我(wo)們的(de)要(yao)求(qiu)用“綠色(se)”的(de)可(ke)再生能(neng)源(yuan)替(ti)代化(hua)石燃(ran)料(liao)以造福於(yu)環境。預(yu)測不(bu)久(jiu)的(de)將(jiang)來(lai)的(de)供(gong)電(dian)系統的(de)現(xian)實(shi)情(qing)景包括多(duo)種(zhong)能(neng)源(yuan)，其(qi)中太陽能(neng)有多(duo)種(zhong)配置(zhi)規模(mo)，既有占地數(shu)公頃(qing)的(de)大(da)型(xing)電(dian)站(zhan)，也(ye)有單戶(hu)家庭(ting)使(shi)用(yong)的(de)裝(zhuang)置。這(zhe)將(jiang)推動(dong)光(guang)伏(fu)（PV）太陽能(neng)逆(ni)變器市場(chang)強(qiang)勁(jin)增長(chang)。即(ji)使(shi)在當前經(jing)濟(ji)低(di)迷(mi)的(de)情(qing)況下，預(yu)計(ji)光(guang)伏(fu)市場(chang)將(jiang)在2013年(nian)達(da)到340億(yi)美(mei)元。關於(yu)光伏(fu)市場(chang)的(de)考(kao)慮因素中，較新的(de)是(shi)預計規(gui)模的(de)裝(zhuang)置都將(jiang)接入電(dian)網(wang)；即(ji)使(shi)家(jia)用的(de)單(dan)戶系統，如果(guo)發(fa)電(dian)量(liang)出局(ju)部負(fu)載(zai)的(de)需要(yao)，也(ye)能(neng)向(xiang)電(dian)力公司輸(shu)送和(he)出(chu)售(shou)電(dian)力。

 

    光(guang)伏(fu)系統要實(shi)現(xian)其潛(qian)能(neng)，就(jiu)必須(xu)提發(fa)電(dian)效率以降(jiang)低(di)每千(qian)瓦成本。*，太陽能(neng)電(dian)池制(zhi)造商(shang)直努(nu)力提(ti)升(sheng)把(ba)太陽輻射轉換為(wei)電(dian)力的(de)基礎效率；光伏(fu)制(zhi)造商(shang)也(ye)在設(she)計下代逆(ni)變器，通(tong)過(guo)增加(jia)診(zhen)斷(duan)和(he)其(qi)他(ta)功(gong)能(neng)提(ti)功(gong)率和(he)效率，增加(jia)智能(neng)化(hua)和(he)功(gong)能(neng)。的(de)動(dong)向(xiang)是(shi)多(duo)串：把(ba)系列(lie)相(xiang)連(lian)的(de)太陽能(neng)電(dian)池組成的(de)多(duo)個串(chuan)連(lian)接到單(dan)個(ge)逆(ni)變器上(shang)，其(qi)中每塊電(dian)池都(dou)有自己的(de)zui大(da)功(gong)率點(dian)跟蹤（MPPT）裝置(zhi)，從(cong)而(er)zui大(da)限(xian)度(du)地產生(sheng)能(neng)量(liang)。太陽能(neng)電(dian)池是(shi)不(bu)易(yi)使用(yong)的(de)電(dian)源(yuan)。電(dian)池是(shi)開(kai)路(lu)，輸(shu)出的(de)額定電(dian)壓約(yue)0.6伏(fu)：通常每個(ge)太陽能(neng)電(dian)池板(ban)zui多(duo)有72塊電(dian)池，形(xing)成44伏的(de)開(kai)路(lu)。短路(lu)電(dian)池可(ke)以輸(shu)出水(shui)平(ping)的(de)電(dian)流(liu)。在這(zhe)些(xie)限之間(jian)的(de)個(ge)點(dian)上，電(dian)池將(jiang)在電(dian)壓和(he)電(dian)流(liu)下輸(shu)出zui大(da)功(gong)率。這(zhe)個zui大(da)功(gong)率點(dian)隨運行條(tiao)件(jian)（如投射的(de)太陽輻射水(shui)平(ping)）變化(hua)，因(yin)此逆變器必(bi)須(xu)跟蹤這(zhe)個點(dian)以保持zui率。設(she)計人員(yuan)依(yi)靠(kao)瞬時采(cai)集數(shu)據的(de)電(dian)壓和(he)電(dian)流(liu)傳感(gan)器，通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)運算法則做(zuo)到這(zhe)點(dian)。

