光伏逆變器是光伏電站能量轉換的核心設備,負責把光伏組件的直流電能變換成交流電能并入公網。其同時還作為整個電站的信息收集中心,充當著電站的“耳朵”、“眼睛”及“鼻子”等功能。如此重要的設備,業主當然是希望問題越少越好,最好是安裝好之后永遠不用去做維護及保養。要想達到這個目的,就要求我們對逆變器有更深入的認識,了解清楚逆變器哪些特性會引起故障,產生運維。古瑞瓦特逆變器的商家對如何使逆變器做到少(免)運維進行總結,認為應從逆變器選型、系統設計及現場應用環境等三方面因素考量。
一、選型方面
組串逆變器的標準質保期是5年,為保證逆變器在5年內不會因為自身原因引起故障,應著重關注以下幾方面:
(一)戶外應用考量
?防護等級必須為IP65以上,數字越大越好,數字越大代表其防護性能越佳。
?機殼加工工藝分為傳統鈑金工藝及壓鑄成型工藝,壓鑄成型工藝優于鈑金工藝。
?外殼材質方面,鋁制外殼優于鐵制外殼。
(二)免維護設計考量
逆變器應盡量避免易損易耗件的使用,常見的易損件有:
?風扇:自身故障、噪音大、引起降額、定期維護。
?直流熔絲:自身故障、增加損耗、引起火災。
?LCD屏:自身故障。
?按鍵:自身故障。
基于這方面,一款更可靠的逆變器應該是采用自然冷卻的散熱方式,無直流熔絲的應用,同時采用藍牙、射頻等方式替代LCD屏及按鍵的應用。市場上遵從上述設計考量的逆變器生產廠家不多,目前僅有華為、陽光、盛能杰等少數廠家。
(三)元器件選用考量
?逆變器作為電力電子產品,是由眾多的電子元器件組成的,元器件的可靠性直接決定了逆變器的可靠性,是逆變器可靠性的基石,必須選用業內知名品牌。
?對影響產品使用壽命的元器件應重點考查,例如電解電容、薄膜電容、IGBT、繼電器、連接器、擾流風扇等。
?對于易損、易耗件應盡量避免使用。
(四)交、直流電壓適應性考量
組串逆變器處光伏組件與公共電網中間,起電能轉換的作用,前端要跟組件的直流輸入電壓適應,后端要跟電網的交流參考電壓適應,只有兩邊都適應好了,機器才能正常工作,任一邊不適應機器都會報故障而無法工作。
直流電壓適應性考量
1、直流啟動電壓值越低適應性越強
2、直流電壓范圍越寬適應性越強
?交流電壓適應性考量
1、交流電壓范圍越寬適應性越強
2、電流諧波THDI:《3%,越小越好
3、輸出電流直流分量值:《0.5%ln,越小越好
4、功率因數:正常PF=1,可調節范圍越寬越好
二、系統設計方面
關注了上面關于逆變器選型方面的事項,只能確保逆變器自身可靠性及適應性是OK的,只是解決“自身”的問題。逆變器作為光伏系統的其中一個電氣設備,要配合整個系統做設計及應用,能否正常工作除了自身原因外還與系統設計及應用環境息息相關。如果在做系統設計及現場施工中不規范,則會引入超出逆變器正常工作條件的“外部”因素,引起逆變器不能正常運行,從而造成運維。關于光伏系統優化設計方面的注意事項,筆者之前的文章中有專門論述,這里不再傲述,感興趣的朋友可以翻看前期的文章《光伏系統優化設計的注意事項》。
三、現場應用環境方面
(一)自然環境考量
組串逆變器安裝位置建議:
1、盡量在逆變器附近安裝,避免直流線纜長距離走線。
2、盡量安裝在組件下方支架上、屋檐下、外墻面上(建議頂部加裝遮陽蓋板),避免外環溫過高引起機器降額甚至停機。
(二)電氣環境考量
1、電網電壓應保持穩定,對于農村弱電網或工廠強感性負載的用電區,可聯系廠家適當放寬逆變器輸出電壓范圍,避免機器報過、欠壓故障而停機。
2、逆變器到并網點距離應盡量短,如果有客觀原因需長距離走線時,需注意逆變器輸出電壓被線纜電壓提升導致過壓脫網,同樣可聯系廠家適當放寬逆變器輸出電壓范圍。
3、逆變器并聯數量不宜過多,在同一個并網點內最好有一定的負載使用量,過多的逆變器并聯在一個并網點上,很容易造成諧波干擾導致系統不穩定,影響機器正常運行。
影響組串逆變器正常工作的因素很多,以上是筆者從逆變器自身、系統設計及應用環境三面分析的逆變器正常工作需考量的一些因素,只有把這些因素都考慮到了,才能確保逆變器長時間的正常運行,避免不必要的運維投入。
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