Der Wechselrichter ist das Gehirn und Herzstück der Photovoltaik-Stromerzeugungsanlage. Bei der solaren Photovoltaik-Stromerzeugung handelt es sich bei dem von der Photovoltaikanlage erzeugten Strom um Gleichstrom. Viele Lasten benötigen jedoch Wechselstrom, und das Gleichstromversorgungssystem weist große Einschränkungen auf und ist bei der Spannungsumwandlung unpraktisch. Auch der Lastanwendungsbereich ist begrenzt, mit Ausnahme spezieller Leistungslasten sind Wechselrichter erforderlich, um Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Der Photovoltaik-Wechselrichter ist das Herzstück der Photovoltaik-Solarstromerzeugungsanlage, der den von den Photovoltaikmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt und an die lokale Last oder das Netz überträgt, und ist ein leistungselektronisches Gerät mit entsprechenden Schutzfunktionen.
Der Solarwechselrichter besteht hauptsächlich aus Leistungsmodulen, Steuerplatinen, Leistungsschaltern, Filtern, Drosseln, Transformatoren, Schützen und Schränken. Der Produktionsprozess umfasst die Vorverarbeitung elektronischer Teile, die komplette Maschinenmontage, Tests und die komplette Maschinenverpackung. Seine Entwicklung hängt von der Entwicklung der Leistungselektroniktechnik, der Halbleiterbauelementtechnik und der modernen Steuerungstechnik ab.
Bei Solarwechselrichtern ist die Verbesserung der Umwandlungseffizienz der Stromversorgung ein ewiges Thema, aber wenn die Effizienz des Systems immer höher wird und fast 100 % erreicht, geht eine weitere Effizienzverbesserung mit einer kostengünstigeren Leistung einher. Daher wird es derzeit ein wichtiges Thema sein, eine hohe Effizienz aufrechtzuerhalten, aber auch eine gute preisliche Wettbewerbsfähigkeit aufrechtzuerhalten.
Im Vergleich zu den Bemühungen, die Effizienz des Wechselrichters zu verbessern, wird die Verbesserung der Effizienz des gesamten Wechselrichtersystems allmählich zu einem weiteren wichtigen Thema für Solarenergiesysteme. Wenn in einer Solaranlage ein lokaler Schattenbereich von 2 bis 3 % auftritt, kann die Ausgangsleistung des Systems bei einem Wechselrichter mit MPPT-Funktion zu diesem Zeitpunkt sogar um etwa 20 % sinken, wenn die Ausgangsleistung schlecht ist . Um sich besser an eine solche Situation anzupassen, ist es eine sehr effektive Methode, einzelne oder mehrere MPPT-Steuerungsfunktionen für einzelne oder Teilsolarmodule zu verwenden.
Da sich das Wechselrichtersystem im Zustand des netzgekoppelten Betriebs befindet, führt die Leckage des Systems zur Erde zu ernsthaften Sicherheitsproblemen; Darüber hinaus werden die meisten Solaranlagen zur Verbesserung der Effizienz des Systems in Reihe geschaltet, um eine hohe DC-Ausgangsspannung zu erzeugen. Aufgrund abnormaler Bedingungen zwischen den Elektroden kann leicht ein Gleichstromlichtbogen erzeugt werden. Aufgrund der hohen Gleichspannung ist es sehr schwierig, den Lichtbogen zu löschen, und es kann sehr leicht zu einem Brand kommen. Mit der weit verbreiteten Einführung von Solarwechselrichtersystemen wird auch das Thema Systemsicherheit ein wichtiger Bestandteil der Wechselrichtertechnologie sein.
Darüber hinaus leitet das Energiesystem die rasante Entwicklung und Popularisierung der Smart-Grid-Technologie ein. Die Netzanbindung einer Vielzahl neuer Energiesysteme wie der Solarenergie stellt neue technische Herausforderungen an die Stabilität des Smart-Grid-Systems. Die Entwicklung eines Wechselrichtersystems, das schneller, genauer und intelligenter mit intelligenten Netzen kompatibel ist, wird in Zukunft eine notwendige Voraussetzung für Solarwechselrichtersysteme sein.
Im Allgemeinen geht die Entwicklung der Wechselrichtertechnologie mit der Entwicklung der Leistungselektroniktechnologie, der Mikroelektroniktechnologie und der modernen Steuerungstheorie einher. Im Laufe der Zeit entwickelt sich die Wechselrichtertechnologie in Richtung höherer Frequenz, höherer Leistung, höherem Wirkungsgrad und kleinerer Größe.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 12. August 2022