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用户光伏逆变器你了解吗?

2019-1-2

随着政策对光伏的大力支持,光伏在国内应用越来越广泛。但是对于光伏逆变器的选用还是有不少疑问,美克能源作为光伏设备的生产厂家,具备丰富的专业知识积累,今天为大家详细介绍一下用户光伏逆变器的神秘面纱。

什么光伏逆变器?

光伏逆变器(PV inverter或solar inverter)可以将光伏(PV)太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电(AC)的逆变器,可以反馈回商用输电系统,或是供离网的电网使用。光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡(BOS)之一,可以配合一般交流供电的设备使用。太阳能逆变器有配合光伏阵列的特殊功能,例如最大功率点追踪及孤岛效应保护的机能。

光伏逆变器可以分为以下三类:

独立逆变器(Stand-alone inverters):用在独立系统,光伏阵列为电池充电,逆变器以电池的直流电压为能量来源。许多独立逆变器也整合了电池充电器,可以用交流电源为电池充电。一般这种逆变器不会接触到电网,因此也不需要孤岛效应保护机能。

并网逆变器(Grid-tie inverters):逆变器的输出电压可以回送到商用交流电源,因此输出弦波需要和电源的相位、频率及电压相同。并网逆变器会有安全设计,若未连接到电源,会自动关闭输出。若电网电源跳电,并网逆变器没有备存供电的机能。

备用电池逆变器(Battery backup inverters)是一种特殊的逆变器,由电池作为其电源,配合其中的电池充电器为电池充电,若有过多的电力,会回灌到交流电源端。这种逆变器在电网电源跳电时,可以提供交流电源给指定的负载,因此需要有孤岛效应保护机能。

光伏逆变器的功能

随着新能源的发展,光伏电站的类型与功能也在不断完善。其中光伏逆变器具备着一系列可靠的保护功能,包括:LVRT、防PID、防雷保护、PV正负反接保护等保护功能。

1. LVRT能力

LVRT为光伏电站低电压穿越技术,是指当电网故障或扰动引起的光伏电站并网点电压波动时,在一定的范围内,光伏电站能够不间断地并网运行。

《光伏电站接入电网技术规定》和《光伏电站接入电网测试规程》要求接入电网的光伏发电站应具有30kV及以上电压等级具有低电压穿越能力,以上的机型可以做到以下两点:

1)光伏发电站并网点电压跌至0时,光伏发电站应能不脱网持续运行0.15s。

2)光伏发电站并网点电压跌至下图中曲线1以下时,光伏发电站能从电网切出。图为光伏电站的低电压穿越能力要求。

2. 防PID保护

PID (Potential Induced Degradation)为电位诱发衰减。PID最早是Sunpower 在2005年发现的。组件长期在高电压作用下使得玻璃、封装材料之间存在漏电流,大量电荷聚集在电池片表面,使得电池片表面的钝化效果恶化,导致Isc、Voc降低,是组件性能低于设计标准。在2010年,NREL和Solon证实了无论组件采用何种技术的p型晶硅电池片,组件在负偏压下都有PID的风险。

3. 防雷保护

添加浪涌保护器,当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

4. PV正负反接保护

一方面,机器输入端口类型不同,避免接反。另一方面,集中式逆变器中选配防反二极管,有效保护逆变器。IGBT中的二极管也可以起到保护逆变器的作用。

5. 自检功能

逆变器通过强大的自检功能可以有效避免问题的发生,为客户减少不必要的损失。包括CONSISTANT(交流电压移植性检测);IOS(直流绝缘阻抗检测);ISLAND(孤岛监测);DCI(逆变电流检测);V LOAD(过压检测);Relay(继电器检测);GFCI(漏电流检测);CURR INV(防逆流箱检测)。

6. 孤岛效应

孤岛(Islanding)是指与电网相连的光伏并网系统,当电网发生故障或主动切断时,不能在短时间内与电网切断,继续向当地负载发电的情况。在电网发生故障而当地接地故障检测失败时,如果光伏继续发电,可能会导致:

(1)在电网重新闭合时,由于光伏并网发电系统与电网相位不同而造成发电设备损坏;

(2)在电网脱离时,维修人员检修可能你会造成维修人员的人身伤害。

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