企业商机
光伏逆变器基本参数
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光伏逆变器企业商机

20世纪50-60年代,晶闸管(SCR)的诞生为正弦波逆变器的发展创造了条件 [4]。1953年,德国Kaco公司制造了世界上***台晶闸管逆变器 [5]。20世纪70-90年代,随着可关断晶闸管(GTO)、功率场效应管、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等功率器件的相继问世,以及微电子技术和现代控制理论的应用,逆变器技术不断发展和成熟 [4]。1999年,世界上***台无变压器组串式太阳能逆变器(Kaco Blue Planet PVI 2600)出现 [5]。2003年,阳光电源推出中国首台拥有自主知识产权的10kW并网光伏逆变器 [6-7]。2008年,美国Enphase公司推出世界上***台微型逆变器 [5] [9]。同年,阳光电源推出了全球首台室外型集中式逆变器 [6]。监控与保护:监测系统的运行状态,提供故障保护和安全功能。新吴区质量光伏逆变器图片

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并网逆变器(Grid-tie Inverter, GTI)是一种特殊的逆变器,可以将直流电转换成交流电,并使输出的交流电与电网的频率及相位同步,从而能将电能回馈至电网 [25]。太阳能并网逆变器是将太阳能电池产生的直流电转换为交流电并接入电网的**设备 [1-2]。其**功能包括电能转换、最大功率点跟踪(MPPT)及系统保护 [3]。MPPT的作用是跟踪光伏组件在不同环境下的最大功率点,以比较大化能量产出 [23]。系统保护功能包括输入过压/反接保护、输出过流/短路保护、防孤岛效应保护以及绝缘阻抗监测等,以确保系统安全稳定运行 [24]。宜兴本地光伏逆变器产品介绍全球新能源企业100强,逆变设备装机累计超224GW,产品150多个国家。

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同时,作为降低系统平衡(BOS)成本和度电成本(LCOE)的重要环节,1500V系统已成为全球发展趋势 [12-13]。产品形态上,光储一体化是趋势之一,储能变流器(PCS)与并网逆变器技术同源,成为逆变器企业新的业务方向 [7] [27]。另一方面,微型逆变器(微逆变器)具备组件级MPPT和组件级关断的优势,是具有发展潜力的产品形态之一 [4] [9]。未来逆变器将集成并网发电、无功补偿、有源滤波等多功能于一身 [4] [8]。市场格局方面,中国逆变器企业凭借技术和成本优势在全球市场份额持续**,例如2023年全球光伏逆变器出货量排名**的厂商中,有九家中国企业 [26]。

光伏并网逆变器是一种将直流电转换为交流电的设备,并且可以将转换后的交流电并入市电电网。首航新能是其主要生产商之一,2023年在全球光伏逆变器市场出货量位列第十位 [3]。我国光伏发电系统主要是直流系统,即将太阳电池发出的电能给蓄电池充电,而蓄电池直接给负载供电,如我国西北地区使用较多的太阳能用户照明系统以及远离电网的微波站供电系统均为直流系统。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压逆变电路三种 [1]。其功用包括由dc/dc转换提升或降低输入的电压,调节其输出以实现比较大的效率,在经过一些附加的电压缓冲之后,把dc电压转换为ac电压,***通过低通滤波器产生用于并网光伏发电系统的正弦交流电输出 [2]。通过算法(如扰动观察法、增量电导法)动态调整光伏组件工作点,确保始终输出大功率。

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MOSFET的导通损耗可根据导通阻抗RDS(ON)来计算,对于给定的MOSFET系列,这与有效裸片面积成比例关系。当额定电压从600V 变化到1200V时,MOSFET的传导损耗会**增加,因此,即使额定RDS(ON) 相当,1200V的 MOSFET也不可用或是价格太高。对于额定600V的升压开关,可采用超结MOSFET。对高频开关应用,这种技术具有比较好的导通损耗。TO-220封装、RDS(ON) 值低于100毫欧的MOSFET和采用TO-247封装、RDS(ON) 值低于50毫欧的MOSFET。对于需要1200V功率开关的太阳能逆变器,IGBT是适当的选择。较先进的IGBT技术,比如NPT Trench 和 NPT Field Stop,都针对降低导通损耗做了优化,但代价是较高的开关损耗,这使得它们不太适合于高频下的升压应用。电网连接:确保输出的交流电符合电网的标准,能够安全并入电网。新吴区质量光伏逆变器图片

高新技术企业,涵盖UPS不间断电源、逆变电源等多元化产品。新吴区质量光伏逆变器图片

升压开关和二极管图1所示的所有拓扑都需要快速转换的功率开关。升压级和全桥变换级需要快速转换二极管。此外,专门为低频 (100Hz) 转换而优化的开关对这些拓扑也很有用处。对于任何特定的硅技术,针对快速转换优化的开关比针对低频转换应用优化的开关具有更高的导通损耗。升压级一般设计为连续电流模式转换器。根据逆变器所采用的阵列中太阳能模块的数量,来选者使用600V还是1200V的器件。功率开关的两个选择是MOSFET和 IGBT。一般而言,MOSFET比IGBT可以工作在更高的开关频率下。此外,还必须始终考虑体二极管的影响:在升压级的情况下并没有什么问题,因为正常工作模式**二极管不导通。新吴区质量光伏逆变器图片

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