆变器的DC-AC 变换，将直流电变成交流电，供给交流负载。

并网光伏发电的基本原理

独立光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器组件、控制器和负载组成。因为需要将光伏发出来的电回馈给电网，这就需要将直流电转换为电网要求的220V、50HZ 的交流电，并且在相同相位的情况下并网，像电网供电。

无论是独立光伏发电系统还是并网光伏发电系统，逆变系统对于交流负载和并网发电都是必不可少的，接下来我们主要就光伏分布发电中的逆变系统的相关设计进行研究。

光伏发电逆变系统的组成

光伏发电系统主要由太阳能电池、主回路、控制电路和负载组成。主回路主要包括DC/DC 电路、DC/AC 电路、滤波器组件。下面主要对于主回路部分的设计做介绍，其中包括主回路的拓扑结构进行分析，介绍一下全桥逆变电路的工作原理以及逆变器模块的选型，以及相关保护的设计。

光伏发电逆变系统的拓扑结构

通常单相电压型逆变器主要分为推挽式、半桥和全桥逆变电路三种。这三种方式根据其不同的特点应用于不同的场合。

推挽式逆变电路的电路结构比较简单，如图3-1 所示。其上电路只需要两个晶闸管，基极驱动电路不需要隔离，驱动电路比较简单，但是晶闸管需要承受2 倍的线路峰值电压，所以适合于低输入电压的场合应用。

同时变压器存在偏磁现象，初级绕组有中心抽头，流过的电流有效值和铜耗较大，初级绕阻两部分应紧密藕合，绕制工艺复杂。因为推挽式逆变电路对于晶闸管的耐压要求比较高，不适合作为光伏发电的.逆变系统主回路。

相比于推挽式逆变电路，单相半桥式逆变电路中所使用的晶闸管的耐压要求就相对较低，不会有线电压峰值2 倍这么多，绝对不会超过线电压峰值。其逆变出来的波形也相对推挽式比较接近于正弦波，所以滤波的要求也相对梁春较低。由于晶闸管的饱和压降减小到了最小，所以不是最重要的影响因素之一。

但是由于半桥式逆变电路的结构决定其集电极电流在晶闸管导通时会增加一倍，使得在晶闸管选型的过程中，要考虑大电流、承受高压的情况，就难免会因为其价格昂贵，所以不适合作为光伏发电的逆变系统主回路。

太阳能光伏发电并网原理3

太阳能发电主要分为两种，一种是并网型发电，一种是独立光伏系统。二者的区别主要在于一个需要并网，可以不适用蓄电池，一个是自给自足，需要蓄电池，其他基本一致。

基本组成如下： 光伏阵列将太阳能转变成直流电能，经逆变器的直流和交流逆变后，根据光伏电站接入电网技术规定光伏电站容量确定光伏电站接入电网的电压等级，由变压器升压后，接入中压或高压电网。

原理如下： 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

目前市面上太阳能光伏发电站的“并网模式”通常有三种：自发自用余电上网模式、全额上网模式、全部自用模式。

首先，在这三种并网模式中选择其中一种，那么就需要根据自身的实际情况来进行选择了：比如说像普通家庭住户，大多数的人都选择自发自用余电上网的模式，这也是现在分布式光伏发电站中所用比例占最高的一种选择方式。

这种模式的好处，是光伏电站发出来的电优先给自己家里面供电使用，然后用不掉多余的电直接自动并入到电网里面，这样的话就避免了浪费，还能赚钱。这种模式是比较适合普通家庭用户选择的，也是非常经济实惠，因为不用额外花钱买电池来储存电量。

除了家庭用电以外，比如说工业用电、厂房屋顶、工商业楼房屋顶这些地方就是商业用电，也是比较适合自发自用余电上网模式的。

为什么这么说呢？因为商业用电的费用比民用电费更高，如果工商业以及厂房屋顶安装光伏电站的话，那么经济效益会大大地增高，回本时间也会更短，这种选择方式是非常有利的，用不掉的电直接并网到电网上面。

