發布日期：2022-10-09 點擊率：123
并網光伏逆變器的根柢計劃
不管選用何種技能，逆變器的根柢計劃都很了解，且十分相似。其間心便是將直流電壓（光伏組件）改換成溝通電壓（可并網）的進程。在改動的進程中，不斷地改換直流電的正負極聯接，然后構成方向改動的溝通電。所以，逆變器的要害部件是橋接開關（晶體管元件，見圖1：a）），這個開關橋的一側聯接輸入的直流電源，在另一側聯接溝通電網。在作業進程中，只需兩個相對的開關能夠一同關閉。
假定將此開關橋的開關速度設置成與電網頻率一樣，則有理論上能夠將橋的輸出側與電網聯接。可是，由于這么輸出的電流是方波，且強度沒有改動，因而需求在輸出端設備一個具有鐵芯的電感器，用以將輸出電流操控變成正弦波形狀。橋的斷開選用脈沖進程進行，然后構成與脈沖有關的較小電流重量。這么的電流重量能夠對電感器的電流進行操控。脈沖的頻率通常為20KHz ， 這么就徹底能夠構成50Hz的電流，見圖1：b）。
關于光伏逆變器來說，還有一個十分首要的設備不能丟掉：輸入端的電容器，見圖1： c ） 。電容器的效果是貯存電能，確保來自覺電側的電流持續一同供應橋接開關，并通過與電網頻率同步改動的橋進入電網。只需在輸入電容器的容量滿足大的狀況下，才干夠確保光伏發電系統的持續、正常作業。 
圖1：光伏逆變器的根柢計劃
圖2描繪了可用于直接并網的逆變器的根柢功用。但在實習運用中，輸入電壓的計劃具有必定的捆綁性。關于并網發電運用，其輸入電壓有必要在任何時刻都高于電網的峰值電壓。當電網電壓的有用值為250V時，抵達正常并網懇求的發電源側的最低電壓應為354V。
與規范逆變器的根柢計劃紛歧樣，直接并網逆變器有許多辦法來調整或跋涉輸入電壓計劃。常用的逆變器技能計劃與構造都各紛歧樣： 
圖2：最常用的逆變器電路圖表一覽
上面說到的逆變器拓樸構造不只在電氣隔絕方面紛歧樣，在可抵達的功率、對電壓的依托性等方面也各紛歧樣。因而，沒有一同的公式來界定何種逆變器計劃是最優良的計劃，用戶有必要要思考到詳細運用的逆變器特性。
無隔絕變壓器光伏逆變器的技能要害
現在，只需光伏發電站計劃合理，徹底能夠經濟作業。直接并入電網的無變壓器型逆變器由于其低本錢、高功率而日益遭到注重。可是，該技能依然被以為是“有疑問的”。這一點將鄙人面進行查驗和闡明。
變壓器將電能轉化成磁能，再將磁能轉化成電能。在輸入與輸出端之間設備的電氣隔絕設備致使的能量丟掉可抵達1%，乃至高達2%。因而，無變壓器型逆變器的作業功率要比變壓器型逆變器高。這種技能還有許多其它的長處，例如資料耗費少、重量輕等。
言而總歸，無變壓器型逆變器相對體積較小、重量較輕、報價也比照廉價，在許多方面都比變壓器型逆變器更具優勢。盡管光伏發電站的作業和安全性都不需求選用電氣隔絕辦法，在計劃直接并網的逆變器時仍是應當思考到以下幾個方面。 
圖5：外觀一樣，內部電路紛歧樣：變壓器型和無變壓器型兩種Sunny Boy功率特性。
正常作業狀況下的漏電電流
將來自光伏組件的電壓選用高頻率（20kHz）改換進程中，高頻電壓應對等于電網電壓峰值；這些電壓在逆變器內部被以為是攪擾，濾波器能夠阻斷這些攪擾，避免其進入電網。(電工之家http://)但有理論上，阻撓來自覺電電源側的直流重量進入溝通電網是不或許必定完畢的。
