光伏逆變器概述

逆變器又稱電源調(diào)整器，根據(jù)逆變器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的用途可分為獨(dú)立型電源用和并網(wǎng)用二種。根據(jù)波形調(diào)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(duì)于用于并網(wǎng)系統(tǒng)的逆變器，根據(jù)有無(wú)變壓器又可分為變壓器型逆變器和無(wú)變壓器型逆變器。

光伏逆變器結(jié)構(gòu)

逆變器作為一種直交流轉(zhuǎn)換的電力調(diào)整裝置，分為升壓回路和逆變橋式回路兩大部分，主要由半導(dǎo)體器件構(gòu)成。主要半導(dǎo)體器件如下：

1)電流傳感器：要求其精度高、響應(yīng)快、耐低溫、耐高溫等，不同功率所采取的電流傳感器不同，一般采用霍爾電流傳感器來(lái)進(jìn)行電流采樣;

2)電流互感器：電流范圍廣，一般采用BRS系列電流互感器;

3)電抗器。

光伏逆變器工作原理

光伏逆變器由升壓回路和逆變橋式回路構(gòu)成，升壓回路主要用于將直流電壓升壓至逆變器輸出所需直流電壓，逆變橋式回路主要用于將升壓后的直流電壓轉(zhuǎn)換為固定頻率的交流電壓。因此，經(jīng)升壓回路和逆變橋式回路完成將直流電轉(zhuǎn)換為交流點(diǎn)的功能。

光伏逆變器有常見(jiàn)十大故障及處理方法

1、市電異常

市電異常分為市電電壓過(guò)低、過(guò)高，市電頻率過(guò)低、過(guò)高(分別對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤代碼F00-F03)

①確認(rèn)機(jī)器選擇的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)是否符合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)要求。

②檢查AC輸出接線端是否連接可靠，用萬(wàn)用表測(cè)量電壓是否正常。

③將PV輸入斷開(kāi)，重啟機(jī)器，觀察機(jī)器是否可以恢復(fù)正常。

④故障未排除，聯(lián)系分銷商。

2、絕緣阻抗過(guò)低

錯(cuò)誤代碼F07

①將PV輸入斷開(kāi)，重啟機(jī)器，觀察機(jī)器是否可以恢復(fù)正常。

②檢查PV+和PV-對(duì)大地電阻是否大于500KΩ。

③如果小于500KΩ，則請(qǐng)聯(lián)系當(dāng)?shù)啬孀兤鞣咒N商幫忙解決，或者聯(lián)系電池板供應(yīng)商處理。

3、漏電流過(guò)高

錯(cuò)誤代碼F20

①將PV輸入斷開(kāi)，重啟機(jī)器，觀察機(jī)器是否可以恢復(fù)正常。

②故障未排除，聯(lián)系分銷商。

4、環(huán)境溫度、散熱器溫度過(guò)高

錯(cuò)誤代碼：F12、F13

①將PV輸入斷開(kāi)，過(guò)幾分鐘待機(jī)器冷卻后重啟機(jī)器，觀察機(jī)器是否可以恢復(fù)正常。

②檢查環(huán)境溫度是否超出機(jī)器正常工作的溫度范圍。

③故障未排除，聯(lián)系分銷商。

5、監(jiān)控?zé)o數(shù)據(jù)

WiFi監(jiān)控：

連接逆變器WiFi，在監(jiān)控頁(yè)面查看是否有連接逆變器，如沒(méi)有逆變器信息，則重新插拔內(nèi)置WiFi模塊或檢查外置WiFi RS485連接;如搜索不到逆變器WiFi，請(qǐng)檢查內(nèi)置WiFi模塊是否接觸不良或外置WiFi是否未供電。

GPRS監(jiān)控：

測(cè)試同服務(wù)商在逆變器安裝現(xiàn)場(chǎng)的上網(wǎng)信號(hào)強(qiáng)度，檢查內(nèi)置GPRS模塊是否接觸不良或外置GPRS是否未供電。

6、絕緣阻抗低

使用排除法。把逆變器輸入側(cè)的組串全部拔下，然后逐一接上，利用逆變器開(kāi)機(jī)檢測(cè)絕緣阻抗的功能，檢測(cè)問(wèn)題組串，找到問(wèn)題組串后重點(diǎn)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(dǎo)致組件通過(guò)邊框漏電到地網(wǎng)。

