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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

逆變器又稱電源調整器,根據逆變器在光伏發電系統中的用途可分為獨立型電源用和并網用二種。根據波形調制方式又可分為方波逆變器、階梯波逆變器、正弦波逆變器和組合式三相逆變器。對于用于并網系統的逆變器,根據有無變壓器又可分為變壓器型逆變器和無變變壓器型逆變器。

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光伏逆變器工作原理

逆變器是一種由半導體器件組成的電力調整裝置,主要用于把直流電力轉換成交流電力。一般由升壓回路和逆變橋式回路構成。升壓回路把太陽電池的直流電壓升壓到逆變器輸出控制所需的直流電壓;逆變橋式回路則把升壓后的直流電壓等價地轉換成常用頻率的交流電壓。逆變器主要由晶體管等開關元件構成,通過有規則地讓開關元件重復開-關(ON-OFF),使直流輸入變成交流輸出。當然,這樣單純地由開和關回路產生的逆變器輸出波形并不實用。一般需要采用高頻脈寬調制(SPWM),使靠近正弦波兩端的電壓寬度變狹,正弦波中央的電壓寬度變寬,并在半周期內始終讓開關元件按一定頻率朝一方向動作,這樣形成一個脈沖波列(擬正弦波)。然后讓脈沖波通過簡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

太陽能電池板的電流和電壓是隨太陽輻射強度和太陽電池組件自身溫度而變化的,因此輸出的功率也會變化,為了保證輸出電力最大化,就要盡可能的獲取電池板的最大輸出功率。逆變器的MPPT跟蹤功能就是針對這一特性設計的。

2.防單獨運行功能

逆變器中一般配置了防孤島裝置,當電網電壓為0時,逆變器就會停止工作。之所以這樣做,主要是為了電網的安全考慮。3.自動運行和停機功能

早晨日出后,太陽輻射強度逐漸增強,太陽電池的輸出也隨之增大,當達到逆變器工作所需的輸出功率后,逆變器即自動開始運行。進入運行后,逆變器便時時刻刻監視太陽電池組件的輸出,只要太陽電池組件的輸出功率大于逆變器工作所需的輸出功率,逆變器就持續運行;直到日落停機,即使陰雨天逆變器也能運行。當太陽電池組件輸出變小,逆變器輸出接近0時,逆變器便形成待機狀態。

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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

一般電站安裝容量是根據土地或者屋頂使用面積來計算的,計算時要考慮到傾斜角度、支架安裝方式等,以盡量不出現陰影遮擋為原則。

2.考察逆變器擁有幾路MPPT幾路輸入

逆變器MPPT的路數在很大程度上決定著一個光伏電站的發電量,而逆變器輸入路數往往決定了一個光伏電站是否更加容易進行配板設計,更加節省線纜等輔助材料。

3.逆變器發電能力

逆變器的發電能力跟逆變器的散熱、元器件性能、故障率等很多方面都有關系,在參數上主要看效率和電壓范圍,逆變器工作電壓范圍下限越低則逆變器會啟動越早、關機越晚,而工作電壓范圍上限越高,逆變器在高峰發電時的承受能力越強,光照更強的時候不容易降額甚至關機,運行更穩定。

4.保護問題

通常并網逆變器的基本保護功能有:輸入過壓欠壓保護,輸入過流保護,短路保護,過熱保護,防雷擊保護;并網保護有:輸出過壓保護,輸出過流保護,過頻、欠頻保護以及防孤島效應保護。

5.散熱解決方案

目前行業內通用的散熱方式有強制風冷、自然冷卻、水冷三種,其中水冷方式主要應用于大型集中式逆變器且應用較少。從逆變器角度來看,家庭用單相逆變器功率等級較低,散熱較少且應用于家庭。

6.超配能力

逆變器的超配能力一般跟機器的輸入路數及可以承擔的最大直流輸入功率有關,目前正規品牌逆變器在設計時都會預留部分超配余量,一般為1.1倍左右。

7.售后服務能力

目前國內逆變器行業內一般采用5年質保,同時部分扶貧項目中也會提出6年或8年質保要求。第二個要注意的是逆變器供應商的售后服務響應速度,逆變器出現故障后是否能迅速恢復發電是直接關系光伏電站發電量的大問題。

5
光伏逆變器的應用

光伏逆變器主要用在太陽能發電行業。光伏逆變器是電力電子技術在太陽能發電領域的應用,行業技術水平和電力電子器件、電路拓撲結構、專用處理器芯片技術、磁性材料技術和控制理論技術發展密切相關。 功率等級在200 瓦~500 瓦的微型逆變器,可方便地在幕墻、窗臺、小型屋面上使用,在最近幾年也成為一個細分市場熱點。

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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,另外還可以檢查組件本身是否在邊緣地方有黑斑燒毀導致組件通過邊框漏電到地網。

2.母線電壓低:如果出現在早/晚時段,則為正常問題,因為逆變器在嘗試極限發電條件。如果出現在正常白天,檢測方法依然為排除法,檢測方法與1項相同。

3.電流故障:這類問題根本原因就是安裝質量問題,選擇錯誤的安裝地點與低質量的設備引起。故障點有很多:低質量的直流接頭,低質量的組件,組件安裝高度不合格,并網設備質量低或進水漏電,一但出現類似問題,可以通過在灑粉找出**點并做好絕緣工作解決問題,如果是材料本省問題則只能更換材料。

4.直流過壓保護:隨著組件追求高效率工藝改進,功率等級不斷更新上升,同時組件開路電壓與工作電壓也在上漲,設計階段必須考慮溫度系數問題,避免低溫情況出現過壓導致設備硬損壞。

5.逆變器開機無響應:請確保直流輸入線路沒有接反,一般直流接頭有防呆效果,但是壓線端子沒有防呆效果,仔細閱讀逆變器說明書確保正負極后再壓接是很重要的。逆變器內置反接短路保護,在恢復正常接線后正常啟動。

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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