2019年12月14日 | 离网逆变器为什么能过载几倍

2019-12-14 来源：古瑞瓦特

在光伏并网系统中，组件、逆变器、电网构成电气系统。阳光辐射有多大，组件转化太阳能，逆变器就发多大的功率，所以并网逆变器对交流过载没有特别要求，因为逆变器的输出功率基本不会超过组件功率。而在光伏离网系统中，组件、蓄电池、逆变器、负载构成电气系统，逆变器的输出功率，是由负载决定的，有些感性负载，如空调、水泵等，里面的电动机，启动功率是额定功率的3-5倍，所以离网逆变器对过载有特别要求。

从上图看出，采用高频隔离技术的离网逆变器，峰值功率可以达到额定功率的两倍；采用工频隔离技术的离网逆变器，峰值功率可以达到额定功率的三倍。那么，一台3kW的高频离网逆变器，可以带动一台1P的空调（启动功率约5.5kVA），一台12kW的工频离网逆变器，可以带动一台6P的空调（启动功率约33kVA）。逆变器给负载提供启动能量，一部分来自于蓄电池或者光伏组件，超出的部分也是靠逆变器自己（内部的储能元件—电容和电感）来提供。

高频 SPF3000-5000TL HV 工频 SPF 4000-12000T HVM

电容和电感都是一种储能元件，不同的是电容是以电场的形式储存电能，电容的容量越大，储存的电量越多。而电感则是以磁场的形式存储能量，电感器磁芯的磁导率越大，电感量也越大，则能够储存的能量也越多。

电容的原理从其结构便可以看出，如上图，两边各有一块金属板引出两个电极，中间由绝缘物质隔开，在电容两端未施加外部电场的情况下，两个极板上所带的正负电荷处于一种平衡状态。

如上图，当在电容两端施加外电场时，一端极板上开始聚集正电荷，另一端极板则聚集负电荷，随着电容两端的电压不断升高至电源电压，电容充电停止，此时就算断开外电路，电容上的能量也不会消失，原因是正负电荷具有“同性相斥，异性相吸”的特性，两端的电荷相吸引就形成了储存能量的作用。

工频隔离变压器，是指频率为工频(50HZ)的变压器，变压器初级和次级都有电感，与逆变器里面的滤波电感，都可以储存一定的电能。而当电感流过电流时，由于电流会存在磁场，当电流的磁场经过磁芯时，电流磁场会打破“磁畴”的平衡状态，使“磁畴”同时趋向于外部磁场的方向，进而导致磁芯此时会对外表现出磁场。而这个磁芯磁场从无到有的过程，其实就是电感储存磁场的过程。

电感是由漆包线绕制在绝缘骨架或磁芯上形成的元器件。当线圈中有电流通过时，会在周围产生一定的磁场，而当通过的电流含有交流成分时，产生的磁场会不断变化，根据电磁感应原理，变化的磁力线又会在线圈两端产生感应电动势，但此电动势的方向和原来产生的电动势方向相反，并以此来阻碍电流的变化。

由此可以看出，电感的主要作用是阻碍电流的变化。电流增加时，它会阻碍电流的增加，同时通过磁场储存一部分能量；而当电流减小时，它又会阻碍电路中电流的减小，并释放出储存的能量来维持电流。正因为电感有储存能量的特性，所以才有滤波和延迟等功能。

总结：

光伏离网系统，输出功率是由负载决定。当有电动机等感性负载启动时，短时间需要非常大的电流，而这些能量，光伏无法提供，蓄电池也不能提供，锂电池短时间如果过载输出，会引起爆炸。但是，逆变器里的电容、电感、变压器可以储能电量，还可短时间放大几倍输出而不会损坏。

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