光伏逆变器滤波

光伏逆变器由哪些元件组成，以及其工作原理？

光伏逆变器是太阳能光伏系统中的核心设备，它承担着将光伏电池板产生的直流电转换为适用于家庭或工业用途的交流电的重要任务。该设备由以下关键元件构成：

1. 整流器（Rectifier）：这一部分的主要功能是将光伏电池板输出的直流电转换为稳定的直流电。通常采用二极管整流桥来实现这一转换。

2. 中间直流电容器（Intermediate DC Capacitor）：电容器用于储存电能，并平滑直流电压的波动，确保输出电压的稳定性。

3. 逆变器（Inverter）：逆变器是光伏逆变器的核心，它将中间直流电容器中的直流电转换为交流电。这一转换通过一系列的开关器件（通常是晶体管或功率MOSFET）来控制电流的方向和大小。

4. 输出滤波器（Output Filter）：滤波器的作用是减少逆变器输出交流电中的高频噪声，提供更高质量的交流电。

5. 控制电路（Control Circuit）：这一部分负责监控光伏电池板的输出情况，并根据实际情况调整逆变器的工作状态，以保证系统的高效运行。

光伏逆变器的工作原理可以简要描述如下：

直流输入（DC Input）：光伏逆变器接收来自光伏电池板的直流电输入。

整流（Rectification）：直流电通过整流器转换为可调节频率的直流电。

储存和平滑（Storage and Smoothing）：中间直流电容器储存电能，并平滑直流电压，为逆变环节提供稳定的直流电。

逆变（Inversion）：逆变器将中间直流电容器中的电能转换为交流电。这一过程通过控制开关器件的开关动作来完成，从而产生符合要求的交流电。

输出滤波（Output Filtering）：输出滤波器对逆变器产生的交流电进行处理，减少高频噪声，提供更干净的交流电输出。

控制（Control）：控制电路不断监控光伏电池板的输出情况，并根据需要调整逆变器的工作状态，以实现最高的能量转换效率。

光伏逆变器的工作原理

逆变器是将交流电能转换为直流电能的关键设备，其工作原理与分类详解如下：

逆变器分为整流与逆变两大功能。整流过程将交流电能转化为直流电能，而逆变过程则将直流电能转换为交流电能。逆变器按照输出交流电能的频率，分为工频、中频和高频逆变器；按输出相数分为单相、三相和多相逆变器；按输出电能去向分为有源和无源逆变器；按主电路形式分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变器；按主开关器件类型分为晶闸管、晶体管、场效应管和绝缘栅双极晶体管逆变器等。

逆变器的基本结构包括逆变电路、控制电路、保护电路、输出电路、输入电路等。其中，逆变电路的核心是通过电力电子开关的导通与关断实现逆变功能。控制电路产生和调节驱动脉冲，确保逆变电路稳定运行。保护电路、输出电路和输入电路则为逆变器提供安全稳定的运行环境。

全控型逆变器工作原理通常使用单相输出的全桥逆变主电路，交流元件采用IGBT管。通过PWM脉宽调制控制IGBT管的导通或截止，实现电流的流动。当电路接上直流电源后，通过导通与截止的交替变化，电流在变压器初级线圈中形成正负交变方波，利用高频PWM控制，两对IGBT管交替重复，在变压器上产生交流电压，最终通过LC交流滤波器形成正弦波交流电压输出。当IGBT管关断时，通过并联二级管释放储存能量，以保证电路稳定运行。

半控型逆变器采用晶闸管元件。通过交替触发晶闸管，电流在变压器初级交替流动，形成交流电。电感限制换向电容的放电电流，延长放电时间，保证电路关断时间大于晶闸管的关断时间。二极管用于释放电感中的能量，完成能量反馈作用。