Ⅱ 个人光伏电站应该怎样选择并网逆变器

并网光伏逆变器选择：
并网光伏逆变器主要分高频变压器型、低频变压器型和无变压器型三大类，主要从安全性和穗陆效率两个层面来考虑变压器类型。
并网光伏逆变器选型时应考虑的方面有：闷森
(1)容量匹配设计
并网系统设计中要求电池阵列与所接逆变器的功率容量相匹配，一般的设计思路是：
组件标称功率×组件串联数×组件并联数=电池阵列功率
在容量设计中，并网逆变器的最大输入功率应近似等于电池阵列功率，已实现逆变器资源的最大化利用。
(2)MPP电压范围与电池组电压匹配
根据太阳能电池的输出特性，电池组件存在功率最大输出点，并网逆变器具有在特点输入电压范围内自动追踪最大功率点的功能，因此电池阵列的输出电压应处于逆变器MPP电压范围以内。
电池组件电压×组件串联数=电池阵列电压
一般的设计思路是电池阵列的标称电压近似等于并网逆变器MPP电压的中间值，这样可以达到MPPT的最佳效果。
(3)最大输入电流与电池组电流匹配
电池组阵列的最大输出电流应小于逆变器最大输入电流。为了减少组件到逆变器过程中的直流损耗，以及防止电流过大对逆变器造成过热或电气损坏，逆变器最大输入电流值与电池阵列的电流值的差值应尽量大一些。
(4)转换效率
并网逆变器的效率标示一般分最大效率和欧洲效率，通过加权系数修正的欧洲蚂族亩效率更为科学。逆变器在其它条件满足的情况下，转换效率应越高越好。
(5)配套设备
并网发电系统是完整的体系，逆变器是重要的组成部分，与之配套相关的设备主要是配电柜和监控系统。并网电站的监控系统包括硬件和软件，根据自身特点而需要量身定做，一般大型的逆变器厂家都针对自己的逆变器而专门开发了一套监控系统，因此在逆变器选型过程中，应考虑相关的配套设备是否齐全。

Ⅲ 燃料电池并网发电和光伏并网发电所用的逆变器一个原理吗

1.1光伏并网发电系统的基本原理

光伏并网逆变器系统是将太阳能光伏阵列发出的直流电转化为与公共电网电压同频同相的交流电，因此该系统是既能满足本地负载用电又能向公共电网送电。一般情况下，公共电网系统可看作是容量为无穷大的交流电压源。当太阳能光伏发电并网系统中太阳能光伏阵列的发电量小于本地负载用电量时，本地负载电力不足部分由公共电网输送供给；当光伏电池阵列的发电量大于本地负载用悉档电量时，太阳能光伏系统将多余的电能输送给公共电网，实现并网发电

1.2光伏派羡并网发电系统的组成

太阳能光伏发电并网系统组成如图所示，该系统一般由太阳能电池光伏阵列、MPPT控制、DC/DC变换器、驱动电路以及控制器组成，其中变换器可将太阳能光伏阵列发出的直流电逆变成正弦交流电并入公共电网。控制器主要控制逆变器并网电流的波形、功率以及光伏电池最大功率点的跟踪，以便向电网传送的功率与太阳能光伏电池阵列所发的最大功率电能相匹配。

1.3光伏并网发电系统的控制方式

如果光伏并网逆变器的输出采用电压控制，则相当于是电压源与电压源并联运行；如果光伏并网逆变器的输出采用电流控制，就相当于电流源与电压源并联运行。逆变器采用电流控制时，只需控制逆变器的输出电流跟踪电网电压，控制输出电流与电网电压同尘陆拍频同相，这样系统的功率因数为1。目前，光伏并网逆变器一般都采用电压源输入、电流源输出的控制方式。

太阳能光伏发电并网系统的逆变器通常采用电流控制模式，这样整个系统系统实际上就是一个电压源和电流源并联的系统。逆变器并网运行的主要控制目标是要保证逆变器输出电流与公共电网电压同频同相，并且还能实时跟踪电网电压实现最大功率跟踪控制。通过采用锁相控制技术实现太阳能光伏发电并网系统输出的并网电流与公共电网电压相位同步，保证系统输出的功率因数为1。光伏并网逆变器运行时还要控制并网电流的总畸变失真要低，以减小对电网的谐波影响，使并网系统的有功功率输出达到最大。

1.4光伏并网发电系统的分类

光伏并网发电系统可以按照系统功能分为两类：一种为不含蓄电池环节的不可调度式光伏并网发电系统；另一种为含有蓄电池组的可调度式光伏并网发电系统。系统结构图如1．1所示