這么，依據所選用逆變器構造的紛歧樣，在溝通輸出中也將存在紛歧樣的對地直流電壓重量。假定太陽能電池組和/或許其接線端對地存在溝通電壓，將發作“漏電電流”，通過寄生電容流向電池組接地址。 
圖6：Sunny Boy 2100TL逆變器光伏電池組對地電壓 
圖7：Sunny Boy 5000TL HC多組串逆變器光伏電池組對地電壓
下面咱們以Sunny Boy 2100TL和Sunny Boy 5000TL HC兩種逆變器為例。如上圖所示。這兩種逆變器的作業會在其電子有些發作與時刻有關的電勢，它們的光伏組件對地電壓也紛歧樣。Sunny Boy 2100TL選用H型橋構造，加在光伏組件上的電壓為電網電壓有用值的一半。
多組串逆變器SB5000TL HC則選用電容半橋構造。橋的中線直接聯接在電網的中線上。這么的效果便是發作的對地電壓僅僅50Hz的低電壓值，其重量僅僅電網電壓很小的一有些，只恰當于變壓器拓撲構造中的電壓紋波量。
除了電網電壓跋涉方面的思考，漏電電流的巨細還取決于光伏組件寄生電容的巨細，該電容值巨細與電池面積及組件與邊框之間的間隔有關。因而，關于漏電電流狀況，應當在計劃系統時就細心思考逆變器的構造和光伏組件規范。面積越大、電池與光伏組件邊框之間的間隔越小，發作的漏電電流就越大。無邊框構造光伏組件的漏電電流值很低。可是，設備在不銹鋼箔上的非晶電池會發作很大的漏電電流。
外部條件也會對漏電電流發作影響，因而不行避免會發作必定的動搖。假定沉淀物或許清洗液弄濕了光伏組件，漏電電流就會添加；這些液體中的電子物質成分縮短電池與電池間的間隔，構成漏電電流添加。
總歸，光伏組件在作業時的漏電電流（正常狀況下）取決于許多作業條件，沒有定值來衡量。以H型橋逆變器（如Sunny Boy 2100TL）為例，在作業進程中光伏組件的漏電電流值在1-30mA/KWp計劃內。
光伏組件中的缺陷電流
在并網運用的光伏電站中，只能運用電池片與邊框有牢靠絕緣的光伏組件。組件要具有雙倍或超強的絕緣辦法，而且要充沛思考光伏組件的系統耐壓性，以確保即便在光伏系統作業狀況下也能夠觸摸組件外表，不會構成風險。現在，悉數的光伏組件能夠抵達Ⅱ級防護，在挑選時并沒有太嚴峻的捆綁。
如上所述， 關于無變壓器型逆變器，在作業韶光伏組件上的電壓可所以疊加了溝通電網的同步電壓值。當觸摸組件外表時，或許會發刁難地的缺陷電流。假定組件的絕緣滿足好，通常來說很難有這么的電流發作。可是，缺陷電流放電的強度會隨一些條件的改動而添加，如光伏電池間隔縮短（這種狀況下通明玻璃或塑料板厚度削減）、觸摸面積添加等。比方：由于清洗光伏組件的液體中富含導電物質，會構成導電面積拓寬，然后致使意外的缺陷電流。在這種狀況下盡管無法對風險電流預先查看，但假定發作意外會構成必定的風險。為了避免由此（相似俄然從梯子上掉下來等）發作的安全風險，也為了避免風險，在締造光伏并網發電系統時，用戶應當遵照以下進程：
1）將光伏組件的邊框以及別的導電氣有些與接地線聯接
2）在對系統進行維護或對光伏組件進行收拾時，斷開逆變器與電網的聯接
有了這些維護辦法，人員安全就能夠得到徹底的確保。計劃精細的無變壓器型逆變器還有額定的維護，即便逾越電氣隔絕型逆變器懇求的安全規范，也勿需憂慮安全疑問。