逆变器主要技术性能包括额定输出电压、输出电压的不平衡度、输出电压的波形失真度、额定输出频率、负载功率因数、额定输出电流（或额定输出容量）、额定输出效率、过电压保护、过电流保护、起动特性和噪声等。在实际应用中，应根据逆变器使用场合和负载特点，选择合适的技术性能指标。例如，离网型光伏发电系统逆变器在选用时应注意具有足够的额定输出容量、良好的电压稳定性能、高效率或较高效率、良好的过电流保护与短路保护功能以及维护方便性等。

在使用逆变器时，需严格按照说明书要求进行设备连接和安装，确保线路安全可靠。操作过程中应注意输入电压正常，开关机顺序正确，并检查报警停机原因。维护检修时，定期检查接线牢固性，风扇、功率模块、端子及接地情况。操作人员应经过专门培训，具备故障排除能力，对于不易解决的问题应及时通知生产厂家。

古瑞瓦特光伏逆变器的工作原理是什么？

古瑞瓦特光伏逆变器作为逆变装置的核心，是逆变开关电路，简称为逆变电路。其设计目标是将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，以供家庭或商业用途。逆变电路通过电力电子开关的导通与关断，实现这一转换过程。

逆变电路主要由几个关键部分构成：输入滤波器、电力电子开关、输出滤波器和控制电路。输入滤波器负责平滑输入的直流电压，减少输入中的纹波。电力电子开关根据控制电路发出的指令，进行快速的开闭操作，从而实现逆变功能。输出滤波器则用于消除转换过程中产生的高频谐波，确保输出的交流电质量符合标准。

古瑞瓦特光伏逆变器采用了先进的控制策略，如脉宽调制（PWM）技术，通过精确控制电力电子开关的导通时间，实现对逆变输出的精细调节。这种技术不仅提高了逆变器的效率，还降低了运行过程中的损耗。

为了确保系统的稳定性和可靠性，古瑞瓦特光伏逆变器还配备了智能监控系统。该系统能够实时监测逆变器的工作状态，包括输入电压、输出电流、温度等关键参数，并在异常情况下自动进行保护，确保系统的安全运行。

此外，古瑞瓦特光伏逆变器还具备多种保护功能，如过压保护、过流保护、短路保护等，以应对各种可能的故障情况。这些保护功能的实现，依赖于精确的电流和电压检测，以及快速响应的控制策略。

总体而言，古瑞瓦特光伏逆变器通过高效的逆变电路设计和智能监控系统，实现了太阳能发电系统的高效、可靠运行。其先进的技术和可靠的性能，使得该产品在太阳能光伏领域得到了广泛的应用。

光伏逆变器什么是光伏逆变器 光伏逆变器原理和作用

光伏逆变器是一种将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电的设备，它能够反馈回商用输电系统或供离网的电网使用。光伏逆变器是光伏阵列系统中的重要组成部分，能够配合一般交流供电的设备使用。

逆变器可以分为独立型电源用和并网用两种类型。根据波形调制方式，逆变器可以分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。并网系统使用的逆变器可以根据是否含有变压器分为变压器型逆变器和无变变压器型逆变器。

逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于将直流电力转换为交流电力。它通常由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路将太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压；而逆变桥式回路则将升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。逆变器主要由晶体管等开关元件构成，通过有规则地让开关元件重复开-关（ON-OFF），使直流输入变成交流输出。为了获得实用的逆变器输出波形，通常需要采用高频脉宽调制（SPWM），使靠近正弦波两端的电压宽度变窄，正弦波中央的电压宽度变宽，并在半周期内始终让开关元件按一定频率朝一方向动作，从而形成一个脉冲波列（拟正弦波）。然后，让脉冲波通过简单的滤波器形成正弦波。

逆变器的元器件构成包括电流传感器、电流互感器和电抗器等。电流传感器要求精度高、响应时间快，而且能够耐低温、高温等环境。国内许多厂家采用开环电流传感器来取代闭环电流传感器。电流互感器一般采用BRS系列，从几百到几千安不等，输出信号一般采用0-5安为标准。电抗器是逆变器中用于控制电流的元件。