可调度式光伏并网发电系统增加了储能环节，系统首先对蓄电池进行充电，然后根据需要将系统用作并网或者经逆变后独立使用，系统工作时间和并网功率大小可以人为设定。可调度式并网系统虽然在表面上看来比不可调度式系统功能齐全，但由于增加了储能环节，带来了很多严重的问题，这是因为：

(1)由于采用蓄电池作为储能设备，系统必须增加蓄电池的充电装置，这就增加了成本并且降低了系统的可靠性。

(2)蓄电池组的寿命较短。目前免维修蓄电池在良好环境下的工作寿命通常为5年，而光伏阵列稳定工作的寿命则在25~30年之问，这样就需要定期更换蓄电池组，又增加了许多系统的投入。

(3)蓄电池组较为笨重，需要占用较大空间，同时要防止泄露出腐蚀性液体，另外报废的蓄电池组要专门处理，否则会造成污染。

基于上述原因，目前的光伏并网系统主要以不可调度式系统为主。不可调度式光伏并网发电系统的集成度高，其安装和调试相对方便，可靠性也高。

Ⅳ 光伏并网逆变器的工作原理

逆变器将直流电转化为交流电，若直流电压较低，则通过交流变压器升压，即得到标准交流电压和频率。对大容量的逆变器，由于直流母线电压较高，交流输出一般不需要变压器升压即能达到220V，在中、小容量的逆变器中，由于直流电压较低，如12V、24V，就必须设计升压电路。
中、小容量逆变器一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升穗宴压逆变电路三种，推挽电路，将升压变压器的中性插头接于正电源，两只功率管交替工作，输出得到交流电睁毕力，由于功率晶体管共地边接，驱动及控制电路简单，另外由于变压器具有一定的漏感，可限制短路电流，因而提高了电路的可靠性。其缺点是变压器利用率低，带动感性负载的能力较差。
全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点，功率晶体管调节输出脉冲宽度，输出交流电压的有效值即随之改变。由于该电路具有续流回路，即使对感性负载，输出电压波形也不会畸变。该电路的缺点是上、下桥臂的功率晶体管不共地，因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电源。另外，为防止上、下桥臂发生共同导悉族芹通，必须设计先关断后导通电路，即必须设置死区时间，其电路结构较复杂。

Ⅳ 220v光伏并网逆变器面板功能

220v光伏并网逆变器面板功能
（1）防孤岛效应保护并网逆变器应具有可靠而完备的非计划性孤岛保护功能。并网逆变器防非计划性孤岛功能应同时具备主动与被动两种孤岛检测方案。如果非计划性孤岛效应发生，逆变器应在2s内停止向电网供电，同时发出报警信号。

（2）恢复并网保护由于电网故障原因导致并网逆变器停止向电网供电后，在电网的电压和频率恢复到正常范围后的20s到5min，并网逆变器应能自动重新向电网送电，送电时输出功率应缓慢增加，不应对电网造成冲击。

（3）交流侧过流保护并网逆变器的交流输出侧应设置过流保护。当检测到电网侧发生短路时，并网逆变器应在0.1s内停止向电网供电，同时发出警示信号。故障排除后，并网逆变器应能正常工作。

（4）防反放电保护当并网逆变器直流侧电压低于允许工作范围或逆变器处于关机状态时，并网逆变器直流侧应无反向电流流过。

（5）极性反接保护当光伏方阵的极性反接时，并网逆变器应能保护而不会损坏。极性正接后，并网逆变器应能正常工作。

（6）电网过/欠压，过/欠频保护在并网逆变器的交流输出侧，并网逆变器应能够准确判断供电电网（接线）的过/欠压，过/欠频等异常状态，并网逆变器应按要求的时间进行保护，切断时应岩虚发出警示信号。在电网电压、启罩频率恢复到允许的电压、频率范围时，逆变器应能正常启动运行。

（7）直流侧过压保护当直粗旁燃流侧输入电压高于逆变器允许的直流方阵接入电压最大值时，逆变器不得启动或在0.1s内停机（当正在运行时），同时发出警示信号。直流侧电压恢复到逆变器允许的工作范围后，逆变器应能正常启动运行。

