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【光伏逆變器百科】光伏逆變器工作原理 光伏逆變器的作用

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導語

隨著光伏市場的火熱,光伏企業也如雨后春筍般冒了出來。對太陽能發電行業來說,光伏逆變器起到了關鍵性作用。不同的品牌的產品在實際的發電量、使用體驗上也有參差不齊的表現。那到底該如何選擇適合自己電站的光伏逆變器?要想知道光伏逆變器什么牌子好,首先要搞明白光伏逆變器工作原理、光伏逆變器的作用等基本問題。

目錄
光伏逆變器簡介
光伏逆變器工作原理
光伏逆變器的作用
光伏逆變器選購竅門
光伏逆變器的應用
光伏逆變器常見故障
光伏逆變器什么牌子好
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光伏逆變器簡介

逆變器(qi)又(you)稱電源調(diao)整器(qi),根(gen)據(ju)逆變器(qi)在光伏(fu)發電(dian)系統中的用途可(ke)分為(wei)獨立型電(dian)源用和并網用二種。根據(ju)波形調(diao)制方(fang)式又可(ke)分為(wei)方(fang)波逆(ni)變器(qi)(qi)、階(jie)梯波逆(ni)變器(qi)(qi)、正(zheng)弦波逆(ni)變器(qi)(qi)和組合式三相(xiang)逆(ni)變器(qi)(qi)。對于用于并網系統的逆(ni)(ni)變(bian)器(qi),根(gen)據有無變(bian)壓器(qi)又可分為變(bian)壓器(qi)型逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)和無變(bian)變(bian)壓器(qi)型逆(ni)(ni)變(bian)器(qi)。

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光伏逆變器工作原理

逆(ni)變(bian)器是一種由(you)半導體器件組(zu)成的電力調整裝置,主要(yao)用于把直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)轉換成交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)。一般由(you)(you)升(sheng)壓(ya)回路(lu)和(he)逆(ni)變(bian)橋(qiao)式(shi)(shi)回路(lu)構成。升(sheng)壓(ya)回路(lu)把太陽電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)升(sheng)壓(ya)到逆(ni)變(bian)器輸出(chu)控制(zhi)所(suo)需的(de)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya);逆(ni)變(bian)橋(qiao)式(shi)(shi)回路(lu)則把升(sheng)壓(ya)后的(de)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)等(deng)價地轉換成常用頻(pin)率的(de)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)。逆(ni)變(bian)器主要(yao)由(you)(you)晶體管等(deng)開(kai)關元(yuan)件構成,通過有(you)規則地讓開(kai)關元(yuan)件重(zhong)復開(kai)-關(ON-OFF),使直流輸入變成(cheng)交(jiao)流輸出。當然,這樣單純(chun)地由開和關回路產生的逆(ni)變器輸出波形并(bing)不實(shi)用(yong)。一般需要采用(yong)高(gao)頻脈寬調制(SPWM),使靠(kao)近正(zheng)弦(xian)波兩端的(de)電壓寬(kuan)度(du)(du)變(bian)狹,正弦(xian)波中央的(de)電壓寬(kuan)度(du)(du)變(bian)寬(kuan),并在半周(zhou)期內(nei)始終讓(rang)開關元件按一(yi)定頻率朝一(yi)方向動作,這樣形成一(yi)個脈沖波列(擬(ni)正弦(xian)波)。然后讓脈沖波通過簡(jian)單的濾波器形成正弦波。

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光伏逆變器的作用

1.最大功率跟蹤功能

太陽能電池板(ban)的電流和(he)電壓是隨太陽輻射(she)強度和(he)太陽電池組件自身溫(wen)度而(er)變(bian)化的(de),因此輸(shu)出(chu)的(de)功(gong)率(lv)也會變(bian)化,為了保(bao)證輸(shu)出(chu)電力最大(da)(da)化,就要盡(jin)可能的(de)獲取(qu)電池板的(de)最大(da)(da)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)。逆變(bian)器的(de)MPPT跟(gen)蹤功能(neng)就(jiu)是針對這一特性(xing)設計的(de)。

2.防單獨運行功能

逆變器中(zhong)一般配置了防孤島裝置,當電(dian)(dian)網電(dian)(dian)壓為0時(shi),逆(ni)變(bian)器就會停止工作。之所以這樣做,主(zhu)要是為了電(dian)(dian)網的安全(quan)考慮。3.自動運(yun)行和停機功能

