光伏電站的工作原理基于半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)，產(chǎn)生的電流是直流電，不能直接被廣泛應(yīng)用，因?yàn)槿粘Ｉ罟I(yè)生產(chǎn)中大多使用的是交流電。而且，光伏電池板產(chǎn)生的直流電電壓和電流大小，會(huì)隨著光照強(qiáng)度和溫度等因素的變化而波動(dòng)，難以滿足穩(wěn)定供電的需求。所以，需要利用變壓器對其進(jìn)行轉(zhuǎn)換和調(diào)整，以便在生活和生產(chǎn)中用到太陽能。
變壓器在光伏電站中的關(guān)鍵作用
（一）電壓轉(zhuǎn)換，適配電網(wǎng)與設(shè)備
光伏電站產(chǎn)生的電能，其電壓往往與電網(wǎng)要求的接入電壓不一致。比如常見的小型分布式光伏電站，逆變器輸出的交流電可能是 380V，而當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)需要接入的電壓等級或許是 10kV 甚至更高。此時(shí)，變壓器可以通過電磁感應(yīng)原理，改變繞組匝數(shù)比，將光伏電站輸出的電壓升高或降低，實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)電壓的匹配，讓光伏電能能夠順利并入電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。同時(shí)，在光伏電站內(nèi)部，不同設(shè)備運(yùn)行所需的電壓也不盡相同，變壓器也能將合適的電壓輸送給對應(yīng)的設(shè)備，確保站內(nèi)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
（二）電氣隔離，保障安全穩(wěn)定
電氣隔離是變壓器的重要功能之一。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障，如短路、過電壓等異常情況時(shí)，變壓器能有效阻止故障電流反灌到光伏系統(tǒng)中，保護(hù)光伏組件、逆變器等設(shè)備免受損壞。同時(shí)，電氣隔離也減少了電磁干擾，提高了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，讓光伏電站的運(yùn)行更加安全可靠。
（三）諧波抑制，提升電能質(zhì)量
光伏逆變器在將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的諧波。這些諧波就像是混入純凈水流中的雜質(zhì)，會(huì)使電流和電壓波形發(fā)生畸變，影響電能質(zhì)量。諧波不僅會(huì)導(dǎo)致用電設(shè)備發(fā)熱、損耗增加，縮短設(shè)備使用壽命，還可能引發(fā)電網(wǎng)諧振，造成更嚴(yán)重的故障。而變壓器就如同一個(gè) “凈化器”，通過特殊的繞組設(shè)計(jì)和接線方式，能夠有效抑制諧波。它可以將大部分諧波電流限制在變壓器內(nèi)部，使其不會(huì)大量流入電網(wǎng)，從而提升了電能質(zhì)量，滿足并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，讓光伏電站輸出的電能更加 “干凈”，更好地為用戶服務(wù)。