太阳能逆变器架构组件全揭秘（图文）

图7：除了接收到的PV有功功率之外，所需的无功功率也在逆变器中产生。这两者的几何和就是视在功率；它对逆变器设计具有决定性的意义。(SMA提供)　　在市电电网中，两者都有一个带50或60Hz频率的正弦轨迹。一旦电流和电压“同相”，例如以相同的步调移动，这两个振荡因子之积就也将是一个带正平均值的振荡输出---纯有功功率(图8a)。

图8a： 当没有发生相移时，电流i和电压u之积是一个振荡的、但始终正向的输出---纯有功功率(SMA提供)

　　不过，一旦电流和电压的正弦轨迹发生偏移彼此相反，它们之积将是一个正向和反向信号交变出现的输出。在极端情况下，电流和电压在一个四分之一周期发生相移：当电压为零时，电流总是到达其最大强度—反之亦然。其结果是产生纯无功功率，正向和反向信号完全相互抵消(图8b)。

图8b： 在电流i和电压u之间的90o相移处，产生一个带零平均值的交变呈现的正向和反向输出---纯无功功率 (SMA提供)

　　这个相移通常发生在两个方向。当线圈和电容器位于交流电路时，就会产生相移—通常是这种情况：所有的引擎和变压器都有线圈(用于电感偏移)；电容器(用于电容偏移)也很常见。

　　多芯电缆的作用类似于电容器，高压架空电缆可被看作是极长的线圈。因此，在交流电网中，某种程度的相位偏移(例如无功功率)是不可避免的。相移的测量参数是偏移因子cos(φ)，其值在0和1之间。它可被用于很容易地转换成输出值。无功功率的单位被称为乏(VAR)，而不是瓦(见公式1)

公式1：利用直角三角形的勾股定理计算无功功率。(SMA提供)

　　电网中的无功功率的影响是什么？

　　实际上，只有有功功率才是可用的功率。它能给机器供电、使灯泡发光或开动电热器。无功功率则不同：它不能被使用，因而不能给任何电子设备供电。它只是在电网中简单地来回移动，扮演额外负载的角色。此外，所有的电缆、开关、变压器，以及其他部分也需要考虑无功功率。

　　这意味着，它们需要被设计为视在功率，即有功功率和无功功率的几何之和。能量传导过程中的电阻损耗发生在视在功率的基础上；因此额外的无功功率会导致更大的传导损耗。

　　展望未来

　　光伏系统是发电领域相对比较新的技术。像其他新兴技术一样，光伏系统也将随着技术不断成熟而快速变化。因此，光伏系统无疑将持续变革，以满足更高容量、更低成本和更高可靠性的市场需求。届时光伏逆变器将扩展功能，设计人员将需要更多集成的、针对特定应用的元件级部件。正如这些所展示的，光伏系统将广泛普及并最终成为一种可行的主流设施，显着降低我们对矿物燃料的依赖。