为什么叫逆变器？一文读懂光伏逆变器简史

为什么叫逆变器？一文读懂光伏逆变器简史
1.逆变器是PCE：功率转换设备
现代的太阳能光伏逆变器最简单的形式是电源转换器（Power Change Equipment)，它将太阳能电池板产生的直流电转换为可以并网的交流电。但世界上第一个逆变器却相反：他们将交流电转换为直流电。

图1：500kW西屋旋转变流器
Charles S. Bradley于1888年发明了旋转转换器。当时大多数电器和机械都使用直流电源运行，但交流传输迅速成为主导。迫切需要将传输的交流电转换为电器可以使用的直流电。
从19世纪末到20世纪中叶，旋转转换器和电动发电机组完成了这项工作。现在，当我们谈论这种将交流电转换为直流电的电源转换器时，我们通常称它们为“变频器”。
2.“逆变器”得名从何而来？
1925年工程师大卫·普林斯首次使用“逆变器”一词。他在GE Review上发表了一篇文章，其中写道：
“作者把整流电路倒过来，一端通直流电，另一端输出交流电”
因此，太阳能光伏逆变器被称之为“逆变器”，它“反转”了整流器的操作。
3.从机械设备到电力电子
到1950年代，逆变器从机械设备转变为带有固态电路的设备，从而引出了一个名为“电力电子”的新工程领域。
普通电子产品由不起眼的晶体管主导，对于大多数逆变器应用来说，它的电压和电流额定值不足。电力电子使用一种称为晶闸管或SCR（可控硅整流器）的大功率晶体管。
1953年德国Kaco公司制造了世界上第一台晶闸管逆变器，多年后，Kaco又生产出第一台无变压器逆变器。
4.无变压器逆变器
1999年，少数“理想主义者”爬上德国Baden-Württemberg一家屋顶安装太阳能光伏系统。与之相伴的是世界上第一台无变压器组串式太阳能逆变器：Kaco Blue Planet PVI 2600。
图2：光伏逆变器演变：今天的Blueplanet 10.0 TL3（左）的功率是20年前PVI 2600产品的四倍，但尺寸基本相同。来源：Kaco。
1999年Kaco推出的无变压器逆变器带来了许多优势：它更高效、更轻且制造成本更低。然而，其主要缺点是直流和交流电路之间缺乏电流隔离，这可能会把危险的直流故障带到交流侧。
变压器可以在两个电路之间无需通过电线连接便可实现电力传输。它将设备的输入和输出电源分开，实现电流隔离，并将电能以电场的方式传输，而不是通过电气连接。Kaco发明的无变压器光伏逆变器虽然有很多优点，但也给电网供应商带来不少麻烦，并导致世界各地的行业标准协会再次改写。
5.微型逆变器