光伏并网逆变器的现状及发展前景

摘要：从技术层面来讲，大功率并网逆变器和小功率并网逆变器是未来的两个主要发

展方向，其中小功率光伏并网逆变器

——微逆变器是最具发展潜力和市场应用前景的发展

方向，高频化、高效率、高功率密度、高可靠性和高度智能化是未来的发展方向。

关键字：逆变器，国内外，发展前景
导读

:并网逆变器作为光伏电池与电网的接口装置，将光伏电池的电能转换成交流电能

并传输到电网上，在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用，现代逆变技术为光伏并网
发电的发展提供了强有力的技术和理论支持。

地球表面每年接受太阳辐射能量高达

 5.4*1024J，若能将其中的十万分之一转化为电能，

就可以满足

 目前全世界的能耗需求，因此，太阳能发电对缓解日益严重的环境和能源危机

具有特别重要的意义，太阳

 能发电主要指光伏发电。据统计资料显示，目前光伏发电系统

中，接近

 99%的安装容量为并网应用，这是 因为并网应用相对独立光伏系统有成本低和免

维护等优势，并网式光伏发电系统式当今发展方向，全世界

 并网式光伏系统年增长率约为

 

25~30%。

并网逆变器作为光伏电池与电网的接口装置，将光伏电池的电能转换成交流电能并传

输到电网上，在

 光伏并网发电系统中起着至关重要的作用，现代逆变技术为光伏并网发电

的发展提供了强有力的技术和理

 论支持。并网逆变器正朝着高效率、高功率密度、高可靠性、

智能化的方向发展。并网逆变器性能的改进

 对于提高系统的效率、可靠性，提高系统的寿命、

降低成本至关重要。

逆变器技术发展历程

 

逆变器技术的发展始终与功率器件及其控制技术的发展紧密结合，从开始发展至今经

历了五个阶段。

第一阶段：

20 世纪 50-60 年代，晶闸管 SCR 的诞生为正弦波逆变器的发展创造了条件；

第二阶段：

20 世纪 70 年代，可关断晶闸管 GTO 及双极型晶体管 光伏并网逆变器的分类

两级式光伏并网发电系统中，并网逆变器只需进行逆变控制，光伏阵列最大功率点跟

踪（

M PPT）由前级 DC/DC 变换器完成，并网逆变器通过控制 DC/DC 变换器的输出电压

实现系统功率平衡，并网逆变器控制的任务是保证输出电流与电网电压频率、相位完全一致；
单级式光伏并网发电系统中，并网逆变器要同时完成

 MPPT 和并网电流控制的任务，即保

证光伏阵列输出功率最大化的前提下控制并网电流

 与电网电压同频同相。

光伏并网逆变器可以按照拓扑结构、隔离方式、输出相数、功率等级、功率流向等进行分

类。按照拓

 扑结构分类，目前采用的拓扑结构包括：全桥逆变拓扑、半桥逆变拓扑、多电平

逆变拓扑、推挽逆变拓扑、

 正激逆变拓扑、反激逆变拓扑等，其中高压大功率光伏并网逆变

器可采用多电平逆变拓扑，中等功率光伏

 并网逆变器多采用全桥、半桥逆变拓扑，小功率

光伏并网逆变器采用正激、反激逆变拓扑。

按照隔离方式分类包括隔离式和非隔离式两类，其中隔离式并网逆变器又分为工频变

压器隔离方式和高频变压器隔离方式，光伏并网逆变器发展之初多采用工频变压器隔离的
方式，但由于其体积、重量、成本方面的明显缺陷，近年来高频变压器隔离方式的并网逆变