（8）直流输入过载保护a）若逆变器输入端不具备限功率的功能，则当逆变器输入侧输入功率超过额定功率的1.1倍时需跳保护。b）若逆变器输入端具有限功率功能，当光伏方阵输出的功率超过逆变器允许的最大直流输入功率时，逆变器自动限流工作在允许的最大交流输出功率处。

（9）内部短路保护当并网逆变器内部发生短路时，逆变器内的电子电路、熔断器等保护应快速、可靠动作。

（10）过热保护并网逆变器应具备机内环境温度过高报警（例如着火引起的机箱内环境温度过高）、机内关键部件温度过高保护等过热保护功能。

（11）保护的灵敏度和可靠性在正常的逆变器运行环境和符合国标要求的电网环境下，逆变器不应出现误停机、误报警和其他无故停止工作的情况。由逆变器本身缺陷所引起的非正常停机对客户造成的发电量等损失由我公司负责并赔偿。当出现故障时，逆变器应能够按照设计的功能可靠动作。由逆变器本身缺陷或可靠性引起的故障拒动等对客户造成的所有损失由我公司负责并赔偿。

（12）整机阻燃性逆变器走线应使用阻燃型电线和电缆，线槽和线号标记套管等采用阻燃材料，逆变器机体内应装有环境温度传感器，实时监控逆变器内部温度。逆变器在任何情况下均不能产生蔓延性明火，由逆变器引起的蔓延性火灾对客户造成的所有损失，由我公司负责及时处理并赔偿。

（13）绝缘监测逆变器具备完善的绝缘监测功能，当设备带电部分被接地时，绝缘监测系统应能够立即监测到逆变器的故障状态、停机并报警。

（14）防雷，逆变器应设有防雷保护装置，具备6000V的浪涌保护。

（15）冷却，逆变器应具有确保逆变器持续正常工作时不因温度过高而损坏的措施。

（16）噪声，逆变器要求噪声不超过50dB

Ⅵ 光伏并网逆变器与离网逆变器有什么区别混合逆变器又有什么优势

并网逆变器将能量直接送到电网上则如备，所以要跟踪电网的频率、孙毁相位，相当于一个电流源。当然现在也有部分逆变器称有低压穿越能力，可以做PQ调节。
离网逆变器相当于自己建立起一个独立的小电网，主要是控制自己的电压，就是一个电压源。
并网逆变器不需要储能，但能量不可调控，光伏发多少就往网上送橡核多少，根本就不管人家要不要。电网很不喜欢。
离网一般需要储能，并不往网上送能量。电网无权干涉。
混合逆变器没有明确的概念，但目前既储能双并网的逆变器确实有，有接收调控制的能力，希望电网能接收，毕竟光伏产业需要他们的支持。

Ⅶ 有源滤波器与并网逆变器硬件电路的区别

有源滤波器是带有一系列控制系统的改善电简李源环境的一组器件。
逆变器是通过专门茄咐亏控制颤神系统设计的把直流或者交流电源转化为稳定的需求频率的电源系统。

Ⅷ 光伏并网逆变器有功无功调节的作用

光伏并网逆变器是将太阳能电池板发出的直流电转换成交流电，并将其注入到公共电网中。在这个过程中，逆变器不仅需要保证输出的交流电质量和稳定性，还需要满足公共电网对有功功率、无功功率等方面的要求。

有功无功调节是指通过控制逆变器输出的有功和无功来实现对系统运行状态进行调整。具体虚含来说，当系统负载较大时，可以增加逆变器输出的有功以提高供给负载所需的总能量；而当系统负载较小或者处于部分负荷状态时，则可以减少逆变器输出的有功，并相应地增加无功补偿来维持稳定运行。

光伏并网逆变器通过实现精确控制和管理，在最大限度地利用可再生能源资源同时也保障了公共电力网络安全稳定运行。此外，在一些国家或地区政策法规中也规定了光伏并网设备必须具备一定程度上的无功补偿功能，以降低谐差卖笑波污染、提高系统效率等目标。因此，在设计和选择光伏并网逆变器时，其是否具备良好且可靠有效地有/无 功调节功能显得尤为重配掘要。

