光伏分布式发电中的逆变系统设计

　摘要：随着人们逐渐发现化石能源的不可再生性和随着使用化石能源
带来的温室效应，人们越来越注重新能源的开发和利用，其中比较有实
用性、代表性的就是光伏发电

--更具体的称之为太阳能光伏发电。随着太阳

能光伏发电产业的推广和普及，对于并网逆变器的需求也越来越大。本文
主要通过介绍光伏发电的现状和前景、原理，最后介绍小型、家用的光伏
发电逆变系统的设计过程。
　　

1 光伏发电的现状和发展

　　

2013 年的国内外市场显示，中国光伏产业目前正遭受欧美

“双反”与国内产

能严重过剩的双重考验。人们不禁担心，中国的光伏产业的春天是否已经一去不
复返了。实际上，这仅仅是光伏产业的产能过剩，并不能因此看衰整个光伏产业
　　

2013 年光伏需求将会同比增长 7%,达 31GW.中国将首次超过德国变成最大

光伏市场。而亚洲也将变成需求最旺盛的大陆。中日印三国需求将占到全球需求
的

36%.2013 年又将成为另外一个转型之年，光伏业将适应后欧洲市场的疲软。

目前，光伏产业的总体趋势在走下坡路，而其中电站开发环节的趋势是上升的，
2013 年必将迎来光伏发电电站建设的一个春天。
　　当前我国政策鼓励方向是分布式光伏发电。分布式光伏发电是指区别于集中
式光伏发电的建设方法，一般建在用户侧，所生产电力主要自用。具有容量小、
电压等级低、接近负荷、对电网影响小等特点，可以应用在工业厂房、公共建筑以
及居民屋顶上。分布式光伏发电充分利用了太阳能广泛存在的特点，并且避免了
集中建设的场地限制因素，具有建设灵活的特点。
　　

2 光伏发电的基本原理

　　

2.1 光伏发电的类别

　　光伏发电一般按照与电力系统的关系分类，可以分为独立光伏发电和并网
光伏发电。独立光伏发电不与电力系统连接在一起，独立于整个系统，发出的直
流、交流电直接供给负载。而并网光伏发电则像发电站一样，可以向电网输送有
功、无功的电能。
　　

2.2 独立光伏发电的基本原理

　　独立光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器组件、控制器和负载
（直流负载和交流负载）组成。因为太阳能电池产生的电能为直流，但是由于光
照强度实时变化，太阳能电池输出的电压也不稳定，这时也需要蓄电池来起到
一个滤波的作用，将太阳能电池产生的电压稳定在蓄电池的电压值上，在另外
一种意义上，用蓄电池也有储能的作用，可以将过剩的电能储存起来供在光照
强度较低的时候使用。如果是直流负载就可以直接接在蓄电池上工作，如果是交
流负载，那么需要经过逆变器的

DC-AC 变换，将直流电变成交流电，供给交流

负载。
　　

2.3 并网光伏发电的基本原理

　　独立光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器组件、控制器和负载组
成。因为需要将光伏发出来的电回馈给电网，这就需要将直流电转换为电网要求
的

220V、50HZ 的交流电，并且在相同相位的情况下并网，像电网供电。