早晨日出(chu)后,太陽(yang)輻射(she)強(qiang)(qiang)度逐漸增強(qiang)(qiang),太陽(yang)電池(chi)的輸出(chu)也隨之(zhi)增大,當達到逆(ni)變(bian)器工作(zuo)所需的輸出(chu)功(gong)率后,逆(ni)變(bian)器即自動開(kai)始(shi)運行。進(jin)入運行后,逆(ni)變(bian)器便時(shi)時(shi)刻(ke)刻(ke)監(jian)視太陽(yang)電池組(zu)件的輸出,只要太陽電池組(zu)件的輸出功率大于(yu)逆變(bian)器工作所需的輸出功率,逆變(bian)器就持續運(yun)(yun)行;直(zhi)到日落停機,即(ji)使陰雨天逆變(bian)器也能運(yun)(yun)行。當(dang)太陽電池組(zu)件輸(shu)出變(bian)小,逆變(bian)器(qi)輸(shu)出接(jie)近0時,逆變(bian)器(qi)便形成待機狀態。

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光伏逆變器選購竅門

1.確認自己的光伏電站適合安裝多大功率的逆變器

一般(ban)電站安裝(zhuang)(zhuang)容量是根據土地或者屋頂(ding)使用面積(ji)來(lai)計算(suan)的,計算(suan)時(shi)要考(kao)慮(lv)到傾斜角度(du)、支(zhi)架(jia)安裝(zhuang)(zhuang)方式等,以盡(jin)量不出現陰影遮擋為原則(ze)。

2.考察逆變器擁有幾路MPPT幾路輸入

逆變器(qi)MPPT的路(lu)數在很大程度(du)上決定(ding)著一(yi)個(ge)光(guang)伏(fu)電站的發電量,而逆變器(qi)輸入路(lu)數往(wang)往(wang)決定(ding)了一(yi)個(ge)光(guang)伏(fu)電站是否更(geng)加容易進行(xing)配板設計,更(geng)加節(jie)省線纜(lan)等(deng)輔助材料。

3.逆變器發電能力

逆(ni)(ni)(ni)變(bian)器(qi)的(de)(de)發電能(neng)力跟逆(ni)(ni)(ni)變(bian)器(qi)的(de)(de)散熱(re)、元器(qi)件性能(neng)、故障率(lv)等很多方面都(dou)有關系,在參數上(shang)(shang)主要看效(xiao)率(lv)和電壓(ya)(ya)范圍(wei),逆(ni)(ni)(ni)變(bian)器(qi)工作電壓(ya)(ya)范圍(wei)下限越(yue)(yue)低則逆(ni)(ni)(ni)變(bian)器(qi)會啟動(dong)越(yue)(yue)早、關機(ji)越(yue)(yue)晚,而工作電壓(ya)(ya)范圍(wei)上(shang)(shang)限越(yue)(yue)高(gao),逆(ni)(ni)(ni)變(bian)器(qi)在高(gao)峰發電時的(de)(de)承受(shou)能(neng)力越(yue)(yue)強,光照更(geng)強的(de)(de)時候不容易降額(e)甚至關機(ji),運行更(geng)穩定。

4.保護問題

通常并(bing)(bing)網(wang)逆變器的基本(ben)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)功(gong)能(neng)有:輸(shu)(shu)入過壓(ya)欠(qian)壓(ya)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu),輸(shu)(shu)入過流(liu)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu),短路保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu),過熱保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu),防雷(lei)擊保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu);并(bing)(bing)網(wang)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)有:輸(shu)(shu)出過壓(ya)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu),輸(shu)(shu)出過流(liu)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu),過頻、欠(qian)頻保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)以及防孤(gu)島效應保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)。

5.散熱解決方案

目前行業內通用的散熱方(fang)式(shi)有強制(zhi)風冷(leng)、自然冷(leng)卻、水(shui)冷(leng)三(san)種,其中水(shui)冷(leng)方(fang)式(shi)主要(yao)應用于大型集中式(shi)逆變器(qi)(qi)且應用較少。從逆變器(qi)(qi)角度來看,家庭(ting)用單相逆變器(qi)(qi)功率等級較低,散熱較少且應用(yong)于家庭。

6.超配能力

逆(ni)變器的超配能力一(yi)般(ban)跟(gen)機器的輸(shu)入路數(shu)及(ji)可(ke)以承擔(dan)的最大(da)直流輸(shu)入功(gong)率有關,目前正規品牌逆(ni)變器在設計時都會預留(liu)部(bu)分超配余量,一(yi)般(ban)為1.1倍左右(you)。