7、漏電流故障

這類問(wèn)題根本原因就是安裝質(zhì)量問(wèn)題，選擇錯(cuò)誤的安裝地點(diǎn)與低質(zhì)量的設(shè)備引起。故障點(diǎn)有很多：低質(zhì)量的直流接頭，低質(zhì)量的組件，組件安裝高度不合格，并網(wǎng)設(shè)備質(zhì)量低或進(jìn)水漏電，一但出現(xiàn)類似問(wèn)題，可以通過(guò)在灑粉找出**點(diǎn)并做好絕緣工作解決問(wèn)題，如果是材料本省問(wèn)題則只能更換材料。

8、逆變器開(kāi)機(jī)無(wú)響應(yīng)

請(qǐng)確保直流輸入線路沒(méi)有接反，一般直流接頭有防呆效果，但是壓線端子沒(méi)有防呆效果，仔細(xì)閱讀逆變器說(shuō)明書(shū)確保正負(fù)極后再壓接是很重要的。逆變器內(nèi)置反接短路保護(hù)，在恢復(fù)正常接線后正常啟動(dòng)。

9、電網(wǎng)故障

電網(wǎng)過(guò)壓：前期勘察電網(wǎng)重載(用電量大工作時(shí)間)/輕載(用電量少休息時(shí)間)的工作就在這里體現(xiàn)出來(lái)，提前勘察并網(wǎng)點(diǎn)電壓的健康情況，與逆變器廠商溝通電網(wǎng)情況做技術(shù)結(jié)合能保證項(xiàng)目設(shè)計(jì)在合理范圍內(nèi)，切勿“想當(dāng)然”，特別是農(nóng)村電網(wǎng)，逆變器對(duì)并網(wǎng)電壓，并網(wǎng)波形，并網(wǎng)距離都是有嚴(yán)格要求的。出現(xiàn)電網(wǎng)過(guò)壓?jiǎn)栴}多數(shù)原因在于原電網(wǎng)輕載電壓超過(guò)或接近安規(guī)保護(hù)值，如果并網(wǎng)線路過(guò)長(zhǎng)或壓接不好導(dǎo)致線路阻抗/感抗過(guò)大，電站是無(wú)法正常穩(wěn)定運(yùn)行的。解決辦法是找供電局協(xié)調(diào)電壓或者正確選擇并網(wǎng)并嚴(yán)抓電站建設(shè)質(zhì)量。

電網(wǎng)欠壓：該問(wèn)題與電網(wǎng)過(guò)壓的處理方法一致，但是如果出現(xiàn)獨(dú)立的一相電壓過(guò)低，除了原電網(wǎng)負(fù)載分配不完全之外，該相電網(wǎng)掉電或斷路也會(huì)導(dǎo)致該問(wèn)題，出現(xiàn)虛電壓。

電網(wǎng)過(guò)/欠頻：如果正常電網(wǎng)出現(xiàn)這類問(wèn)題，證明電網(wǎng)健康非常堪憂。

電網(wǎng)沒(méi)電壓：檢查并網(wǎng)線路即可。

電網(wǎng)缺相：檢查缺相電路，即無(wú)電壓線路。

10、直流過(guò)壓保護(hù)

隨著組件追求高效率工藝改進(jìn)，功率等級(jí)不斷更新上升，同時(shí)組件開(kāi)路電壓與工作電壓也在上漲，設(shè)計(jì)階段必須考慮溫度系數(shù)問(wèn)題，避免低溫情況出現(xiàn)過(guò)壓導(dǎo)致設(shè)備硬損壞。

光伏逆變器六大技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

趨勢(shì)一：逆變器硬件高速發(fā)展

SiC、CAN、性能優(yōu)異的DSP等各種新型器件和新型拓?fù)涞膽?yīng)用，促使逆變器的效率不斷提高，目前逆變器的最大效率已經(jīng)達(dá)到99%，下一個(gè)目標(biāo)是99.5%;中國(guó)效率已經(jīng)達(dá)到A級(jí)，下一個(gè)目標(biāo)是A+，A++。

趨勢(shì)二：集中式逆變器功率加大，效率提高，電壓等級(jí)升高

2.5MW等更大功率等級(jí)的逆變器將廣泛應(yīng)用，與1MW方陣相比，2.5MW的方案可降低成本約0.1元/W，即100MW的電站可降低1000萬(wàn)初始投資。此外，通過(guò)電纜匹配后，保證直流部分的損耗一致。