 

    逆變器的(de)輸(shu)出電(dian)流(liu)般在15到50Arm，通(tong)過(guo)傳感(gan)器測(ce)量(liang)到脈寬(kuan)調(tiao)制(zhi)（PWM）正弦波(bo)器的(de)反(fan)饋(kui)輸(shu)出，測(ce)量(liang)進入電(dian)網(wang)的(de)電(dian)量(liang)。器主(zhu)要(yao)基於(yu)微處(chu)理器或數(shu)字(zi)信(xin)號處理(li)器，這(zhe)些(xie)處理(li)器備(bei)有+5伏電(dian)源(yuan)，與(yu)電(dian)子(zi)系統的(de)其(qi)他有功組件(jian)共用(yong)工作(zuo)電(dian)壓基準(zhun)。LEM的(de)HMS電(dian)流(liu)傳感(gan)器使(shi)用(yong)+5伏電(dian)源(yuan)運行。通過(guo)單(dan)的(de)管(guan)腳(jiao)提(ti)供(gong)內(nei)部基準(zhun)電(dian)壓（2.5伏(fu)），使(shi)它(ta)們易(yi)於(yu)和(he)DSP或微處(chu)理(li)器同(tong)使(shi)用。但(dan)是(shi)，它(ta)們也(ye)能(neng)承(cheng)受這(zhe)些(xie)DSP的(de)外(wai)部基準(zhun)（1.5到2.8伏(fu)之間(jian)），從(cong)中生成自己的(de)基準(zhun)。這(zhe)使整個應用加(jia)，有利於(yu)在計算誤差時消(xiao)除基準(zhun)漂(piao)移。

 

    太陽能(neng)電(dian)池板(ban)采(cai)用(yong)的(de)逆(ni)變器通(tong)過(guo)變壓器或者(zhe)使用直連(lian)式無(wu)變壓器設(she)計接入電(dian)網(wang)。根(gen)據布局(ju)情況，前種(zhong)方法可在電(dian)網(wang)接入點(dian)使用(yong)工頻(pin)變壓器，或者(zhe)使用頻(pin)變壓器作(zuo)為(wei)逆(ni)變器電(dian)路(lu)內部的(de)點(dian)。基於(yu)低(di)頻(pin)變壓器的(de)電(dian)路(lu)提供(gong)內在的(de)保護，能(neng)夠防(fang)止(zhi)直流(liu)電(dian)註(zhu)入交流(liu)電(dian)網(wang)，但變壓器本(ben)身(shen)的(de)損(sun)耗會(hui)造成效率損(sun)失(shi)。由於(yu)IGBT交換(huan)不(bu)夠等原因，逆變器的(de)交(jiao)流(liu)輸(shu)出可(ke)能(neng)有直流(liu)成分(fen)；逆變器回(hui)路(lu)中采(cai)用(yong)的(de)電(dian)流(liu)傳感(gan)器的(de)直(zhi)流(liu)偏移本身顯(xian)示為(wei)輸(shu)出電(dian)路(lu)的(de)直(zhi)流(liu)成分(fen)，因此偏移應當盡(jin)量(liang)減(jian)小。電(dian)網(wang)可接受的(de)直(zhi)流(liu)供(gong)電(dian)受到嚴(yan)格(ge)的(de)；設(she)計人員(yuan)面(mian)臨的(de)問(wen)題(ti)不(bu)是(shi)這(zhe)些(xie)在各國存(cun)在差異，而(er)且有的(de)以額定電(dian)流(liu)百分(fen)比表(biao)示（如0.5%），有的(de)以低(di)至20 mA（英(ying)國）的(de)限(xian)值表示。情況(kuang)下，都(dou)需要(yao)測量(liang)很(hen)大(da)的(de)交(jiao)流(liu)電(dian)流(liu)中的(de)很(hen)小的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)流(liu)，同(tong)時需要(yao)有zui小的(de)偏移和(he)漂(piao)移。

