Analyse der wichtigsten Leistungsparameter von Solarwechselrichtern

Ein Photovoltaik-Wechselrichter ist ein Leistungsregler, der auf Halbleiterbauelementen basiert und dessen Hauptfunktion die Umwandlung von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) ist. Sein typischer Aufbau besteht aus zwei Teilen: einem Boost-Schaltung und ein WechselrichterbrückenschaltungDie Aufwärtswandlerschaltung erhöht die Gleichspannung der Solarzellen auf das für die Wechselrichtersteuerung erforderliche Niveau. Die Wechselrichterbrückenschaltung wandelt die erhöhte Gleichspannung anschließend in eine Wechselspannung um, die der Netzfrequenz entspricht.

Dieses Gerät wird auch als Spannungsregler bezeichnet. In Photovoltaik-Stromerzeugungssystemen lassen sich Wechselrichter je nach Anwendungsszenario in folgende Kategorien einteilen: netzunabhängiger Typ Und netzgekoppelter TypBasierend auf den Wellenformmodulationsverfahren werden sie in Rechteck-, Stufen-, Sinus- und kombinierte Dreiphasenwechselrichter unterteilt. Für netzgekoppelte Systeme werden die Wechselrichter weiter in transformatorbestückte und transformatorlose Typen unterteilt.

Die wichtigsten Leistungsparameter von Solarwechselrichtern sind wie folgt:

Nennausgangsspannung

Innerhalb des zulässigen Schwankungsbereichs der spezifizierten Eingangs-Gleichspannung muss der Wechselrichter die Nennspannung liefern können. Typischerweise beträgt die Nennausgangsspannung einphasig 220 V und dreiphasig 380 V. Die zulässigen Spannungsschwankungen sind wie folgt spezifiziert:

• Im stationären Betrieb überschreitet die Abweichung üblicherweise nicht ±5% des Nennwerts.
• Bei plötzlichen Laständerungen darf die Abweichung ±10% des Nennwerts nicht überschreiten.
• Unter normalen Bedingungen sollte die dreiphasige Ausgangsspannungsunsymmetrie ≤8% betragen.
• Verzerrungsanforderungen für die Ausgangswechselspannung (Sinuswelle): Dreiphasenausgang ≤5%, Einphasenausgang ≤10%.
• Im Normalbetrieb sollte die Frequenzabweichung des Wechselstromausgangs ≤1 % betragen. Gemäß nationaler Norm GB/T 19064-2003Der Frequenzbereich der Ausgangsspannung beträgt 49 Hz bis 51 Hz.

Lastleistungsfaktor

Dieser Parameter spiegelt die Fähigkeit des Wechselrichters wider, induktive oder kapazitive Lasten anzusteuern. Bei sinusförmiger Ausgangsspannung wird der Leistungsfaktor der Last typischerweise zwischen … eingestellt. 0,7 und 0,9Der Nennwert liegt üblicherweise bei 0,9. Bei gegebener Lastleistung erfordert ein niedrigerer Leistungsfaktor des Wechselrichters eine größere Auslegung, was die Kosten erhöht. Darüber hinaus führt eine höhere Scheinleistung zu einem höheren Schleifenstrom, was größere Verluste und einen geringeren Gesamtwirkungsgrad des Systems zur Folge hat.

Nennausgangsstrom und Nennausgangskapazität

• Nennausgangsstrom ist der Nennstromwert, den der Wechselrichter innerhalb des angegebenen Leistungsfaktorbereichs der Last liefern kann, gemessen in Ampere (A).

• Nennausgangskapazität ist das Produkt aus Nennausgangsspannung und Nennausgangsstrom bei einem Ausgangsleistungsfaktor von 1 (d. h. bei rein ohmschen Lasten), ausgedrückt in Kilovoltampere (kVA) oder Kilowatt (kW).