并网逆变器

一种特殊的逆变器

并网逆变器（grid-tie inverter，简称GTI）是一种特殊的逆变器，除了可以将直流电转换成交流电外，其输出的交流电可以与市电的频率及相位同步，因此输出的交流电可以回到市电。并网逆变器常用在一些直流电压源（如太阳能板或是小型风力发电机）和电网连接的应用中。

简介

并网逆变器（grid-tie inverter，简称GTI）是一种特殊的逆变器，除了可以将直流电转换给交流电外，其输出的交流电可以和市电的频率及相位同步，因此输出的交流电可以回到市电。并网逆变器常用在一些直流电压源（如太阳能板或是小型风力发电机）和电网连接的应用中。

在许多国家，有并网电力系统的住家或是公司，可以将其产生的电力再卖给电力公司。输送回电网的电力有几种不同的补贴方式。净计量电价是指有可再生能源设备的住家或公司，依其送回电网的净能量来领取补贴，例如某一个月，一个住家送回电网的电力为500千瓦-小时，而从电网用的电力为100千瓦-小时，则依400千瓦-小时来领取补贴。在美国，净能量的政策会依司法管辖区不同而不同。另一种政策是上网电价补贴政策，产生每一千瓦-小时的电依照和输电公司所订契约中列的补贴方式来进行补贴。

在美国，并网能源系统是在国家电气规范（NEC）管理范围以内，因此会对并网逆变器有一些强制性的要求。

典型的运作方式

逆变器会将直流电源转换为交流电源，以便送回电网。并网逆变器的输出电压的频率需和电网频率（50或60Hz）相同，一般会用机器中的振荡器达成，并且也会限制输出电压不超过电网电压。现代高品质的并网逆变器，其输出的功率因素可以为1，表示其输出的电压及电流相位是相同的，和电网电压之间的相位差在1度以内。逆变器中有微处理器可以感测电网的交流波形，并且依此波形来产生电压送回电网。不过送回电网的电需有一定比例的无功功率，使附近电网的电力在允许的限制范围内，否则，若某一区域电网的再生能源比例较高，在高电能产出的时候（例如中午）其电压可能会上升的太高。

若电网的电力断电时，并网逆变器需要快速的和电网离线。这是美国国家电气规范（NEC）的规定，以确保在电网断电时，并网逆变器也不会提供电力给电网，此时维修电网的工人才不会因此而触电。

若适当的配置，并网逆变器可以让一个家庭可以使用其自行发电的替代能源（例如太阳能或是风力发电），而不需要繁杂的配线，也不需要电池。若是替代能源不足，不足的部分仍然会用电网的电来提供。

技术

并网逆变器架构有使用较新的高频变压器、传统的工频变压器，或是无变压器的逆变器架构。高频变压器不是直接提供120V或240V的AC电源，而是有电脑控制的多步程式，让电源转换为高频的交流电，再转换为直流电，最后再转换为电源需要的电压及频率。无变压器的逆变器比有变压器的逆变器要轻，其效率也较好，在欧洲很流行。不过因为直流电路和交流电路之间没有电的隔离，担心有故障时，直流端的短路电流会直接跳入市电电路，因此较晚才进入美国市场。不过从2005年起，美国消防协会（NFPA）的国家电气规范已取消了所有太阳能系统都需要负端接地的规定，并加上新的安全要求，因此允许无变压器（或是无电隔离）的逆变器进入美国市场。VDE 0126-1-1及IEC 6210也已允许及定义这类系统需要的安全机制。首先，需要有残留电流或是接地电路以检测异常短路的情形，并且也要进行绝缘测试以确认直流电路与交流电路之间的分离。

特性

逆变器会针对其产品线印制资料表。各厂家资料表中的用词及内容可能会有所不同，但一般会包括以下内容：