 

    另(ling)個(ge)問(wen)題(ti)是(shi)對地漏電(dian)。無(wu)變壓器的(de)配置(zhi)下，情(qing)況(kuang)下太陽能(neng)電(dian)池板(ban)漏電(dian)容(rong)或人體(ti)阻(zu)抗(kang)都有接地通(tong)路(lu)。需要(yao)采(cai)用(yong)剩(sheng)余電(dian)流(liu)裝(zhuang)置（RCD）探測(ce)不(bu)的(de)入地電(dian)流(liu)，或者(zhe)再次采(cai)用(yong)適當(dang)規(gui)格(ge)的(de)電(dian)流(liu)傳感(gan)器，把(ba)RCD功(gong)能(neng)嵌(qian)入逆變器設(she)計。通過(guo)這(zhe)種(zhong)方法，系統能(neng)在規定(ding)的(de)*的(de)不(bu)同(tong)水(shui)平(ping)上(shang)（幾mA）（交流(liu)和(he)直(zhi)流(liu)）啟(qi)動(dong)運行，同時承受太陽能(neng)電(dian)池裝(zhuang)置(zhi)與(yu)附(fu)近(jin)地面(mian)間(jian)的(de)電(dian)容(rong)產生(sheng)的(de)較(jiao)強交流(liu)接地電(dian)流(liu)。

 

    當(dang)今(jin)的(de)太陽能(neng)逆(ni)變器布局(ju)需要(yao)基於(yu)電(dian)流(liu)傳感(gan)器的(de)緊湊(cou)、低(di)成本和(he)可(ke)靠(kao)的(de)接地電(dian)流(liu)方案(an)。LEM據(ju)此特別設(she)計了CT系列(lie)傳感(gan)器。它(ta)們是(shi)額定範(fan)圍為(wei)100mA、200mA和(he)400mA的(de)不(bu)同(tong)電(dian)流(liu)裝(zhuang)置，在額定電(dian)流(liu)下提(ti)供(gong)5伏(fu)的(de)線(xian)輸(shu)出。在額定電(dian)流(liu)的(de)8和(he)9的(de)條(tiao)件(jian)下，響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)不(bu)過(guo)20毫(hao)秒(miao)和(he)60毫(hao)秒(miao)。采(cai)用(yong)設(she)計（“磁通(tong)門(men)”）是(shi)關鍵(jian)，要(yao)在低(di)偏移或漂(piao)移的(de)條(tiao)件(jian)下測(ce)量(liang)很(hen)小(xiao)的(de)直(zhi)流(liu)或交流(liu)電(dian)流(liu)是(shi)如此；可測(ce)量直(zhi)流(liu)和(he)zui18千(qian)赫(he)的(de)交(jiao)流(liu)電(dian)流(liu)。CT產品(pin)可以安裝(zhuang)在PCB上，尺寸小(xiao)，重量(liang)輕(qing)，有供相(xiang)線穿過(guo)的(de)通(tong)孔(kong)。安(an)裝(zhuang)在PCB上的(de)CAS/CASR/CKSR電(dian)流(liu)傳感(gan)器采(cai)用(yong)相(xiang)同的(de)閉(bi)環磁通(tong)門(men)；可(ke)對交流(liu)和(he)直(zhi)流(liu)電(dian)流(liu)進行(xing)測量，它(ta)們涵蓋(gai)6到50Arms的(de)額定範(fan)圍，zui測(ce)量(liang)值(zhi)為(wei)額定值(zhi)的(de)三(san)倍，同時(shi)頻(pin)率可達(da)到300千(qian)赫(he)（+/-3dB）。按照的(de)逆(ni)變器設(she)計趨(qu)勢的(de)要(yao)求(qiu)對它(ta)們進行(xing)了特別設(she)計，改進了(le)以下方面(mian)的(de)能(neng)：共模(mo)幹擾，溫(wen)度(du)漂(piao)移（偏移和(he)增益；根(gen)據型(xing)號的(de)不(bu)同(tong)，zui大(da)零(ling)點(dian)溫(wen)度(du)漂(piao)移為(wei)7到30 ppm/K），響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)（低(di)於(yu)0.3微秒(miao)）、絕緣(yuan)水(shui)平(ping)、+5伏(fu)電(dian)源(yuan)和(he)緊湊(cou)尺寸。

