并網光伏逆變器的基本設計

　　無論采用何種技術，逆變器的基本設計都很明確，且非常相似。其核心就是將直流電壓（光伏組件）轉換成交流電壓（可并網）的過程。在轉變的過程中，不停地轉換直流電的正負極連接，從而形成方向變化的交流電。所以，逆變器的關鍵部件是橋接開關（晶體管元件，見圖1：a）），這個開關橋的一側連接輸入的直流電源，在另一側連接交流電網。在工作過程中，只有兩個相對的開關可以同時關閉。

　　如果將此開關橋的開關速度設置成與電網頻率相同，則在理論上可以將橋的輸出側與電網連接。但是，由于這樣輸出的電流是方波，且強度沒有變化，因此需要在輸出端安裝一個具有鐵芯的電感器，用以將輸出電流控制成為正弦波形狀。橋的斷開采用脈沖過程進行，從而形成與脈沖相關的較小電流分量。這樣的電流分量可以對電感器的電流進行控制。脈沖的頻率一般為20KHz ， 這樣就完全可以形成50Hz的電流，見圖1：b）。

　　對于光伏逆變器來說，還有一個非常重要的設備不能遺漏：輸入端的電容器，見圖1： c ） 。電容器的作用是儲存電能，確保來自發(fā)電側的電流持續(xù)一致供給橋接開關，并通過與電網頻率同步變化的橋進入電網。只有在輸入電容器的容量足夠大的情況下，才能夠保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的持續(xù)、正常運行。

圖1：光伏逆變器的基本設計

　　圖2描述了可用于直接并網的逆變器的基本功能。但在實際應用中，輸入電壓的范圍具有一定的局限性。對于并網發(fā)電應用，其輸入電壓必須在任何時刻都高于電網的峰值電壓。當電網電壓的有效值為250V時，達到正常并網要求的發(fā)電源側的最低電壓應為354V。

　　與標準逆變器的基本設計不同，直接并網逆變器有很多方法來調整或提升輸入電壓范圍。常用的逆變器技術方案與結構都各不相同：

圖2：最常用的逆變器電路圖表一覽

　　上面提到的逆變器拓樸結構不僅在電氣隔離方面不同，在可達到的效率、對電壓的依賴性等方面也各不相同。因此，沒有統(tǒng)一的公式來界定何種逆變器設計是最優(yōu)秀的設計，用戶必須要考慮到具體使用的逆變器特性。