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逆變器的展望
目前業(yè)內(nèi)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了逆變器多MPPT通道的重要性,多MPPT的組串逆變器、集散式逆變器,已經(jīng)被廣泛的認(rèn)可。這就要求更加準(zhǔn)確的MPPT算法得以推廣。
對(duì)于這種情況有很多業(yè)內(nèi)人事提出逆變器應(yīng)該使用多峰值 MPPT 算法,例如短路電流脈沖法、Fibonacci、基于狀態(tài)空間的 MPPT 算法以及基于電壓掃描和電導(dǎo)增量法多峰MPPT算法。這些算法都能實(shí)現(xiàn)蕞大功率跟蹤,但是也各有有缺點(diǎn)。在未來(lái)蕞大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)將朝著校率高、算法簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、魯棒性好等的方向發(fā)展。
在光伏系統(tǒng)中,逆變器承載著發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的連接,并向監(jiān)控系統(tǒng)傳遞電站實(shí)時(shí)發(fā)電信息和判斷是否需要運(yùn)維。
另一個(gè)側(cè)面能說(shuō)明逆變器核心地位的是其多樣化的技術(shù)路線。相比組件環(huán)節(jié)被晶硅技術(shù)牢牢統(tǒng)治,逆變器行業(yè)則呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢(shì)。行業(yè)一直爭(zhēng)論不休卻沒有公論,關(guān)鍵在于逆變器所涉及的功能相比組件復(fù)雜得多。此外,業(yè)主也常常會(huì)根據(jù)不同類型的光伏電站選用不同種類的逆變器。
逆變器的發(fā)展趨勢(shì)
分布式應(yīng)用市場(chǎng)的多元化發(fā)展,對(duì)逆變器等產(chǎn)品也相應(yīng)產(chǎn)生了差異化的需求。從市場(chǎng)反饋的信息來(lái)看,走差異化競(jìng)爭(zhēng)之路已經(jīng)成為不少光伏逆變器企業(yè)獲得比較優(yōu)勢(shì)的不二法寶。如果企業(yè)產(chǎn)品的一些功能、特性能夠更好的滿足客戶的個(gè)性化需求,則可在一定程度上避免無(wú)序的價(jià)格戰(zhàn)。在日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)之下,為了更好的滿足多元化市場(chǎng)需求,好的逆變器企業(yè)豐富產(chǎn)品品類和技術(shù)迭代的步伐亦在加快。
逆變器的行業(yè)演進(jìn)有三個(gè)關(guān)鍵詞:價(jià)格下降、市場(chǎng)轉(zhuǎn)移、組串式逆變器。事實(shí)上,組串式逆變器出現(xiàn)很早,幾乎伴隨了光伏行業(yè)的發(fā)展。
在光伏行業(yè)發(fā)展初期,光伏電站功率通常較小,在幾百到上千瓦之間。幾塊電池板組成一個(gè)組串,與之相配套的小功率單相逆變器便被稱為組串式逆變器。
但隨著光伏電池板的發(fā)展,光伏電站容量變得越來(lái)越大,外加技術(shù)不斷進(jìn)步,市場(chǎng)上開始出現(xiàn)集中式逆變器。
2009年前后,受益于國(guó)內(nèi)金太陽(yáng)示范工程和特許權(quán)項(xiàng)目的推動(dòng),我國(guó)光伏行業(yè)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨?。彼時(shí),大型地面電站市場(chǎng)高歌猛進(jìn),集中式逆變器憑借成本低,容量大的優(yōu)勢(shì)迎來(lái)大規(guī)模發(fā)展機(jī)遇。而巨大的利潤(rùn)空間則吸引了眾多UPS、通訊電源等行業(yè)供應(yīng)商涌入,在迅速拉低光伏逆變器價(jià)格的同時(shí),上演了一場(chǎng)激烈的洗牌戰(zhàn)。
逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電,若直流電壓較低,則通過(guò)交流變壓器升壓,即得到標(biāo)準(zhǔn)交流電壓和頻率。對(duì)大容量的逆變器,由于直流母線電壓較高,交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達(dá)到220V,在中、小容量的逆變器中,由于直流電壓較低,如12V、24V,就必須設(shè)計(jì)升壓電路?! ?
中、小容量逆變器一般有推挽逆變電路、全橋逆變電路和高頻升壓逆變電路三種,推挽電路,將升壓變壓器的中性插頭接于正電源,兩只功率管交替工作,輸出得到交流電力,由于功率晶體管共地邊接,驅(qū)動(dòng)及控制電路簡(jiǎn)單,另外由于變壓器具有一定的漏感,可限制短路電流,因而提高了電路的可靠性。其缺點(diǎn)是變壓器利用率低,帶動(dòng)感性負(fù)載的能力較差。
全橋逆變電路克服了推挽電路的缺點(diǎn),功率晶體管調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度,輸出交流電壓的有效值即隨之改變。由于該電路具有續(xù)流回路,即使對(duì)感性負(fù)載,輸出電壓波形也不會(huì)畸變。該電路的缺點(diǎn)是上、下橋臂的功率晶體管不共地,因此必須采用專門驅(qū)動(dòng)電路或采用隔離電源。另外,為防止上、下橋臂發(fā)生共同導(dǎo)通,必須設(shè)計(jì)先關(guān)斷后導(dǎo)通電路,即必須設(shè)置死區(qū)時(shí)間,其電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。