Ⅸ 有懂逆变器的吗我想问一下关于并网逆变器输出电压的问题

太阳能光伏发电是21 世纪最为热门的能源技术领域之宽袜一，是解决人类能源危机的重要手段之一，引起人们的广泛关注。本文介绍了太阳能光伏并网 控制逆变器的工作过程，分析了太阳能控制器最大功率跟踪原理，太阳能光伏逆 变器的并网原理及主要控制方式。 太阳能光伏发电是21 世纪最为热门的能源技术领域之一，是解决人类能源危机的重要手段之一，引起人们的广泛关注。本文介绍了太阳能光伏并网 控制逆变器的工作过程，分析了太阳能控制器最大功率跟踪原理，太阳能光伏逆变器的并网原理及主要控制方式。
1 引言：
随着工业文明的不断发展，我们对于能源的需求越来越多。传统的化石能源 已经不可能满足要求，为了避免面对能源枯竭的困境，寻找优质的替代能源成为 人们关注的热点问题。可再生能源如水能、风能、太阳能、潮汐能以及生物质能 等能源形式不断映入人们的眼帘。水利发电作为最早应用的可再生能源发电形式 得到了广泛使用，但也有人就其的环境问题、安全问题提出过质疑，况且目前的 水能开发程度较高，继续开发存在一定的困难。风能的利用近些年来也是热点问 题，但风力发电存在稳定性不高、噪音大等缺点，大规模并网对电网会形成一定 冲击，如何有效控制风能的开发和利用仍是学术界关注的热点。在剩下的可再生 能源形式当中，太阳能发电技术是最有利用价值的能源形式之一。太阳能储量丰富，每秒钟太阳要向地球输送相当于210 亿桶石油的能量，相当于全球一天消耗的能量。我国的太阳能资源也十分丰富，除了贵州高原部分地区外，中国大部分 地域都是太阳能资源丰富地区，目前的太阳能利用率还不到1/1000。因此在我国 大力开发太和耐阳能潜力巨大。
太阳能的利用分为“光热”和“光伏”两种，其中光热式热水器在我国应用广 泛。光伏是将光能转化为电能的发电形式，起源于100 多年前的“光生伏打现象”。 太阳能的利用目前更多的是指光伏发电技术。光伏发电技术根据负载的不同分为离网型和并网型两种，早期的光伏发电技术受制于太阳能电池组件成本因素，主要以小功率离网型为主，唤巧春满足边远地区无电网居民用电问题。随着光伏组件成本的下降，光伏发电的成本不断下降，预计到2013 年安装成本可降至1.5 美元/Wp，电价成本为6 美分/(kWh)，光伏并网已经成为可能。并网型光伏系统逐步成为主流。
本文主要介绍并网型光伏发电系统的系统组成和主要部件的工作原理。
2 并网型光伏系统结构
图1 所示为并网型光伏系统的结构。并网型光伏系统包括两大主要部分：其一，太阳能电池组件。将太阳传送到地球上的光能转化成直流电能；其二，太阳能控制逆变器及并网成套设备，负责将电池板输出直流电能转为电网可接受的交流能量。根据功率的不同太阳能逆变器的输出形式可为单相或者三相；可带隔离变压器，也可不配隔离变压器。

太阳能控制逆变器及并网成套设备，主要包括控制器、逆变器以及监控保护单元组成。控制器主要实现太阳能电池板的最大功率跟踪，逆变器主要负责将控制器输出的直流电能变换成稳压稳频的交流电能馈送电网，监控保护单元主要负责发电系统安全相关问题如孤岛效应的保护，并及时与上位机通讯传递能量传输信息。
3 太阳能控制器及其原理
3.1 太阳能电池组件模型
图2 所示硅型光伏电池板的理想电路模型。其中，Iph是光生电流，Iph值与光伏电池的面积、入射光的辐射度以及环境温度相关。ID为暗电流。没有太阳光照射的情况下，硅型太阳能电池板的基本外特性类似于普通的二极管。暗电流是指光伏电池在没有光照条件下，在外电压的作用下PN结流过的单向电流。v为开路电压，RS为串联电阻一般小于1 欧姆，RSH为旁路电阻为几十千欧。
光伏电池的理想模型可由下式表示：