逆变器具有自动运行和停机功能。早晨日出后，太阳辐射强度逐渐增强，太阳电池的输出也随之增大。当达到逆变器工作所需的输出功率后，逆变器即自动开始运行。进入运行后，逆变器会时时刻刻监视太阳电池组件的输出。只要太阳电池组件的输出功率大于逆变器工作所需的输出功率，逆变器就持续运行；直到日落停机，即使在阴雨天逆变器也能运行。当太阳电池组件输出变小，逆变器输出接近0时，逆变器便形成待机状态。

逆变器还具有最大功率跟踪控制功能。太阳能电池组件的输出受太阳辐射强度和组件自身温度（芯片温度）的影响而变化。此外，由于太阳能电池组件具有电压随电流增大而下降的特性，因此存在能获取最大功率的最佳工作点。太阳辐射强度的变化导致最佳工作点也在变化。始终让太阳能电池组件的工作点处于最大功率点，系统始终从太阳能电池组件获取最大功率输出，这就是最大功率跟踪控制。

在选购光伏逆变器时，首先需要考虑功率。一般根据系统的要求配置对应功率段的逆变器，逆变器的功率应该与太阳能电池方阵的最大功率匹配，一般选取光伏逆变器的额定输出功率与输入总功率相近左右，这样可以节约成本。

其次，需要关注逆变器的关键技术指标。选择合适的输入输出电压范围，确保产品的最优组合。逆变器的欧洲效率将直接影响到光伏发电系统的设计成本与发电效率。太阳电池方阵最大功率跟踪功能（MPPT）及其效率也非常重要。应选用具备基本保护功能的逆变器，如过流/短路保护、过功率保护，过温保护，防雷保护，孤岛保护等功能。逆变器输出电流波形畸变率（THD%）要低于4%。

逆变器需要通过严格的认证标准，以保证光伏电站的稳定、可靠、持续运行。它应具有销售目的地的安规认证、电磁兼容认证，及各国并网认证。以欧洲为例，安规认证包括EN62109-1，EN62109-2；电磁兼容认证包括EN61000-6-1,EN61000-6-2,EN61000-6-3,EN61000-6-4；并网认证包括VDE0126-1-1(德国)。

最后，建议购买市场上口碑不错的品牌。因为一般品牌形象好的公司，通常会在技术，以及维修服务上有较大的投资，能满足对客户的承诺。

heric拓扑的优势,为什么单项光伏逆变器通常选用heric拓扑?

非隔离型单相并网逆变器在小功率光伏发电系统中广泛应用，因其体积小、效率高等特点。然而，在并网系统中，由于缺少变压器，光伏电池板与电网间存在多处分布电容，功率器件在高频开关时会导致共模电流的产生。为了保障人员和设备安全，必须对地漏电流进行有效抑制。针对此问题，常见的优化策略有两种：一是采用H桥拓扑并结合双极性PWM调制，可以有效抑制共模电流，但存在开关损耗较大及输出电压幅值跳变的问题；二是提出H5、H6等改进型拓扑，分别在效率与共模电流抑制之间寻求平衡，但它们在成本或效率上存在局限。Heribert Schmidt等学者提出了一种新颖的拓扑结构，即Heric拓扑，仅需增加两个功率器件，即可实现输出共模电压的相对稳定，同时提高整体效率，从而被广泛应用在单相并网逆变器中。

Heric电路通过增加T5/D5与T6/D6两个功率器件，滤波电感在续流过程中提供了双向电流通路，从而控制输出共模电压相对稳定。这种拓扑结构下，功率因数为1时，T5与T6在工频下进行开关操作，正半周期T1与T4进行高频开关，关断时通过T6与D5进行续流，负半周期则同理。T2、T3与T5、D6进行换流，保证逆变器AC端口的共模电压输出相对稳定，基本维持在VDC/2。

