什么是并网逆变器,什么是逆变器的并网和离网?文库

并网逆变器(grid-tieinverter,简称GTI)是一种特殊的逆变器,除了可以将直流电转换给交流电外,其输出的交流电可以和市电的频率及相位同步,因此输出的交流电可以回到市电。并网逆变器常用在一些直流电压源(如太阳能板或是小型风力发电机)和电网连接的应用中。

在许多国家,有并网电力系统的住家或是公司,可以将其产生的电力再卖给电力公司。输送回电网的电力有几种不同的补贴方式。净计量电价是指有可再生能源设备的住家或公司,依其送回电网的净能量来领取补贴,例如某一个月,一个住家送回电网的电力为500千瓦-小时,而从电网用的电力为100千瓦-小时,则依400千瓦-小时来领取补贴。在美国,净能量的政策会依司法管辖区不同而不同。另一种政策是上网电价补贴政策,产生每一千瓦-小时的电依照和输电公司所订契约中列的补贴方式来进行补贴。

在美国,并网能源系统是在国家电气规范(NEC)管理范围以内,因此会对并网逆变器有一些强制性的要求。

并网逆变器一般分为光伏发电并网逆变器、风力发电并网逆变器、动力设备发电并网逆变器和其他发电设并网逆变器工作原理备发电并网逆变器。并网逆变器工作原理,并网逆变器一般用与大型光伏发电站的系统中,很多并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端,一般功率大的使用三相的IGBT功率模块,功率较小的使用场效应晶体管,同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的质量,使它非常接近于正弦波电流。最大特点是系统的功率高,成本低。

逆变器会将直流电源转换为交流电源,以便送回电网。并网逆变器的输出电压的频率需和电网频率(50或60Hz)相同,一般会用机器中的振荡器达成,并且也会限制输出电压不超过电网电压。现代高品质的并网逆变器,其输出的功率因素可以为1,表示其输出的电压及电流相位是相同旳,和电网电压之间的相位差在1度以内。逆变器中有微处理器可以感测电网的交流波形,并且依此波形来产生电压送回电网。不过送回电网的电需有一定比例的无功功率,使附近电网的电力在允许的限制范围内,否则,若某一区域电网的再生能源比例较高,在高电能产出的时候(例如中午)其电压可能会上升的太高。

若电网的电力断电时,并网逆变器需要快速的和电网离线。这是美国国家电气规范(NEC)的规定,以确保在电网断电时,并网逆变器也不会提供电力给电网,此时维修电网的工人才不会因此而触电。

若适当的配置,并网逆变器可以让一个家庭可以使用其自行发电的替代能源(例如太阳能或是风力发电),而不需要繁杂的配线,也不需要电池。若是替代能源不足,不足的部分仍然会用电网的电来提供。

变器会针对其产品线印制资料表。各厂家资料表中的用词及内容可能会有所不同,但一般会包括以下内容:

●额定输出功率(Ratedoutputpower):单位可以是瓦特或是千瓦。有些逆变器可能会针对不同的输出电压有不同的额定输出功率。例如逆变器可以设定在240VAC或208VAC输出,两者的额定输出功率就会不同。

●输出电压(Outputvoltage):是指逆变器可以连接的电网电压。若是小型的家用并网逆变器,其输出电压多半会是240VAC。若是商用的逆变器,其电压会是208、240、277、400、480或600VAC,而且可能会是三相输出。

●峰值效率(Peakefficiency):峰值效率是指逆变器可以输出的最佳效率(效率是以其输出交流电功率除以逆变器输入的直流电功率)。在2009年7月时,大部分市面上的并网逆变器峰值效率可以到94%,有些可以高到96%。其散失的能量主要是散失为热能。为了让逆变器输出到额定功率,其输入的电功率需大于额定功率。例如5000W逆变器其满功率时效率为95%,因此需要5263W的输入功率(额定功率除以效率)。若逆变器可以在数个不同电压下输出电能,也会在各电压下有其峰值效率。

●CEC加权效率(CECweightedefficiency):此效率的计算方式是加州能源委员会(CEC)在其GoSolar网站公布的算法为主。和峰值效率不同,CEC加权效率是平均效率,比较可以表示逆变器在运作时的情形。若逆变器可以在数个不同电压下输出电能,也会在各电压下有其CEC加权效率。

●最大输入电流(Maximuminputcurrent):是逆变器可以使用的最大直流电流。若系统(例如太阳能电池)输出的电流超过此一上限,逆变器无法使用此一电流。