在該類型逆變器中， 要對組件或許發作的DC或AC漏電電流進行持續監測， 一旦發作缺陷電流（ 大于3 0mA） ， 逆變器當即斷開與電網的聯接。可是，實習運用中對缺陷電流的監測比簡略監測漏電電流巨細更為雜亂。漏電電流在系統作業狀況下是隨時改動的，在并網之前無從得知其時的數值。因而，在每次逆變器接入電網前，會查看光伏組件的絕緣電阻。只需當絕緣電阻逾越懇求的電阻值（ 大于1M歐姆）時，才干證實沒有缺陷電流寫入電網，這時能夠聯接電網。因而，辨認缺陷電流不只通過監測漏電電流的添加，還要通過丈量電流的改動率來得悉。悉數缺陷電流監控設備都有必要具有漏電電流查看功用（兩層的），各監測系統有必要能夠獨立辨認缺陷電流。這么，人身安全就會得到更多的確保。RCD維護在調試往后很少或許根柢不需求再進行人工查驗，但上述維護辦法遠比通常的RCD維護更有用。
進入溝通電網的直流重量
直接與電網并接，通常會致使直流電直接進入溝通電網。該直流電成分會影響電網上的設備（ 局域電網變壓器） 的正常作業和RCD的作業特性，一同會使與電網并接的用電器中的變壓器發作內訌，發作磁飽滿，而這并不是用電器所懇求的運用環境。盡管這種狀況不必定會損壞設備，但可致使使發起電網中避免直流成分的維護設備作業。所以，理論上并網型逆變器都設置有避免直流電進入電網的避免辦法（通過50Hz變壓器或電容器進入電網）。
還有一點十分首要，即逆變器向電網送入直流電的才干不只僅取決所以不是存在隔絕變壓器。而與電容器相聯絡，變壓器僅僅能夠在電氣隔絕的狀況下傳輸功率。實習上，咱們關懷的是電路中的電氣部件向電網輸入直流電流的才干。關于直接與電網聯接的高頻變壓器型逆變器，通常的逆變橋不管是不是有變壓器，都能夠向電網運送直流電流。
關于SMA逆變器，電容是橋的一有些。變壓器型逆變器的變壓器設置在橋的電網側，然后只能向電網供應溝通電流（如Sunny Boy 5000TLHC和悉數變壓器型逆變器）。
即便逆變橋發作缺陷，也不或許向電網持續送入直流電流。要素是逆變器中串連的兩個雙極繼電器會在這種狀況下堵截與電網的聯接，該計劃運用于悉數SMA無變壓器型逆變器。假定繼電器失效，橋的短路會構成過流發作，逆變器中的過載維護（過載開關）仍會發起，并堵截與電網的聯接。
光伏逆變器原理圖" src="http://www.22plc.com/uploads/allimg/blog/as11j3pe0ki.jpg" height="192" width="500"/>
定論
選用無隔絕變壓器型逆變器的光伏電站，具有發電量很高的長處。就安全而言，徹底能夠與選用物理電氣隔絕設備的發電站相媲美。由于內部選用了完善的人員維護設備，該設備的驅動由來自具有主動監測漏電電流功用的系統完畢，維護才干愈加志趣。在計劃光伏電站時，要充沛思考如下幾點：
● 選用絕緣好的光伏組件和電纜（Ⅱ級維護）
● 將光伏組件和/或許光伏組件邊框與接地聯接
● 選用具有完善缺陷電流查看、監控的無變壓器型逆變器
● 留心電容與電網聯接時，需監測送入電網的直流重量
● 當需求在電源接點進行缺陷電流查看時，應留心組件作業時的漏電電流（如設置漏電電流監測值為100mA或更高）
● 在對光伏發電站進行修補時，要斷開逆變器
由于光伏發電站出資收回周期首要取決于發電量，可見逆變器的改換功率尤為首要。鑒于SMA系統的條件優勢，無變壓器型逆變器將在光伏商場的競賽中占有愈加首要的方位。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： MATLAB和Simulink在航
