Ein Wechselrichter ist ein elektronisches Gerät, das den Gleichstrom (DC) aus einer Batterie oder einer anderen Stromquelle in Wechselstrom (AC) umwandelt. Er wird in der Mittel-, Hochspannung und Höchstspannung eingesetzt, um den Strom von Erneuerbaren Energiequellen wie Wind- und Solaranlagen oder Batteriespeichern in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen.
Der Wechselrichter besteht aus verschiedenen Komponenten, wie einem Transformator, Gleichrichtern, Halbleitern und Filtern. Er hat die Aufgabe, den Gleichstrom in Wechselstrom zu wandeln und die Frequenz und Spannung an die Netzbedingungen anzupassen. Dabei wird die sinusförmige Wechselspannung erzeugt, die dem öffentlichen Stromnetz entspricht.
Je nach Größe und Anwendung gibt es unterschiedliche Typen von Wechselrichtern, wie z.B. zentrale Wechselrichter oder String-Wechselrichter. Zentrale Wechselrichter sind größer und eignen sich für größere Anlagen wie Solarparks. Sie wandeln den Strom von mehreren Strängen gleichzeitig um und speisen ihn ins Stromnetz ein. String-Wechselrichter sind kleiner und werden in der Regel bei kleineren Anlagen eingesetzt. Sie wandeln den Strom von einzelnen Strängen um und speisen ihn ins Stromnetz ein.
In der Mittel-, Hoch- und Höchstspannung sind Wechselrichter oft als Netzkopplungswechselrichter ausgelegt, die in der Lage sind, Spannungen von mehreren Kilovolt oder sogar Megavolt zu verarbeiten. Solche Geräte können zudem mit einem integrierten Transformator ausgestattet sein, um die Spannung auf die Netzspannung zu erhöhen oder zu reduzieren.
Grundsätzlich lassen sich Wechselrichter in zwei Kategorien einteilen: netzgekoppelte und inselbetriebene Wechselrichter.
Netzgekoppelte Wechselrichter werden verwendet, um erneuerbare Energiequellen wie Solar-, Wind- oder Wasserkraft in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Sie wandeln den Gleichstrom der erneuerbaren Energiequelle in Wechselstrom um, der mit dem öffentlichen Stromnetz synchronisiert und eingespeist wird. Diese Wechselrichter verfügen normalerweise über intelligente Steuerungen, die die Ausgangsleistung der erneuerbaren Energiequelle an die Bedürfnisse des Stromnetzes anpassen können.
Inselbetriebene Wechselrichter hingegen werden eingesetzt, um unabhängige Stromversorgungssysteme zu schaffen, die nicht an das öffentliche Stromnetz angeschlossen sind. Sie wandeln den Gleichstrom von Batterien oder anderen Gleichstromquellen in Wechselstrom um, der von elektrischen Geräten und Systemen verwendet werden kann. Diese Wechselrichter verfügen in der Regel über Batteriemanagementsysteme und können die Ladezustände der Batterien überwachen und regeln.