浅谈光伏发电系统的核心——逆变器
光伏逆变器（pv inverter或solar inverter）是能将光伏（pv）太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电（ac）的逆变器，其可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡（bos）之一，可以配合一般交流供电的设备使用。市面上的逆变器主要包括微型逆变器（250w~1kw），组串逆变器（1kw~150kw），集中式逆变器（100kw以上）。
一、光伏逆变器市场情况
现代社会对环境保护越来越重视，碳中和、碳达峰等概念逐渐成为各国的共识，特别是俄乌战争引发能源危机加剧后，越来越多的国家开始追求新能源领域，光伏能源作为可再生能源有着无污染、低成本等优势，其比火力发电更清洁，比水力、风力发电条件更宽松，在上述多重因素的驱动下，光伏产业受到了多个国家的青睐，得到了许多政策的扶持，光伏装机量大大提升，产业发展迅速。
光伏市场情况
数据显示2022年1-11月国内光伏发电新增装机容量65.71gw，全年新增装机容量或超过80gw；2022年全球光伏新增装机容量将达到244—294gw，2023年预测全球光伏新增装机容量将达到276—355gw。
二、什么是组串式逆变器
组串式逆变器是基于模块化概念基础上的，每个光伏组串通过一个逆变器，在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网。由于其发电时间较长、运维成本较低、性价比较高，已成为市场占比最大的逆变器品种。
组串式逆变器工作原理图
根据电网接入的不同，组串式逆变器可分为220v单相组串式逆变器和380v三相组串式逆变器。单相组串式逆变器连接220v单相电网，常见功率1~8kw，对于3kw及以下的功率逆变器仅接1串组件，只有 1路mppt；对于3kw以上的逆变器通常接2串组件，配有2路mppt，最大输入电压通常为600v或630v。三相组串式逆变器连接380v三相电网，常见功率4~60kw，mppt数量一般2-4路，最大输入电压通常为1000v，部分厂家将最大输入电压调整到1500v。
单相组串式逆变器和三相组串式逆变器
三、单相组串式逆变器
单相组串式逆变器由dc-dc电路，dc-ac电路，boost升压电路，保护电路，滤波电路，电流检测电路等组成，此电路需使用到传感器、安规电容、薄膜电容、升压电感、igbt、电流传感ic等。
电流检测电路：电流传感器（莱姆）
boost升压电路：二极管（威世）、光耦（威世、东芝、umw）
dc-ac电路：igbt（英飞凌）
emc电路：薄膜电容（epcos、基美）、瓷片电容（华信安、华科、tdk、威世）
保护电路：气体放电管、压敏电阻（epcos、君耀）
控制电路：功率电感（tdk、奇力新）、tvs二极管（威世、强茂、lrc）、存储器/mcu（兆易创新）
单相组串式逆变器元器件拓扑图
四、三相组串式逆变器
三相电是由三个频率相同、幅度相等、相位差为120°的交变电势组成，三相逆变器转换后的电压为380v的交流电，三相和单相组串式逆变器的区别主要是主电路拓扑的区别，单相逆变器是四管组成h桥逆变，三相逆变器则是六管组成三相全桥逆变。
三相组串式逆变器基本电路图
因为有更高的输出电压，其较单相逆变器相比，可驱动更多的电器，常用于工业、企业中。其电路中有emc电路、升压电路、逆变电路、保护电路等，以下也整理了电路中的部分物料供参考：
emc电路、滤波电路：薄膜电容（基美、epcos）
升压电路：快恢复二极管（lrc、强茂）、igbt（英飞凌）、驱动光耦（威世、东芝、umw）
逆变电路：继电器（松下、te）、交流滤波电容（epcos、基美）
保护电路：气体放电管、压敏电阻（epcos、君耀）
控制电路：晶振（txc、加高）、功率电感（tdk、台庆、奇力新）
结构件：连接器（jst、te）
三相组串式逆变器电路中所需的元器件
总体来说，光伏逆变器是光伏发电行业中技术更新迭代最快的产品之一，其转换效率和可靠性的高低会极大影响到光伏发电系统的运行效益。随着我国光伏装机容量持续扩大，发电效益和维护的便捷性将成为建设电站的重要考虑因素，组串式逆变器技术成熟且维护方便，应用广泛，会越来越被市场所青睐，未来在我国的光伏电站中将占据更重要的市场地位！
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二、什么是组串式逆变器
组串式逆变器是基于模块化概念基础上的，每个光伏组串通过一个逆变器，在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网。由于其发电时间较长、运维成本较低、性价比较高，已成为市场占比最大的逆变器品种。
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单相组串式逆变器和三相组串式逆变器
三、单相组串式逆变器
单相组串式逆变器由dc-dc电路，dc-ac电路，boost升压电路，保护电路，滤波电路，电流检测电路等组成，此电路需使用到传感器、安规电容、薄膜电容、升压电感、igbt、电流传感ic等。
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