在Heric电路需要向电网注入无功电流时，T5、T6则需要在输出电压电流反向区间内分别进行高频开关，以适应输出滞后无功电流的情形。例如，当输出电压V大于0而电流I小于0（规定电流流出H桥为正）时，T1-T4均关断，T5导通，电感电流通过T5与D6进行续流，T5关断时电感电流通过D1与D4流通。同样地，当输出电压V小于0而电流I大于0时，T6、D5与D2、D3进行换流。

在单相户用光伏逆变器的应用中，追求小体积和低噪音是产品设计的关键目标之一，这不仅降低了设备的安装要求，也为用户在运行期间提供了更加宁静的环境。因此，较高的开关频率是功率半导体器件的重要需求之一，而更高的效率和更好的可靠性则是产品设计中不可或缺的特性，有助于为客户提供长期稳定的经济效益。在单相光伏应用中，电网电压通常为220/230VAC，逆变器的母线电压在350-400VDC左右，因此，适合应用高效高速的650V IGBT，以满足这些场景中的需求。

英飞凌新一代650V TRENCHSTOP™ IGBT7 H7产品采用最新的微沟槽栅技术，相比前代产品整体损耗可减少39%，同时配备新一代全电流的发射极控制EC7续流二极管，具有更好的EMI表现。此外，该器件还具备出色的防潮性能，可在恶劣环境中可靠运行，且已通过JEDEC 47/20/22的相关测试，特别是HV-H3TRB测试，符合工业应用标准，非常适合户外应用的户用单相光储逆变器。

对于5kW、8kW至10kW功率等级的Heric单相光伏逆变器，可选用相应的IKWH40N65EH7和IKWH75N65EH7产品，DC-AC级转换效率均可达到98.5%，而T5/T6、D5/D6的损耗较小。在成本优化方面，根据具体需求考虑选择合适大小的器件。此外，英飞凌还提供了一站式的解决方案，包括驱动IC（如EiceDRIVER™ X3 Compact、2EDi family双通道隔离驱动系列）、微控制器产品（如XMC™、PSoC™系列）、以及用于测量和控制的XENSIV™系列电流传感器和AIROC™系列蓝牙wifi产品，以满足不同应用需求。

光伏逆变器电网扰动怎么处理？

光伏逆变器的电网扰动主要分为两种：一种是短暂性扰动，包括电网电压瞬间波动、电容补偿开关切换等；另一种是持续性扰动，常见的有谐波、电网不平衡负载和电网故障。

对于短暂性扰动，光伏逆变器可以通过内部的控制算法和保护措施来减轻或消除其影响。具体措施包括：

1. 电压抑制功能

光伏逆变器通常具有电压抑制功能，当检测到电网电压瞬间波动时，会通过自动控制系统进行调节，降低电网电压波动幅度。

2. 电容补偿系统

光伏逆变器的电容补偿系统可以优化电力因数，增大输出功率，同时也能够防止电网电压谐波的影响。

对于持续性扰动，光伏逆变器必须采用专门的滤波器来过滤谐波，保持输出电压的稳定和正弦波形状。在电网故障时，光伏逆变器可以通过自身的保护机制来避免损坏。

需要注意的是，为了保证光伏逆变器正常工作和输出电力质量，其应该具备较高的技术水平和优良的品质，安装人员也应该进行规范化操作和维护管理。

光伏并网逆变器自身带滤波器怎么补偿谐波呢

嘿嘿，好问题！

在我们公司从事无功补偿设备研发、生产、销售的31年里，天天都有用户向我们咨询，但是像你提出的这样有深度的问题，还真不多。这样：

光伏逆变器，自身具有的无功补偿功能，主要是补偿逆变器的，没有太多的能力去补偿电网的无功功率，它只是做到上网时，不给电网注入无功功率，或吸收无功功率。而且这种补偿，也不是传统的方式，是纯电子方式，也就是通过类似逆变的原理，使上传电网的电能，功率因数尽量接近1.00。从而不对电网造成不良影响。

