目前我國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是直流系統(tǒng),，即將太陽(yáng)電池發(fā)出的電能給蓄電池充電，而蓄電池直接給負(fù)載供電,，如我國(guó)西北地區(qū)使用較多的太陽(yáng)能戶(hù)用照明系統(tǒng)以及遠(yuǎn)離電網(wǎng)的微波站供電系統(tǒng)均為直流系統(tǒng),。此類(lèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉,，但由于負(fù)載直流電壓的不同（如１２Ｖ,、２４Ｖ、４８Ｖ等），很難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性,，特別是民用電力,，由于大多為交流負(fù)載，以直流電力供電的光伏電源很難作為商品進(jìn)入市場(chǎng),。另外,，光伏發(fā)電最終將實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，這就必須采用成熟的市場(chǎng)模式,，今后交流光伏發(fā)電系統(tǒng)必將成為光伏發(fā)電的主流,。

光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)逆變電源的要求

采用交流電力輸出的光伏發(fā)電系統(tǒng)，由光伏陣列,、充放電控制器,、蓄電池和逆變器四部分組成（并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)一般可省去蓄電池），而逆變器是關(guān)鍵部件,。光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)逆變器要求較高

1．要求具有較高的效率,。由于目前太陽(yáng)電池的價(jià)格偏高，為了最大限度地利用太陽(yáng)電池,，提高系統(tǒng)效率,，必須設(shè)法提高逆變器的效率.

2．要求具有較高的可靠性。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū),，許多電站無(wú)人值守和維護(hù),，這就要求逆變器具有合理的電路結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格的元器件篩選,，并要求逆變器具備各種保護(hù)功能,，如輸入直流極性接反保護(hù),，交流輸出短路保護(hù),，過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)等

3．要求直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍,，由于太陽(yáng)電池的端電壓隨負(fù)載和日照強(qiáng)度而變化,，蓄電池雖然對(duì)太陽(yáng)電池的電壓具有重要作用，但由于蓄電池的電壓隨蓄電池剩余容量和內(nèi)阻的變化而波動(dòng),，特別是當(dāng)蓄電池老化時(shí)其端電壓的變化范圍很大,，如１２Ｖ蓄電池，其端電壓可在１０Ｖ～１６Ｖ之間變化,，這就要求逆變器必須在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)保證正常工作,，并保證交流輸出電壓的穩(wěn)定

4．在中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)中,，逆變電源的輸出應(yīng)為失真度較小的正弦波,。這是由于在中、大容量系統(tǒng)中,，若采用方波供電,，則輸出將含有較多的諧波分量,，高次諧波將產(chǎn)生附加損耗，許多光伏發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載為通信或儀表設(shè)備,，這些設(shè)備對(duì)電網(wǎng)品質(zhì)有較高的要求,，當(dāng)中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),，為避免與公共電網(wǎng)的電力污染,，也要求逆變器輸出正弦波電流。

逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電,，若直流電壓較低,，則通過(guò)交流變壓器升壓，即得到標(biāo)準(zhǔn)交流電壓和頻率,。對(duì)大容量的逆變器,，由于直流母線(xiàn)電壓較高，交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達(dá)到２２０Ｖ,，在中,、小容量的逆變器中，由于直流電壓較低,，如１２Ｖ,、２４Ｖ，就必須設(shè)計(jì)升壓電路,。

中,、小容量逆變器一般有推挽逆變電路、全橋逆變電路和高頻升壓逆變電路三種,，推挽電路,，將升壓變壓器的中性插頭接于正電源，兩只功率管交替工作,，輸出得到交流電力,，由于功率晶體管共地邊接，驅(qū)動(dòng)及控制電路簡(jiǎn)單,，另外由于變壓器具有一定的漏感,，可限制短路電流，因而提高了電路的可靠性,。其缺點(diǎn)是變壓器利用率低,，帶動(dòng)感性負(fù)載的能力較差。

全橋逆變電路克服了推挽電路的缺點(diǎn),，功率晶體管調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度,，輸出交流電壓的有效值即隨之改變。由于該電路具有續(xù)流回路，即使對(duì)感性負(fù)載,，輸出電壓波形也不會(huì)畸變,。該電路的缺點(diǎn)是上、下橋臂的功率晶體管不共地,，因此必須采用專(zhuān)門(mén)驅(qū)動(dòng)電路或采用隔離電源,。另外，為防止上,、下橋臂發(fā)生共同導(dǎo)通,，必須設(shè)計(jì)先關(guān)斷后導(dǎo)通電路，即必須設(shè)置死區(qū)時(shí)間,，其電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,。

推挽電路和全橋電路的輸出都必須加升壓變壓器，由于升壓變壓器體積大,，效率低,，價(jià)格也較貴，隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,，采用高頻升壓變換技術(shù)實(shí)現(xiàn)逆變,，可實(shí)現(xiàn)高功率密度逆變，這種逆變電路的前級(jí)升壓電路采用推挽結(jié)構(gòu),，但工作頻率均在２０ＫＨｚ以上,，升壓變壓器采用高頻磁芯材料，因而體積小,、重量輕,，高頻逆變后經(jīng)過(guò)高頻變壓器變成高頻交流電，又經(jīng)高頻整流濾波電路得到高壓直流電（一般均在３００Ｖ以上）再通過(guò)工頻逆變電路實(shí)現(xiàn)逆變.

采用該電路結(jié)構(gòu),，使逆變器功率大大提高,，逆變器的空載損耗也相應(yīng)降低，效率得到提高,，該電路的缺點(diǎn)是電路復(fù)雜,，可靠性比上述兩種電路低.

逆變電路的控制電

上述幾種逆變器的主電路均需要有控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn),，一般有方波和正弱波兩種控制方式,，方波輸出的逆變電源電路簡(jiǎn)單，成本低,，但效率低,，諧波成份大。正弦波輸出是逆變器的發(fā)展趨勢(shì),，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,，有ＰＷＭ功能的微處理器也已問(wèn)世，因此正弦波輸出的逆變技術(shù)已經(jīng)成熟。

1．方波輸出的逆變器目前多采用脈寬調(diào)制集成電路,，如ＳＧ３５２５,，ＴＬ４９４等。實(shí)踐證明,，采用ＳＧ３５２５集成電路,，并采用功率場(chǎng)效應(yīng)管作為開(kāi)關(guān)功率元件，能實(shí)現(xiàn)性能價(jià)格比較高的逆變器,，由于ＳＧ３５２５具有直接驅(qū)動(dòng)功率場(chǎng)效應(yīng)管的能力并具有內(nèi)部基準(zhǔn)源和運(yùn)算放大器和欠壓保護(hù)功能,，因此其外圍電路很簡(jiǎn)單.