其中，v 为电池板热电势。

图3 表述在特定光照条件下电池板的伏安特性。阴影部分是电池板在相应条件下所能够输出的最大功率。太阳能电池板在高输出电压区域，具有低内阻特性，可以视为一系列不同等级的电压源；在低输出电压区域内，该电源有高内阻特性，可以视为不同等级的电流源。电压源与电流源的交汇处便是电池板在相应条件下的最大输出功率。在电池板的温度保持不变的情况下，这个极大功率值会随着光照强度的变化而变化，最大功率跟踪要求能够自动跟踪电池板的工作在输出功率极大的条件。

3.2 太阳能控制器电路拓扑
图4 为太阳能控制器的电路拓扑结构，从原理上说是以及升压斩波器，通过调整开关器件S 的占空比，调节电池板的等效负载阻抗，实现对电池板的最大功率跟踪功能。

3.3 最大功率跟踪方法
最大功率跟踪技术有两种技术路线：其一是CVT 技术，控制电池组件端口电压近似模拟最大功率跟踪，这种方法原理简单但是跟踪精度不够；其二是MTTP 技术，实时检测光伏阵列输出功率，通过调整阻抗的方式满足最大功率跟踪。目前，太阳能逆变器厂家广泛采用的MPPT 技术。目前，常用的MTTP 方法有两种。
（A ）干扰观测法（PO）：
干扰观测法每隔一定时间增加或减少电压，通过观测功率变化方向，来决定下一步的控制信号。如果输出功率增加，那么继续按照上一步电压变化方向改变电压，如果检测到输出功率减小，则改变电压变化的方向，这样光伏阵列的实际工作点就能逐渐接近当前最大功率点。如果采用DC/DC 变换器实现MPPT 控制，在具体实施时应通过对占空比施加扰动来调节光伏阵列输出电压或电流，从而达到跟踪最大功率点的目的。如果采用较大的步长对占空比进行“干扰”，这种跟踪算法可以获得较快的跟踪速度，但达到稳态后光伏阵列的实际工作点在最大功率点附近振荡幅度比较大，造成一定的功率损失，采用较小的步长则正好相反。
（B）电导增量法（INC）：
光伏电池在最大功率点Pm处dP/dU=0，在Pm两端dP/dU均不为0。

而

则有

要使输出功率最大，必须满足（4 ）式，使阵列的电导变化率等于负的电导值。首先假设光伏阵列工作在一个给定的工作点，然后采样光伏阵列的电压和电流，计算Δv =v (n) - v (n-1)和Δi =i (n) - i (n-1)，其中(n)表示当前采样值，(n-1)为前一次的采样值；如果Δv=0，则利用Δi 的符号判断最大功率点的位置；如果Δv≠0，则依据Δi /Δv +I /V 的符号判断。
这种跟踪法最大的优点是当光伏电池的光照强度发生变化时，输出端电压能以平稳的方式追随其变化，电压波动较扰动观测法小。缺点是其算法较为复杂，对硬件的要求特别是对检测元件的精度要求比较高，因而整个系统的硬件成本会比较高。
4 太阳能逆变器及其工作原理
太阳能逆变器的电路拓扑如图5 所示，5-a)是单相并网逆变器电路拓扑，5-b)是三相并网逆变器电路拓扑。从电路拓扑结构上看属于电压型控制逆变电路。从控制方式上属于电流控制型电路。