你说的滤波器，我理解是逆变器内部的滤波器，这是逆变器的组成部分之一。这个滤波器是为了把逆变器产生的谐波滤除掉，使PWM工作的逆变器产生的谐波，不要传导到电网，不污染电网而已。它同样对电网的谐波无能为力。在逆变器与电网的接入点，如果电网有较强的谐波，反过来可能会把逆变器搞坏。

谐波，是电网的大敌，电网发电输电时，自己产生的谐波不多，谐波绝大多数都是用户产生的，比如：电力机车（包括高铁地铁等），电弧冶炼炉，铝厂的电解槽，大功率焊接机，等等，都是强大的谐波源，它们工作时，都会给电网注入大量谐波，影响电网及其它用户。

所以，电网对用电设备是有要求的，特别对于要产生大量谐波的企业，多会要求企业做谐波治理，禁止谐波注入电网。

多说几句哈：

如果你是光伏设备用户，要注意因为逆变技术及行业很成熟，做逆变器的元件也很成熟，所以大量的小厂甚至路边小电器店也一哄而上，这个是很要命的事情，因为行业的技术成熟，不代表生产者的工艺和技术成熟，不代表生产者使用的元件和材料合格，特别是大量低价山寨的逆变器充斥市场，价格看上去很诱人，但是一次损坏就够你受的了。千万不要用山寨产品哈。

光伏逆变器的工作原理是什么？

光伏逆变器是太阳能发电系统的核心部件，其主要功能是将太阳能电池产生的直流电转换为交流电，供电网使用或直接为负载供电。光伏逆变器通常由逻辑控制电路、滤波电路和逆变电路组成，其中逆变电路是整个系统的核心。当太阳能电池产生的直流电进入逆变电路后，电路会将直流电转换为交流电，并通过整流和滤波，将不规则的交流电整流为正弦波交流电，最后通过输出端的滤波电路滤除高频干扰信号，最终将电能安全、稳定地输送出去。

在逆变器的分类中，集中式逆变器曾经占据市场主导地位，但近年来随着技术的不断进步和成本的下降，组串式逆变器市场占比不断提高。组串式逆变器在中东部地区应用逐步展开，特别是在分布式应用领域，其市场占比进一步提升。此外，美国户用光伏市场作为全球逆变器市场的塔尖，特点是高定价和高标准。由于美国的民用电价相对较高，同时对户用系统安全性要求严格，使得美国电气制造商协会（NEC）出台新标准要求光伏系统具备组件级别关断的能力。在这种环境下，SolarEdge和Enphase等企业通过优化器和微型逆变器系统满足了这些要求，从而占据了市场主导地位。

随着市场的发展，全球逆变器市场集中度持续提升，2019年CR5接近50%，其中华为和阳光电源占据了市场榜首，国内厂商上能电气和锦浪科技也分别占据了市场排名的第6名和第10名。然而，不同细分市场的产品单价差异悬殊，从销售金额来看，SolarEdge和华为以16%的市场份额并列榜首，阳光电源仅以8%市场份额位列全球第4。

随着分布式发电系统的占比逐年上升，组串式逆变器在全球逆变器市场份额逐步增长至50%左右，而集中式逆变器市场份额受到一定挤压，缓慢下滑。微型逆变器市场份额保持稳步增长。中国主要逆变器企业如华为、阳光电源、锦浪科技、固德威等均布局组串式逆变器，并提供户用解决方案。禾迈、昱能则专注于微型逆变器领域。上能电气和特变电工则主要服务于大型电力工程，下游客户以大型国有企业和大型民营企业为主。

行业集中度的提升反映了市场对优质产品的认可和对技术进步的追求。随着技术的不断进步和成本的持续下降，逆变器行业将面临更多机遇和挑战，行业参与者需不断创新，以适应市场的快速变化和发展需求。

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