值得一提的是，1500V系統(tǒng)將是大型電站的發(fā)展趨勢(shì)。相比1000V系統(tǒng)，除組件外可以節(jié)省0.2元/W的投資，相當(dāng)于100MW電站可節(jié)約投資2000萬(wàn)。同時(shí)，系統(tǒng)損耗可降低約0.27%。

趨勢(shì)三：組串式逆變器單機(jī)功率不斷提高，功率密度加大

組串型逆變器的功率不斷加大，目前最大功率已經(jīng)做到80kW，功率密度也在不斷提高，重量不斷降低，以適應(yīng)安裝維護(hù)困難的復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境。陽(yáng)光電源的40kW組串式逆變器已經(jīng)做到了39kg，是目前業(yè)內(nèi)最輕的40kW產(chǎn)品。在散熱方面，陽(yáng)光電源一直堅(jiān)持智能風(fēng)扇散熱的方式，以進(jìn)一步降低內(nèi)部元器件的溫升，提升逆變器在高溫環(huán)境下的過(guò)載能力。所采用的風(fēng)扇防護(hù)等級(jí)為IP65，壽命可以達(dá)到7萬(wàn)小時(shí)，同時(shí)風(fēng)扇可以提供20年的質(zhì)保。

趨勢(shì)四：組件級(jí)產(chǎn)品(MLPE)越來(lái)越豐富

組件級(jí)的產(chǎn)品種類越來(lái)越豐富，如以Enphase為代表的微型逆變器，以SolarEdge為代表的功率優(yōu)化器等。 據(jù)行業(yè)研究機(jī)構(gòu)GTM預(yù)計(jì)，組件級(jí)別電力電子(MLPE)設(shè)備的出貨量將從2013年的1.1GW增加至2017年的5GW以上。

趨勢(shì)五：電網(wǎng)適應(yīng)性不斷增強(qiáng)，各種保護(hù)更加完善，確保安全可靠

漏電流保護(hù)、SVG功能、LVRT、直流分量保護(hù)、絕緣阻抗檢測(cè)保護(hù)、PID防護(hù)、防雷保護(hù)、PV正負(fù)反接保護(hù)等不斷完善的功能，逆變器對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)能力進(jìn)一步增強(qiáng)，不斷完善的保護(hù)功能，讓系統(tǒng)更加安全可靠。

趨勢(shì)六：逆變器的環(huán)境適應(yīng)能力不斷提高

隨著沿海、沙漠、高原等各種惡劣環(huán)境下的光伏電站應(yīng)用增多，逆變器的抗腐蝕性、抗風(fēng)沙等環(huán)境適應(yīng)性能不斷提高，以確保惡劣環(huán)境下的高可靠性。

在談到光伏系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)時(shí)，趙為表示，通過(guò)各種新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用不斷促進(jìn)光伏技術(shù)的進(jìn)步，提高系統(tǒng)效率PR，降低系統(tǒng)生命周期內(nèi)度電成本(LCOE)，最終實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)是大家共同奮斗的目標(biāo)。

電站的設(shè)計(jì)將更加精細(xì)化;系統(tǒng)集成度進(jìn)一步提高，集成逆變器、中壓變壓器的一體化解決方案可以將系統(tǒng)簡(jiǎn)化到極致，同時(shí)降低成本，方便使用，提高效率，提高可靠性。

光伏逆變器行業(yè)發(fā)展方興未艾，各種新技術(shù)，新產(chǎn)品，日新月異，可謂因地制宜，百家爭(zhēng)鳴;在大型地面電站，集中式解決方案初始投資更低，后期運(yùn)維成本僅是組串式1/3，多個(gè)電站運(yùn)行結(jié)果表明，組串式與集中式發(fā)電量持平，是用戶的首選; 2/2.5MW的解決方案將成為明年的主流;組串逆變器在分布式中的應(yīng)用也越來(lái)越多，高功率，高效率，高功率密度是未來(lái)發(fā)展方向;光伏+互聯(lián)網(wǎng)為廣大客戶認(rèn)可，數(shù)字化智慧型電站將成為主流;光伏+儲(chǔ)能應(yīng)用前景廣闊。