 

    為(wei)了(le)與(yu)電(dian)網(wang)同步，需要(yao)特別逆變器的(de)輸(shu)出端(duan)。逆(ni)變器必(bi)須(xu)輸(shu)出正弦交(jiao)流(liu)電(dian)，因(yin)此要盡(jin)量減(jian)小諧波(bo)，同時(shi)對電(dian)網(wang)側的(de)電(dian)流(liu)變化(hua)做(zuo)出(chu)反應。這(zhe)裏采(cai)用(yong)的(de)傳感(gan)器必(bi)須(xu)有很快(kuai)的(de)反(fan)應時間(jian)和(he)低(di)零點(dian)漂(piao)移。減(jian)小溫(wen)度(du)變化(hua)造(zao)成的(de)零(ling)點(dian)漂(piao)移也(ye)減(jian)少對復(fu)雜的(de)補(bu)償(chang)運算法則的(de)需要(yao)。相(xiang)反，在通過(guo)傳感(gan)器監(jian)控(kong)MPPT的(de)逆(ni)變器的(de)直(zhi)流(liu)輸(shu)入端，電(dian)流(liu)的(de)變相(xiang)應少(shao)些(xie)，從(cong)而(er)可以采(cai)用(yong)低(di)成本的(de)開(kai)環傳感(gan)器。

 

    沒(mei)有接入電(dian)網(wang)的(de)逆(ni)變器，例(li)如備用(yong)系統的(de)充電(dian)電(dian)池，不(bu)受國家(jia)電(dian)網(wang)，但是必須(xu)許(xu)多(duo)相(xiang)同的(de)和(he)效率要求(qiu)。

 

    光伏(fu)逆變器設(she)計人員(yuan)必(bi)須(xu)遵守(shou)的(de)規(gui)格(ge)很(hen)可能(neng)變得加(jia)嚴(yan)苛(ke)。例(li)如，和(he)直(zhi)流(liu)電(dian)輸(shu)入電(dian)網(wang)樣(yang)，可(ke)能(neng)就(jiu)逆變器輸(shu)出電(dian)流(liu)的(de)諧(xie)波總量(liang)的(de)容(rong)許(xu)水平(ping)達(da)成某(mou)種(zhong)共識(shi)；目(mu)前存(cun)在根(gen)據布局(ju)情況設(she)有多(duo)種(zhong)本(ben)地。這(zhe)要求(qiu)在遠於(yu)50或60赫(he)茲(zi)的(de)電(dian)網(wang)頻(pin)率下地測(ce)量電(dian)流(liu)。

 

    萊(lai)姆等傳感(gan)器制(zhi)造商(shang)和(he)光(guang)伏(fu)逆(ni)變器制(zhi)造商(shang)之間(jian)的(de)緊密(mi)協(xie)作(zuo)，將(jiang)為(wei)開(kai)發(fa)奠定(ding)基礎。綜合運用這(zhe)些(xie)，將(jiang)在不(bu)斷(duan)增長(chang)的(de)太陽能(neng)產業(ye)取得真(zhen)正的(de)競(jing)爭優勢和(he)*。