光伏发电基本知识：逆变器的故事
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什么是逆变器？ 逆变器是太阳能系统中最重要的设备之一。这是一种将太阳能电池板产生的直流电（DC）转换为电网使用的交流电（AC）的设备。在直流电中，电在一个方向上保持恒定电压。在交流电中，当电压从正变为负时，电流在电路中双向流动。逆变器只是一类被称为电力电子设备的调节电力流动的一个例子。 从根本上讲，逆变器通过非常快速地来回切换DC输入的方向来实现DC到AC的转换。结果，DC输入变为AC输出。此外，滤波器和其他电子设备可以用来产生一个电压，该电压以干净、重复的正弦波的形式变化，可以注入电网。正弦波是电压随时间产生的一种形状或模式，它是电网在不损坏电气设备的情况下可以使用的电力模式，而电气设备是在特定频率和电压下运行的。 第一批逆变器是在19世纪制造的，是机械式的。例如，旋转电机将用于连续改变直流电源是正向连接还是反向连接。今天，我们用晶体管制造电子开关，这种固态器件没有移动部件。晶体管由硅或砷化镓等半导体材料制成。它们根据外部电信号控制电流。 如果你有一个家用太阳能系统，你的逆变器可能会执行几个功能。除了将太阳能转换为交流电外，它还可以监控系统并提供与计算机网络通信的入口。太阳能 电池存储系统依赖于先进的逆变器，以在停电时在没有电网任何支持的情况下运行，如果它们被设计为这样做的话。 走向基于逆变器的电网 历史上，电力主要是通过燃烧燃料和产生蒸汽来产生的，然后蒸汽使涡轮发电机旋转，从而产生电力。当设备旋转时，这些发电机的运动产生交流电，这也设置了频率或正弦波重复的次数。电源频率是监测电网健康状况的重要指标。例如，如果有太多的负载，太多的设备消耗能量，那么能量从电网中移除的速度会快于其供应的速度。因此，涡轮机将减速，交流频率将降低。由于涡轮机是巨大的旋转物体，它们抵抗频率的变化，就像所有物体抵抗其运动的变化一样，这一特性被称为惯性。 随着更多的太阳能系统被添加到电网中，更多的逆变器被连接到电网中。基于逆变器的发电可以在任何频率产生能量，并且不具有与蒸汽发电相同的惯性财产，因为不涉及涡轮机。因此，向具有更多逆变器的电网过渡需要构建更智能的逆变器，该逆变器能够响应电网运行期间发生的频率变化和其他干扰，并帮助稳定电网，防止这些干扰。 |
