并网逆变器与离网逆变器：如何使并网逆变器实现离网运行

简介：
本文探讨了并网逆变器和离网逆变器的区别，并详细介绍了如何通过技术手段将并网逆变器转换为离网模式，以适应不同电力供应条件下的稳定运行。 逆变器在电力电子领域扮演着重要角色，其主要功能是将直流电（DC）转换为交流电（AC）。根据不同的应用场合，可以将其分为离网逆变器和并网逆变器两大类。 离网逆变器主要用于独立的电力系统中，在偏远地区或者城市电网断电时作为应急电源使用。这类设备的核心任务是将直流电源产生的电流（如太阳能电池板、风力发电机或储能电池）转换成交流电，为未接入公共电网的电器提供所需的能量供应。离网逆变器通常包含一个内置的电池管理系统，能够对储存装置进行高效的充电和放电管理，并保证稳定的输出电压。 并网逆变器则主要用于连接到公用电力网络的应用场景中，尤其在可再生能源发电项目如太阳能光伏电站中有广泛应用。它将直流电源转换成符合电网质量标准的交流电，在此过程中跟踪电网频率与相位以确保同步供电。这类设备的优势在于高系统功率和低成本特性，特别是在大型光伏发电站采用三相IGBT（绝缘栅双极型晶体管）模块的情况下更为明显；而较小的应用场景则可能使用场效应晶体管。通过数字信号处理器转换控制器来控制输出电流接近正弦波形的电能质量是并网逆变器的重要特点之一。 区分离网和并网逆变器可以从以下几个方面入手：根据应用场景，可以将其区分为独立型（即离网）或联网型；按照输出波形调制方式的不同，则有方波、阶梯波、正弦波及组合式三相等类型之分。在光伏发电并网系统中应用时，还可以依据是否配备变压器来划分逆变器种类。 值得注意的是，并网逆变器虽然主要用于发电上网场景下，但在特定条件下也可作为离网设备使用：当需要独立供电时，并网逆变器可以直接将电力输送至负载而不通过电网。然而，在这种模式下它必须具备额外的功能如低电压穿越能力（LVRT），以便在断电情况下继续运行并提供稳定电源。此时的逆变器充当电流源的角色，需跟踪负载频率和相位变化进行功率调节。 相比之下，离网逆变器则更像是一个小型独立电网系统：它们需要自行建立电压，并通过储能设备如电池组来存储多余电力并在需求高峰时释放储存能量。因此，在设计上通常会配备相应的储能装置以确保可靠供电；而并网逆变器由于直接将产生的电能送入公共网络，所以不需要额外的储能设施。 在并网模式下，常规操作中并网逆变器不会调节输出电力量大小：它所产生的所有电量都会被输入电网。然而，在电网不稳定时这种做法可能会对其造成干扰；而离网逆变器由于依靠自身储存设备供电且不向公共网络输送能量，则不受此限制影响。