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光伏逆变器的分类和功能介绍

2019-2-15

光伏并网逆变器分类

1、按照隔离方式分类

包括包括隔离式和非隔离式两类,其中隔离式并网逆变器又分为工频变压器隔离方式和高频变压器隔离方式,光伏并网逆变器发展之初多采用工频变压器隔离的方式,但由于其体积、重量、成本方面的明显缺陷,近年来高频变压器隔离方式的并网逆变器发展较快,非隔离式并网逆变器以其高效率、控制简单等优势也逐渐获得认可,目前已经在欧洲开始推广应用,但需要解决可靠性、共模电流等关键问题。

2、按照输出相数分类

可以分为单相和三相并网逆变器两类,中小功率场合一般多采用单相方式,大功率场合多采用三相并网逆变器。按照功率等级进行分类,可分为功率小于1千伏安的小功率并网逆变器,功率等级1千伏安~50千伏安的中等功率并网逆变器和50千伏安以上的大功率并网逆变器。

3、按照功率流向进行分类

分为单方向功率流并网逆变器和双方向功率流并网逆变器两类,单向功率流并网逆变器仅用作并网发电,双向功率流并网逆变器除可用作并网发电外,还能用作整流器,改善电网电压质量和负载功率因素,近几年双向功率流并网逆变器开始获得关注,是未来的发展方向之一。

4、按照拓扑结构分类

目前采用的拓扑结构包括:全桥逆变拓扑、半桥逆变拓扑、多电平逆变拓扑、推挽逆变拓扑、正激逆变拓扑、反激逆变拓扑等,其中高压大功率光伏并网逆变器可采用多电平逆变拓扑,中等功率光伏并网逆变器多采用全桥、半桥逆变拓扑,小功率光伏并网逆变器采用正激、反激逆变拓扑。

光伏并网逆变器功能

(1)防孤岛效应保护并网逆变器应具有可靠而完备的非计划性孤岛保护功能。并网逆变器防非计划性孤岛功能应同时具备主动与被动两种孤岛检测方案。如果非计划性孤岛效应发生,逆变器应在2s内停止向电网供电,同时发出报警信号。

(2)恢复并网保护由于电网故障原因导致并网逆变器停止向电网供电后,在电网的电压和频率恢复到正常范围后的20s到5min,并网逆变器应能自动重新向电网送电,送电时输出功率应缓慢增加,不应对电网造成冲击。

(3)交流侧过流保护并网逆变器的交流输出侧应设置过流保护。当检测到电网侧发生短路时,并网逆变器应在0.1s内停止向电网供电,同时发出警示信号。故障排除后,并网逆变器应能正常工作。

(4)防反放电保护当并网逆变器直流侧电压低于允许工作范围或逆变器处于关机状态时,并网逆变器直流侧应无反向电流流过。

(5)极性反接保护当光伏方阵的极性反接时,并网逆变器应能保护而不会损坏。极性正接后,并网逆变器应能正常工作。

(6)电网过/欠压,过/欠频保护在并网逆变器的交流输出侧,并网逆变器应能够准确判断供电电网(接线)的过/欠压,过/欠频等异常状态,并网逆变器应按要求的时间进行保护,切断时应发出警示信号。在电网电压、频率恢复到允许的电压、频率范围时,逆变器应能正常启动运行。

(7)直流侧过压保护当直流侧输入电压高于逆变器允许的直流方阵接入电压最大值时,逆变器不得启动或在0.1s内停机(当正在运行时),同时发出警示信号。直流侧电压恢复到逆变器允许的工作范围后,逆变器应能正常启动运行。

(8)直流输入过载保护a)若逆变器输入端不具备限功率的功能,则当逆变器输入侧输入功率超过额定功率的1.1倍时需跳保护。b)若逆变器输入端具有限功率功能,当光伏方阵输出的功率超过逆变器允许的最大直流输入功率时,逆变器自动限流工作在允许的最大交流输出功率处。

(9)内部短路保护当并网逆变器内部发生短路时,逆变器内的电子电路、熔断器等保护应快速、可靠动作。

(10)过热保护并网逆变器应具备机内环境温度过高报警(例如着火引起的机箱内环境温度过高)、机内关键部件温度过高保护等过热保护功能。

(11)保护的灵敏度和可靠性在正常的逆变器运行环境和符合国标要求的电网环境下,逆变器不应出现误停机、误报警和其他无故停止工作的情况。由逆变器本身缺陷所引起的非正常停机对客户造成的发电量等损失由我公司负责并赔偿。当出现故障时,逆变器应能够按照设计的功能可靠动作。由逆变器本身缺陷或可靠性引起的故障拒动等对客户造成的所有损失由我公司负责并赔偿。

(12)整机阻燃性逆变器走线应使用阻燃型电线和电缆,线槽和线号标记套管等采用阻燃材料,逆变器机体内应装有环境温度传感器,实时监控逆变器内部温度。逆变器在任何情况下均不能产生蔓延性明火,由逆变器引起的蔓延性火灾对客户造成的所有损失,由我公司负责及时处理并赔偿。

(13)绝缘监测逆变器具备完善的绝缘监测功能,当设备带电部分被接地时,绝缘监测系统应能够立即监测到逆变器的故障状态、停机并报警。

(14)防雷,逆变器应设有防雷保护装置,具备6000V的浪涌保护。

(15)冷却,逆变器应具有确保逆变器持续正常工作时不因温度过高而损坏的措施。

(16)噪声,逆变器要求噪声不超过50dB。

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