4.1 电路的基本工作原理
以图6 的单相光伏逆变电路分析。

按照正弦波和载波比较方式对S -S 进行控制，交流侧AB处产生SPWM波1 4 ，u 中含有基波分量和高次谐波，在L 的滤波作用下高次谐波可以忽略，当
AB AB Su 的频率与电网一致时，i 也是和电网一致的正弦波。在电源电压一定的条件下，
AB s i 的幅值和相位仅有u 的基波的幅值和相位决定，这样电路可以实现整流、逆变
s AB以及无功补偿等作用。图7 所示是电路的运行向量图，其中7-a)是整流运行，7-b)是逆变运行，7-c)是无功补偿运行，7-d)是I 超前φ角运行。单相光伏逆变器工作
s 在7-b)状态。
4.2 电路的基本控制方法
光伏逆变器对于功率因数有较高要求，为了准确实现高功率因数逆变，需要对输出电流进行控制，通常的电流控制方式有两种：其一是间接电流控制，也称为相位幅值控制，按照图7 的向量关系控制输出电流，控制原理简单，但精度较差，一般不采用；其二是直接电流控制，给出电流指令，直接采集输出电流反馈，这种控制方法控制精度高，准确率好，系统鲁棒性好，得到广泛应用。
5 监控保护单元简介
监控保护单元的主要作用有：
保护发电设备的安全以及电网的安全；
型代表，如何准确测定孤岛效应也是监控保护单元的重要作用；
区，智能电量管理和系统状况检测上报也是光伏发电系统需要重点考虑的因素。
5.1 并网保护装置
并网保护装置主要实现以下保护功能：低电压保护、过电压保护、低频率保护、国频率保护、过电流保护以及孤岛保护策略等内容。通常大型光伏电站需要设置冗余保护装置，保证系统故障时及时处理。
5.2 孤岛检测技术
孤岛效应是指并网逆变器在电网断电时，并网装置仍然保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。当电网的某一区域处于光伏发电的孤岛状态时电网将不再控制这个电力孤岛的电压和频率。孤岛效应会对光伏发电系统与电网的重连接制造困难，同时可能引起电气元件以及人身安全危害，因此孤岛效应必须避免。目前常用的孤岛效应检测方法主要有两种，分别是被动检测方法和主动式检测方法。
(A)被动式孤岛检测：
孤岛的发生和电网脱离时的负载特性及与电网之间的有功和无功交换有很大的关系。电网脱离后有功的波动会引起光伏系统端口电压的变化，无功的波动会引起光伏系统输出频率的变化。电网脱离后，如果有功或者无功的波动比较明显，通过监测并网系统的端口电压或者输出频率就可以检测到孤岛的发生，这就是被动式孤岛检测方法的原理。然而在电网脱离后，如果有功和无功的波动都很小，此时被动式检测方法就存在检测盲区。
（B ）主动式孤岛检测：
主动式孤岛检测方法中用的比较多的是主动频移法（AFD ），其基本原理是在并网系统输出中加入频率扰动，在并网的情况下，其频率扰动可以被大电网校正回来，然而在孤岛发生时，该频率扰动可以使系统变得不稳定，从而检测到孤岛的发生。这类方法也存在“检测盲区”，在负载品质因数比较高时，若电压幅值或频率变化范围小于某一值，系统无法检测到孤岛状态。另外，频率扰动会引起输出电流波形的畸变，同时分析发现，当需要进行电能质量治理时，频率的扰动会对谐波补偿效果造成较严重的影响。智能电量管理及系统状况监控系统大型光伏电站由于地处偏远地区，常常为无人值守电站。为了准确计量电站的电能输出及系统运行状况需要设立智能电量管理及系统状况监控系统。系统往往基于计算机数据处理平台以及互联网技术将分散的发电系统信息收集到集中控制中心进行数据分析处理工作，这部分的工作原理及系统结构在本文中不在详述。
6 结语
本文主要介绍了光伏并网系统的结构，分析了其主要组成部件的系统框图、功能。给出了最大功率跟踪的基本原理，分析了光伏逆变器的主要电路拓扑结构及控制方式。太阳能光伏发电技术作为有可能彻底改变人们生活的朝阳技术，拥有美好的未来，让我们共同期待光伏技术在明天为人类做出更大的贡献。

Ⅹ 逆变器的作用及工作原理

作用：逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置，由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

原理：逆变器将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电，两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制（PWM）技术。其核心部分都是一个PWM集成控制器，Adapter用的是UC3842，逆变器则采用TL5001芯片。

(10)并网逆变器的主电路与驱动装置设计硬件部分扩展阅读

正弦波逆变器输出的是同我们日常使用的电网一样甚至更好的正弦波交流电，因为它不存在电网中的电磁污染。

正弦波逆变器的性能：

1、纯正弦波输出，适用于电视机、电冰箱、电磁炉、电风扇。

2、微波炉、空调等家用设备使用# 微电脑（CPU）控制技术，性能优越。

3、超宽输入电压范围、高精度输出、全自动稳压。

4、内置过载、短路、过压、欠压、过温等保护功能，可靠性高。

5、简洁明了的 LED显示，可升级到全面的数字化 LCD 显示，方便观察机器状态。

6、供电时间可根据不同要求任意配置。

7、采用阀控式免维护铅酸电池，智能型电池管理，过充，过放电保护，延长电池使用寿命。