7.售后服務能力

目(mu)前國內(nei)逆(ni)變器(qi)行業內(nei)一般采用5年(nian)質(zhi)保,同時部分扶貧(pin)項目(mu)中也會(hui)提出(chu)6年(nian)或8年(nian)質(zhi)保要求。第二個要注(zhu)意的(de)是逆(ni)變器(qi)供(gong)應商的(de)售后(hou)服務響應速(su)度,逆(ni)變器(qi)出(chu)現故障(zhang)后(hou)是否能迅速(su)恢復(fu)發(fa)電(dian)是直(zhi)接關系(xi)光(guang)伏(fu)電(dian)站(zhan)發(fa)電(dian)量的(de)大(da)問題。

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光伏逆變器的應用

光伏逆變器主要用(yong)在太陽能(neng)發電行業(ye)。光伏(fu)逆變器(qi)是電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)技術在(zai)太陽能發電(dian)(dian)領域的應(ying)用,行業技術水平和電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)器(qi)件(jian)、電(dian)(dian)路拓撲結構、專用處理(li)器(qi)芯片技術、磁性材料技術和控制理論(lun)技術發展(zhan)密切(qie)相關。 功率等級在200 瓦~500 瓦的微型(xing)逆變器,可方便地在幕墻(qiang)、窗臺、小(xiao)型(xing)屋(wu)面上使用,在最近幾年也(ye)成為一個細分市場(chang)熱點。

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光伏逆變器常見故障

1.絕緣阻抗低:使用排除法。把逆變器輸入側的組串全部拔下,然后逐一接 上,利用逆變器開機檢測絕緣阻抗的功能,檢測問題組串,找到問題組串后重點檢查直流接頭是否有水浸短接支架或者燒熔短接支架,另外還可(ke)以檢查組(zu)件本(ben)身是否(fou)在邊緣地方有(you)黑斑燒毀導致(zhi)組(zu)件通(tong)過(guo)邊框漏電到地網。

2.母線電壓低:如果出現在早/晚時段,則為正(zheng)常(chang)問題,因為逆(ni)變器(qi)在嘗(chang)試(shi)極限發(fa)電條件。如果(guo)出現(xian)在正(zheng)常(chang)白天(tian),檢測方法依然為排除(chu)法,檢測方法與(yu)1項相(xiang)同。

3.電流故障:這類問題根本原因(yin)就是(shi)安(an)裝質(zhi)量(liang)問(wen)題,選擇錯誤的安(an)裝地點(dian)與低(di)質(zhi)量(liang)的設(she)備(bei)引起(qi)。故障點(dian)有(you)很多:低(di)質(zhi)量(liang)的直流接頭,低(di)質(zhi)量(liang)的組(zu)件(jian),組(zu)件(jian)安(an)裝高度不合格(ge),并網(wang)設(she)備(bei)質(zhi)量(liang)低(di)或進水漏(lou)電,一但出(chu)現類似問(wen)題(ti),可以通過在灑粉找出(chu)**點并做好(hao)絕緣工作解決問(wen)題(ti),如果是材料本(ben)省問(wen)題(ti)則只能更換(huan)材料。

4.直流過壓保護:隨著組件追求高效率工藝改(gai)進,功率等級不斷更新上升,同時組件開路電壓與(yu)工作電壓也在(zai)上漲,設計階段必須考慮溫度系數問(wen)題,避免(mian)低溫情(qing)況(kuang)出現過壓導致(zhi)設備硬損壞(huai)。

5.逆變器開機無響應:請確保直流輸入線(xian)路沒有接(jie)反,一(yi)般直流接(jie)頭(tou)有防呆效(xiao)果(guo),但是(shi)(shi)壓(ya)線(xian)端子沒有防呆效(xiao)果(guo),仔細閱(yue)讀逆變器說明書確保正(zheng)(zheng)負極后再壓(ya)接(jie)是(shi)(shi)很(hen)重要的。逆變器內置反接(jie)短路保護(hu),在恢復正(zheng)(zheng)常接(jie)線(xian)后正(zheng)(zheng)常啟(qi)動。

6.電網故障:可能出現電網過壓、電網欠壓、電網過/欠頻、電網無壓、電網缺相等故障,檢查并網線路、缺相電路。

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