●启动电压(Startvoltage):不是所有的逆变器都会标示此项数值,此数值是指逆变器要启动及开始运转需要的最低直流电压,在太阳能的应用下格外重要,因为系统设计者需确认已有够多的光伏模组串联,其电压可以超过启动电压。若厂商未标示此一数值,系统设计者一般会以峰值功率追踪电压的下限为逆变器的最低电压。

●国际防护等级认证(IPxxrating):防护等级或是IP编号分类是针对产品有关固体异物(在防护等级的第1码表示)以及水(在防护等级的第2码表示)的防护能力。数字越大表示防护能力越好。美国的NEMA外壳类型用途也是类似国际防护等级。大部分用在室外逆变器是IP45(不防尘)或IP65(防尘),或者在美国则是NEMA3R(无扬尘保护)或是NEMA4X(防尘、防直接溅水,及额外的防腐蚀保护)。

并网逆变器架构有使用较新的高频变压器、传统的工频变压器,或是无变压器的逆变器架构。高频变压器不是直接提供120V或240V的AC电源,而是有电脑控制的多步程式,让电源转换为高频的交流电,再转换为直流电,最后再转换为电源需要的电压及频率。无变压器的逆变器比有变压器的逆变器要轻,其效率也较好,在欧洲很流行。不过因为直流电路和交流电路之间没有电的隔离,担心有故障时,直流端的短路电流会直接跳入市电电路,因此较晚才进入美国市场。不过从2005年起,美国消防协会(NFPA)的国家电气规范已取消了所有太阳能系统都需要负端接地的规定,并加上新的安全要求,因此允许无变压器(或是无电隔离)的逆变器进入美国市场。VDE0126-1-1及IEC6210也已允许及定义这类系统需要的安全机制。首先,需要有残留电流或是接地电路以检测异常短路的情形,并且也要进行绝缘测试以确认直流电路与交流电路之间的分离。

我们常听到有人说并网和离网,那么什么是并网什么是离网,他们两者之间有什么联系,如何区分,接下来有小编为您详细解答:

什么是并网

并网就是你制作产品的发电系统和国家电网是连着的,离网是你的发电系统和国家电网没关系。

并网,就是必须连接到国家电网的一套光伏发电系统公共电网,就是太阳能发电、家庭电网、公共电网联系在一起了,这是必须依赖现有电网才能运行的发电系统。它的主要特点是无需安装蓄电池,大大节省了成本。但是,并网也有其缺点,就是当公共电网断电时,太阳能光伏发电也不能运行。因此,如果想要节省电费开支供应方便的话,可以选择并网式的发电系统,这是目前最流行的安装方式。

什么是离网?

离网也称独立光伏发电系统是不依赖电网而独立运行的系统,主要有太阳能电池板、储能蓄电池、充放电控制器、逆变器等部件组成。对于无电网地区或经常停电地区家庭来说,又具有很强的实用性。特别是单纯为了解决停电时的照明问题,可以采用直流节能灯,非常实用。因此,离网发电系统是专门针对无电网地区或经常停电地区场所使用的。

如何区别并网和离网?

也就是说离网的发电系统,是不依赖国家电网,独立运行的发电系统,比并网系统多安装一个蓄电池,可以自己存储电量,因此安装成本高,无法享受国家发电补贴政策。在供电不方便,偏远无电网地区的孤岛、渔船、户外养殖基地等应用比较多,也可以做为经常停电地区的应急发电设备,比如太阳能路灯。并网可以享受国家发电补贴政策,从投资长远的角度来看,安装并网的发电系统,系统的使用寿命可达25年以上。

1、作用机制不同

光伏离网型逆变器是一种功率变换电工电气设备,将输入的直流电推挽升压,再经过逆变桥SPWM正弦脉宽调制技术变成220V或110V的交流电;光伏并网逆变器是一种特殊的逆变器,除了可以将直流电转换成平稳的交流电外,它输出的交流电可以与市电的频率及相位同步,所以输出的交流电可以回到市电。

2、技术不同

光伏离网型逆变器使用SPWM法,冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同;光伏并网逆变器架构有使用较新的高频变压器、传统的工频变压器,或是无变压器的逆变器架构。

3、保护机制不同

光伏离网型逆变器具有八大保护功能:输入反接保护,输入过压保护,输入欠压保护,输出过压保护,输出过载保护,输出短路保护,过热保护等多种保护功能;光伏并网型逆变器有国际防护等级认证,主要是针对产品有关固体异物以及水的防护能力。

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