離網(wǎng)型光伏逆變器是離網(wǎng)型光伏電站或電源的關(guān)鍵部件,不僅要考慮光伏電源本身的效率等性能,還應(yīng)考慮電源與負(fù)荷組成的整個(gè)系統(tǒng)的效率和可靠運(yùn)行。通常,評(píng)價(jià)一個(gè)離網(wǎng)型逆變器的性能有如下的技術(shù)指標(biāo)和功能:
1、輸出電壓的穩(wěn)定性
離網(wǎng)型逆變器是將蓄電池里儲(chǔ)存的能量逆變成220V或380V的交流電。但是通常蓄電池受自身充放電的影響,其輸出電壓的變化范圍較大,如標(biāo)稱12V的蓄電池,其電壓值可在10.8~14.4V之間變動(dòng)。一個(gè)性能優(yōu)良的逆變器,應(yīng)該能在蓄電池電壓變化較大時(shí),保持相對(duì)穩(wěn)定的輸出,電壓偏差不應(yīng)超過額定值的±15%。
2、輸出電壓的波形失真度
常見的離網(wǎng)型逆變器有方波、準(zhǔn)正弦或正弦逆變器,方波逆變器因電路簡單,價(jià)格便宜,逆變器效率高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用,適用于簡單的電阻性負(fù)載,譬如普通燈泡,具有開關(guān)變頻電路的各種節(jié)能燈、電熱器、電水壺、電熨斗、電腦、手機(jī)充電器等。但是方波逆變器波形嚴(yán)重失真,含有大量高次諧波,當(dāng)電路中接入電容性負(fù)荷或電感性負(fù)荷時(shí),逆變器輸出的高次諧波電流會(huì)在感性負(fù)載上產(chǎn)生渦流等附加損耗,導(dǎo)致負(fù)載部件嚴(yán)重發(fā)熱,嚴(yán)重影響系統(tǒng)的運(yùn)行效率,甚至造成電氣設(shè)備的損壞。
通常對(duì)于一個(gè)通用的離網(wǎng)型光伏電站應(yīng)選擇正弦波逆變器,雖然價(jià)格較高,但通用性好,能滿足各種負(fù)荷的正常運(yùn)行。應(yīng)選擇最大波形失真度(或諧波含量) 不超過5%(單相輸出允許l0%)的正弦波逆變器。
3、輸出頻率的穩(wěn)定性
我國實(shí)行的電網(wǎng)工作頻率是50Hz,對(duì)于包含電機(jī)之類的電感性負(fù)載和對(duì)頻率要求較高的負(fù)載,如洗衣機(jī)、電冰箱和電子鐘表等設(shè)備,頻率過高或者過低都會(huì)造成設(shè)備發(fā)熱,降低系統(tǒng)運(yùn)行效率和使用壽命,所以逆變器的輸出頻率應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定,其偏差應(yīng)在±l%以內(nèi)。
4、抗浪涌能力
逆變器的抗浪涌能力也稱為過載能力,在實(shí)際應(yīng)用中有很多負(fù)載在啟動(dòng)時(shí)需要較大的電流或功率,譬如各種電機(jī)、冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、水泵,早期的電視機(jī)因?yàn)閮?nèi)部有消磁線圈,在開機(jī)時(shí)也需要較大的電流。如果逆變器不具備這種抗浪涌能力,可能會(huì)導(dǎo)致逆變器跳閘。逆變器應(yīng)留有充分的余量,以保證負(fù)載能可靠起動(dòng)。
5、負(fù)載功率因數(shù)
逆變器承載感性負(fù)載或容性負(fù)載時(shí)的功率因數(shù),通常正弦波逆變器的負(fù)載功率因數(shù)為0.7~0.9,如果逆變器的功率因數(shù)較低,不僅需要選用遠(yuǎn)大于負(fù)荷容量逆變器,同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致交流回路無功電流增大,導(dǎo)致系統(tǒng)損耗增加,系統(tǒng)效率也會(huì)降低。
6、逆變器效率
逆變器的效率是指在規(guī)定的工作條件下,其輸出功率與輸入功率之比,通常光伏逆變器的效率是指接入80%的阻性負(fù)載情況下測得的效率。當(dāng)然,效率越高越好。
7、保護(hù)功能
一臺(tái)好的逆變器,還應(yīng)具備完備的自我保護(hù)功能,常見的保護(hù)功能有:
(1)輸入欠壓保護(hù):當(dāng)輸入端電壓低于額定電壓的85%時(shí),逆變器應(yīng)停止運(yùn)行。
(2)輸入過壓保護(hù):當(dāng)輸入端電壓高于額定電壓的125%時(shí),逆變器應(yīng)停止運(yùn)行并報(bào)警。
(3)過電流保護(hù):在負(fù)載發(fā)生短路或電流超過允許值時(shí)啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。
(4)輸出短路保護(hù)
(5)輸入反接保護(hù):當(dāng)輸入端正、負(fù)極接反時(shí),逆變器應(yīng)有防護(hù)功能和顯示。
(6)防雷保護(hù):
(7)過溫保護(hù)等。
8、市電充電功能
一些逆變器不僅具備逆變功能,同時(shí)還具備利用市電電網(wǎng)給蓄電池充電的功能,這樣的逆變器組成的光伏電源系統(tǒng)將具備光伏和市電雙重充電的功能和不間斷電源(UPS)功能。