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逆变器模型准确模拟了实际逆变器的物理行为，提供了其性能的洞察，并帮助优化太阳能系统的整体效率。
概述
逆变器模型模拟了将直流电输入——源自光伏模IV曲线——转换为适合电网连接的交流输出。它包括为每个逆变器输入选择最佳工作点，建模转换效率，并结合电网和逆变器的操作约束，准确表示电力系统中的逆变器行为。
逆变器模型方法论
逆变器模型处理由光伏转换模型为每个输入产生的IV曲线。它确定最佳工作点，将收集的直流功率转换为交流输出，并应用相关的逆变器和电网约束以确保系统正确运行。
逆变器的主要特点：
功率因数（pf）设定：功率因数（cos（φ））定义了逆变器输出和电网连接点的有功与无功功率的比值。
电网限制：电网运营商可能会对逆变器的有源功率输出设置限制，以管理注入电网的电力量。
夜间功耗：在待机模式下，当GHI和DNI均为零时，逆变器仍会消耗少量电力，这在其技术数据手册中规定。
逆变器模型：
每个输入都接收IV曲线。
确定每个输入的最佳工作点（最大功率点跟踪）。
将这些工作点转换为相应的交流电压和电流输出。
图1：逆变器模型。
最大功率点追踪
最大功率点跟踪（MPPT）算法确定每个逆变器输入IV曲线的最佳工作点，同时考虑逆变器和电网的约束条件。该点必须满足以下条件：
电压必须在允许输入范围内⟨Vmppopermin，V mppopermax⟩。
电流不得超过最大输入电流（Imax）。
功率不得超过最大功率限制（Pmax），该上限由逆变器和电网的下限设定。
最佳工作点在图2的IV曲线中用红色点标记。该点与理论最大值之间的功率差以削波损耗的形式报告。
每个输入的确定工作点为：
用于重新计算电缆的直流损耗
作为直流/交流功率转换过程的输入
图2： 最大功率点追踪。
直流/交流转换
一旦确定最大功率点（MPP），逆变器将光伏模块的直流电转换为适合电网集成的交流电。这一步通过 桑迪亚逆变器模型进行模拟，该模型结合了逆变器效率和在各种环境和运行条件下的动态性能，以预测最终的交流输出。模型随后确定复输出工作点，指定逆变器输出处的有功和无功分量。
复输出工作点
在 Solargis Evaluate 中，交流电网络中的电力由有功和无功两部分组成。逆变器产生的复交流输出可表示为
其中：
是视偧功率的复数值，
是主动电力，
是无功电，
可计算为 φ=arccos（pf）。
注意：注入点的无功功率水平取决于电气元件参数和用户自定义的功率因数设置。
与其他软件的比较
逆变器的性能和建模在不同太阳能仿真软件中可比：
软件 | 参数名称 | 注释 |
|---|---|---|
索拉吉斯展望 | 逆变器（直流/交流）转换 | ANDIA并网光伏逆变器模型。 |
太阳评估 | 逆变器损耗： 功率限制与直流/交流转换 | SANDIA模型用于并网光伏逆变器，检查输出功率限制、削波损耗和夜间功耗。 |
PVsyst | 逆变器损耗： 运行过程中（效率） 在标称内燃功率/电压上 由于输入电流最大 由于功率/电压阈值 | 单或三效率逆变器配置，采用最大效率、CEC或EU效率，考虑工作极限、削波校正、多MPPT。
|
SAM（NREL） | 逆变器： 削波 功耗 夜间饮用 效率 | SANDIA逆变器模型或逆变器部件负载曲线模型，MPPT或功率削波检查，串 电压检查 （第72页）。 |
SolarFarmer（DNV） | 逆变器： 最小/最大直流电压 最小直流功率 最大直流电流 效率 最大交流功率 超功率停机 逆变器自驾 | 最大效率和加权效率或CEC测量效率曲线的逆变器模型，识别逆变器MPPT跟踪区外的运行情况。
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辅助损失
辅助损耗代表光伏电站运行和维护所需的各种支持系统所消耗的能量。这些包括冷却系统、空调、电机驱动以及其他重要的子系统。虽然这些损失对于确保电厂的可靠性和功能是必要的，但它们会降低净能产出，必须将它们纳入性能和效率计算中，以准确评估整体工厂生产力。该类别还包括户外照明、安保系统以及维护人员设施。
辅助损失在一天中不同的时间段施加：
夜间损耗：这些是以瓦特计的连续恒定损耗（夜间常损耗）。只有当逆变器交流端的功率等于或小于零时才考虑。
日内损失：这类可以分为两类：
持续恒定损耗：以瓦特计（日常损耗）。
比例损耗：这些损耗与逆变器输出功率成正比，单位为瓦特每千瓦（W/kW）（日比例损耗）。用户可以在逆变器交流端设置有功功率阈值，以确定何时应考虑每种损耗类型。