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5、启动性能
启动性能是指逆变器带负载启动的能力和动态工作的性能。逆变器在额定负级下应能保证其正常启动。一般电阻性负载工作时,逆 变器启动性能较好。但如果是电感性负载,如电动机、冰箱、空调或大功率水泵启动时,功率可能是额定功率的几倍以上。通常感性负载启动时,逆变器将承受较大的浪涌功率。故逆变器的启动性能 要求在感性或其他负载启动时,逆变器内部器件能承受多次满负荷启动而不致使功率器件损坏。
逆变器的未来
未来的太阳能逆变器需要具备以下特性。
更高的效率:目前,美国市场上逆变器的效率可达95%。在欧洲,由于采用无变压器的设计和创新的拓扑结构,可实现更有效率。例如:有一款产品(SMA Sunny Mini Central 8000TL)就声称可达到98%的效率。
更低的成本:大约0.2-0.3美元/瓦的价格已被设定为2020年逆变器的价格目标,这意味着比目前售价降低了50-75%。这个目标有可能通过增加产量和改善学习曲线来实现。
更高可靠性:目前,逆变器的MTBF(平均无故障时间)为5~10年。理想情况是,逆变器的寿命应与光伏发电系统内的其它组件一样长(即25年)。但很多人怀疑,是否有可能以合理的成本实现这样的目标。在中近期,通过改进质量控制、更好地散热并降低复杂性,MTBF大于10年的目标是可能实现的。
先进的通信功能:今天,逆变器可以记录并借助制造商特定的协议传递信息。下一代单元应使用通用的通信标准传送系统信息,以实现先进的诊断功能,并能与公用服务机构通信,以支持电网的稳定性。
用于桥接和开关和二极管
另一个值得探讨的选择是采用FGH30N60LSD器件。它是一颗饱和电压VCE(SAT) 只有1.1V的30A/600V IGBT。其关断损耗EOFF非常高,达10mJ ,故只适合于低频转换。一个50毫欧的MOSFET在工作温度下导通阻抗RDS(ON) 为100毫欧。因此在11A时,具有和IGBT的VCE(SAT) 相同的VDS。由于这种IGBT基于较旧的击穿技术,VCE(SAT) 随温度的变化不大。因此,这种IGBT可降低输出桥中的总体损耗,从而提高逆变器的总体效率。FGH30N60LSD IGBT在每半周期从一种功率转换技术切换到另一种拓扑的做法也十分有用。IGBT在这里被用作拓扑开关。在较快速的转换时则使用常规及快速恢复超结器件。对于1200V的拓扑及全桥结构,前面提到的FGL40N120AND是非常适合于新型高频太阳能逆变器的开关。当技术需要二极管时,Stealth II、Hyperfast? II 二极管及碳硅二极管是很好的解决方案。逆变器把直流电转换为交流电的效率,目前,欧洲逆变器效率普遍较高,可达到97.2%。