关于独立光伏逆变器的研究探讨
摘 要：逆变器在独立光伏系统中具有举足轻重的作用，他可以保障用户的优质用电，并且具有稳定电压的作用。逆变器也分为不同的类型，每种类性都有各自的特点，结合特点选型也特别重要。本篇文章就逆变器的用途、独立光伏系统对逆变器的要求、逆变器的工作原理以及逆变器的类型和特点进行了研究探讨。
关键词：独立光伏系统；逆变器；光伏发电
近几年，我们国家打俩发展太阳能的光伏发电，并取得了长足的进展，独立的光伏系统开始被应用于现实的生活之中。逆变器的效率的高低在独立的光伏发电的系统当中，不但影响其他电控设备及蓄电池组的容量、系统中的光电转换的器件的合理配置与选择，而且还影响它自身的损耗。逆变器是影响光伏系统稳定运行的主要的元素，同时也是在其中产生问题较多的器械装置。因此，在独立光伏系统中是否选择了正确的逆变器对于发电系统能否安全的运行具有非常重要的意义。
1 逆变器的作用
经过太阳光的照射之后，太阳能电池能够产生直流电，在没有电网的偏远地区，大部分都是使用蓄电池来储存电量为该地区的居民提供电能的，因此，在很多年之前，光伏发电系统大都是采用直流电的方式对居民实行供电的。但是，在我国的大部分用电器都是需要交流电来提供动力的，比如说电脑、电视、洗衣机、电冰箱等，所以在这些使用直流电的地区就造成了很大的不便。并且，在使用交流电的过程中，如果要达到降低或者是升高电压的目的，只需要增设一个变压器即可，但是在使用直流电的过程中要完成这项操作就非常的困难。因此，就需要将直流电转换成为交流电，而具有这项功能的设备就是逆变器。逆变器在光伏发电系统中能够稳定电压，并且对于其供电质量也有很好的改善作用。
2 独立光伏系统对逆变器的基本要求
在独立光伏系统中，逆变器具有着不可或缺的作用。在这个系统中，蓄电池组和太阳电池方阵是没有运动的部件，他们拥有着非常简单的结构和线路的接线方式，具有非常稳定的工作性能，各有一个逻辑电路部件对系统的控制和充放电保护进行控制，具有非常高的电路集成度，应用过程中非常的可靠。从以前的经验来看，影响光伏发电系统运作稳定性的最主要的因素就是逆变器，因此，如果想要保障光伏系统的稳定运行就必须使得逆变器的运行做到安全可靠。同时，逆变器还要满足光伏系统整机率高的要求，特别是在低负载的状态下进行供电的时候，依然要保持非常高的效率，这就是逆变器在独立光伏系统中的性能优良的地方。
还有一个很重要的独立UN光伏系统对逆变器的要求就是，失真度必须低。如果逆变器的输出电压是非正弦波或方波的时候，那么就要求在其输出电压当中同时拥有基波和高次谐波。由于涡流现象的出现，高次谐波电流会导致不必要的损耗，导致一些零部件发生严重发热的状况，严重威胁到了电器设备的安全运行，而且还十分的危险。
3 逆变器的工作原理
逆变器具有着把直流电转换成交流电的功能，其工作原理正好与整流器相反。因此，这种具有跟整流相反原理的功能就叫做“逆变”，它是通过功率半导体的断开和连通的功能来实现直流电向交流电的转变的。在现实生活当中拥有很多种逆变器，他们具有不一样的工作原理和流程，但是，他们拥有一个共同点，那就是逆变的原理。现已单相桥式逆变为例，进行解释说明。用E来表示输入电压，R来表示逆变器当中的电阻负载。当开关K1和K3被接通之后，电流就从K1、K3和R上流过，这是，电阻R的电压为左边是正的，右边是负的；当开关K1和K3被断开把开关K2和K4接通之后，电流就从R、K2和K4上流过，此时电阻R上的电压为右正左负。当K1、K3、K2、K4以频率f进行交替工作的时候，电阻R上就会产生狡辩的电压，其交变频率为f。画出它的波形图能够看出来，其波形为方波，周期为。如果在现实生活当中要做一个逆变器，需要很多的电路来共同完成。
4 逆變器的种类和特点
4.1 修正正弦波逆变器
修正正弦波逆变器的输出波波形为一种阶梯波。可以有很多种的方法能够实现逆变器的阶梯波输出，而且其产生的阶梯数量也存在很大的不同。修正正弦波相比较方波来说拥有着明显的优势，在波形方面具有着明显的改善，拥有比方波更少的高次谐波，当阶梯的数量达到十七个的时候，其输出波形就成为准正弦波，通过变压器传输的过程中，就会拥有非常高的整机效率。但是其也拥有着缺点，那就是要使用更多的功率开关管，其中还有一些线路还需要进行多组的直流电输入。这为接线与蓄电池均衡充电与太阳电池方阵的分组都带来不便。另外，阶梯波的电压还会对某些通信设备或者是录音机产生一定的干扰。
4.2 方波逆变器
当给方波逆变器进行交流通电时，其会输出方形的波形，虽说这些逆变器具有着完全不同的逆变线路，但是他们的线路都特别的简单，不用大量使用功率开关管。其逆变器的运作功率大约都在数百瓦到几千瓦之间。方波逆变器维修起来特别容易，并且造价非常低，线路非常简单；但是却含有比较多的高次谐波，当其被用于具有变压器的电路当中时就会产生非常大的损耗，对一些通信设备产生严重的干扰。而且，它还有着非常大的噪音，调压范围也比较的小。
4.3 正弦波逆变器
正弦波逆变器同上交流电压之后，观察其输出波形，会发现它的波形为正弦波。正弦波逆变器拥有非常低的失真度，具有非常好的输出波形，并且噪声低对通信设备及收音机的干扰小，另外还具有整机性能高，保护功能齐全等优点。缺点就是价格较昂贵、对维修技术要求高、线路相对复杂。
5 总结
光伏逆变器作为一种半导体组成的器件，具有着非常重要的作用，能够将直流电转换成为交流电，对于促进我国各地区的协调稳定发展具有重要的意义。并且，其还能够在最大的限度上发挥太阳能电池的功效，对于电路系统具有重要的保护作用。逆变器的种类也非常多，用户应该根据自己的具体需要与实际情况进行逆变器的选择，以实现目的的最大化。
参考文献
[1]许胜辉.光伏逆变器的实验研究[J].武汉职业技术学院雪豹，2014，13（1）：53-57.
（作者单位：佛山市南海飞宇电力电器安装有限公司）