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离网逆变器为什么能过载几倍

光伏逆变器  来源:古瑞瓦特    2019/12/14 11:05:10  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:在光伏并网系统中,组件、逆变器、电网构成电气系统。阳光辐射有多大,组件转化太阳能,逆变器就发多大的功率,所以并网逆变器对交流过载没有特别要求,因为逆变器的输出功率基本不会超过组件功率。而在光伏离网系统中,组件、蓄电池、逆变器、负载构成电气系统,逆变器的输出功率,是由负载决定的,有些感性负载,如空调、水泵等,里面的电动机,启动功率是额定功率的3-5倍,所以离网逆变器对过载有特别要求。

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从上图看出,采用高频隔离技术的离网逆变器,峰值功率可以达到额定功率的两倍;采用工频隔离技术的离网逆变器,峰值功率可以达到额定功率的三倍。那么,一台3kW的高频离网逆变器,可以带动一台1P的空调(启动功率约5.5kVA),一台12kW的工频离网逆变器,可以带动一台6P的空调(启动功率约33kVA)。逆变器给负载提供启动能量,一部分来自于蓄电池或者光伏组件,超出的部分也是靠逆变器自己(内部的储能元件—电容和电感)来提供。

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高频 SPF3000-5000TL HV 工频 SPF 4000-12000T HVM

电容和电感都是一种储能元件,不同的是电容是以电场的形式储存电能,电容的容量越大,储存的电量越多。而电感则是以磁场的形式存储能量,电感器磁芯的磁导率越大,电感量也越大,则能够储存的能量也越多。

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电容的原理从其结构便可以看出,如上图,两边各有一块金属板引出两个电极,中间由绝缘物质隔开,在电容两端未施加外部电场的情况下,两个极板上所带的正负电荷处于一种平衡状态。

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如上图,当在电容两端施加外电场时,一端极板上开始聚集正电荷,另一端极板则聚集负电荷,随着电容两端的电压不断升高至电源电压,电容充电停止,此时就算断开外电路,电容上的能量也不会消失,原因是正负电荷具有“同性相斥,异性相吸”的特性,两端的电荷相吸引就形成了储存能量的作用。

工频隔离变压器,是指频率为工频(50HZ)的变压器,变压器初级和次级都有电感,与逆变器里面的滤波电感,都可以储存一定的电能。而当电感流过电流时,由于电流会存在磁场,当电流的磁场经过磁芯时,电流磁场会打破“磁畴”的平衡状态,使“磁畴”同时趋向于外部磁场的方向,进而导致磁芯此时会对外表现出磁场。而这个磁芯磁场从无到有的过程,其实就是电感储存磁场的过程。

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电感是由漆包线绕制在绝缘骨架或磁芯上形成的元器件。当线圈中有电流通过时,会在周围产生一定的磁场,而当通过的电流含有交流成分时,产生的磁场会不断变化,根据电磁感应原理,变化的磁力线又会在线圈两端产生感应电动势,但此电动势的方向和原来产生的电动势方向相反,并以此来阻碍电流的变化。

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由此可以看出,电感的主要作用是阻碍电流的变化。电流增加时,它会阻碍电流的增加,同时通过磁场储存一部分能量;而当电流减小时,它又会阻碍电路中电流的减小,并释放出储存的能量来维持电流。正因为电感有储存能量的特性,所以才有滤波和延迟等功能。

总结:

光伏离网系统,输出功率是由负载决定。当有电动机等感性负载启动时,短时间需要非常大的电流,而这些能量,光伏无法提供,蓄电池也不能提供,锂电池短时间如果过载输出,会引起爆炸。但是,逆变器里的电容、电感、变压器可以储能电量,还可短时间放大几倍输出而不会损坏。


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