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什么是直流电和交流电?直流电如何变为交流电?

能将光伏组件产生的直流电转换成交流电的逆变器,则是光伏系统的“心脏”,控制着光伏电站产能效率。那么,逆变器怎样完成这项工作?带你一起了解直流电转换成交流电的过程。

什么是直流电和交流电?

逆变器的工作是将光伏阵列所发的直流电转换成交流电。首先,我们需要了解什么是直流电和交流电?


直流电(DC):电动势、电压或电流的大小和方向不随时间做周期性变化的电流叫直流电。

交流电(AC):两者的变化特性、产生及转换方式不同。电动势、电压或电流的大小和方向随时间做周期性变化的电流叫交流电


从图中看似乎交流电和直流电是没有交点的,就像是两个不同的领域一样。其实,他们之间有着很多很多的联系。就像我们平时用的电脑、手机等等直流电设备,都是直接适配器连接到流淌着交流电的插座中。但是由于直流电在日常应用中存在较大局限性,例如家用电器交流负载不能直接由直流电源供电,所以要想光伏发电广泛应用于我们的日常生活中,能将它所产生的直流电变成交流电的逆变器不可或缺。

直流电如何转换成交流电?

逆变器的工作原理为直流电可以通过震荡电路变为交流电;得到的交流电再通过线圈升压;对得到的交流电进行整流得到正弦波。

逆变器直流变交流的原理图


当按下绿色开关时,电流方向是这样的,这是此时的波形

当按下黄色开关时,电流这样流,此时得到了一个方向相反的波形。


不停地开关,直流电就变成了交流电,但这是方波交流电,它不能带容性和感性负载,因为它的波形不平滑,电压一直在突变,这样会严重影响用电器的寿命

 

所以需要把方波交流电转换成正弦交流电,转换的方法是增加更多的开关次数,这时它的平均值接近正弦交流电了。

最后需要把波形变平滑,一个简单的方法是添加电容,电容的作用相当于一个水库,它能把断断续续的水流先存起来,再平稳地放出去,这样方波交流电就变成正弦交流电了。

不同逆变器的转换效率各不相同

逆变器将直流电转换成交流电时,但转换效率有所差异。
大多情况下,逆变器内部器件的功率损耗等因素会影响逆变器的转换效率,从而导致光伏电站发电收益产生变化。

如:500kW逆变器为例,同等功率下,如果高质量逆变器比普通逆变器高出1%的转换效率,按照每天工作4小时计算,高质量逆变器每天可多发出近20度电,那么一年就可以多发出将近7300度电,十年即可多发出73000度电,这大大提高了用户的发电收益。

德业逆变器系统采用全并联电路设计,可将每块组件的直流电逆变为交流电后再并入电网,最大限度地减少在逆变过程中损失的能量。


另一方面,德业微型逆变器和光伏优化器采用组件级 MPPT技术,将分别跟踪每一块光伏组件的最大功率点。这意味着,如果某块光伏组件运行效率不佳,也不会影响其他光伏组件,其他组件在MPPT的调节下会继续保持各自的最高发电
效率

逆变器的工作原理和转换效率,你看懂了吗?选择高效、安全、智能的逆变器能让光伏电站更高效更安全。