光伏逆變器功能特點(diǎn)和主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明

1、光伏逆變器功能特點(diǎn)和主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明將直流電能變換成為交流電能的過(guò)程稱(chēng)為逆變，完成逆變功能的電路稱(chēng)為逆變電路，而實(shí)現(xiàn)逆變過(guò)程的裝置稱(chēng)為逆變器或逆變?cè)O(shè)備。太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中使用的逆變器是一種將太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的轉(zhuǎn)換裝置。它使轉(zhuǎn)換后的交流電的電壓、頻率與電力系統(tǒng)交流電的電壓、頻率相一致，以滿足為各種交流用電裝置、設(shè)備供電及并網(wǎng)發(fā)電的需要，它是光伏系統(tǒng)的大腦。1. 離網(wǎng)逆變器的主要特點(diǎn)(1) 采用16位單片機(jī)或32位DSP微處理器進(jìn)行控制；(2) 太陽(yáng)能充電采用PWM控制模式，大大提高了充電效率；(3) 采用數(shù)碼或液晶顯示各種運(yùn)行參數(shù)，可靈活設(shè)置各種定值參數(shù)；(4) 方波、修正波

2、、正弦波輸出。純正弦波輸出時(shí)，波形失真率一般小于5%；(5) 穩(wěn)壓精度高，額定負(fù)載狀態(tài)下，輸出精度一般不大于±3%；(6) 具有緩啟動(dòng)功能，避免對(duì)蓄電池和負(fù)載的大電流沖擊；(7) 高頻變壓器隔離，體積小、重量輕；(8) 配備標(biāo)準(zhǔn)的RS232/485通信接口，便于遠(yuǎn)程通信和控制；(9) 可在海拔5500m以上的環(huán)境中使用。適應(yīng)環(huán)境溫度范圍為-2050°C；(10) 具有輸入接反保護(hù)、輸入欠壓保護(hù)、輸入過(guò)壓保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)、輸出過(guò)載保護(hù)、輸出短路保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)等多種保護(hù)功能。2. 并網(wǎng)型逆變器主要性能特點(diǎn)(1) 功率開(kāi)關(guān)器件采用新型IPM模塊，大大提高系統(tǒng)效率；(2) 采用M

3、PPT自尋優(yōu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池最大功率跟蹤，最大限度地提高系統(tǒng)的發(fā)電量；(3) 液晶顯示各種運(yùn)行參數(shù)，人性化界面，可通過(guò)按鍵靈活設(shè)置各種運(yùn)行參數(shù)；(4) 設(shè)置有多種通信接口可以選擇，可方便地實(shí)現(xiàn)上位機(jī)監(jiān)控(上位機(jī)是指：人可以直接發(fā)出操控命令的計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示各種信號(hào)變化如電壓、電流、水位、溫度、光伏發(fā)電量等)；(5) 具有完善的保護(hù)電路，系統(tǒng)可靠性高；(6) 具有較寬的直流電壓輸入范圍；(7) 可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)逆變器并聯(lián)組合運(yùn)行，簡(jiǎn)化光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)能夠平滑擴(kuò)容；(8) 具有電網(wǎng)保護(hù)裝置，具有防孤島保護(hù)功能。二、光伏逆變器的主要技術(shù)參數(shù)1額定輸出電壓光伏逆變器在規(guī)定的輸入直流電壓允許的波動(dòng)范

4、圍內(nèi)，應(yīng)能輸出額定的電壓值，一般在額定輸出電壓為單相220V和三相380V時(shí)，電壓波動(dòng)偏差有如下規(guī)定；(1) 在穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，一般要求電壓波動(dòng)偏差不超過(guò)額定值的±5%；(2) 在負(fù)載突變時(shí).電壓偏差不超過(guò)額定值的土10%；(3) 在正常工作條件下，逆變器輸出的三相電壓不平衡度不應(yīng)超過(guò)8%；(4) 輸出的電壓波形(正弦波)失真度一般要求不超過(guò)5%；(5) 逆變器輸出交流電壓的頻率在正常工作條件下其偏差應(yīng)在1%以?xún)?nèi)°GB/T19064-2003規(guī)定的輸出電壓頻率應(yīng)在4951Hz之間；2負(fù)載功率因數(shù)負(fù)載功率因數(shù)大小表示了逆變器帶感性負(fù)載的能力，在正弦波條件下負(fù)載功率因數(shù)為0.7

5、0.9。3額定輸出電流和額定輸出容量額定輸出電流是表示在規(guī)定的負(fù)載功率因數(shù)范圍內(nèi)逆變器的額定輸出電流，單位為A額定輸出容量是指當(dāng)輸出功率因數(shù)為1(即純電阻性負(fù)載)時(shí)，逆變器額定輸出電壓和額定輸出電流的乘積，單位是kVA或kW。4額定輸出效率額定輸出效率是指在規(guī)定的工作條件下，輸出功率與輸入功率之比，通常應(yīng)在70%以上。逆變器的效率會(huì)隨著負(fù)載的大小而改變，當(dāng)負(fù)載率低于20%和高于80%時(shí)，效率要低一些。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定逆變器的輸出功率在大于等于額定功率的75%時(shí)，效率應(yīng)大于等于80%。5過(guò)載能力過(guò)載能力是要求逆變器在特定的輸出功率條件下能持續(xù)工作一定的時(shí)間，其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下。(1) 輸入電壓與輸出功率為額

6、定值時(shí)，逆變器應(yīng)連續(xù)可靠工作4h以上。(2) 輸入電壓與輸出功率為額定值的125%時(shí)，逆變器應(yīng)連續(xù)可靠工作1min以上。(3) 輸入電壓與輸出功率為額定值的150%時(shí)，逆變器應(yīng)連續(xù)可靠工作10s以上。6額定直流輸入電壓額定直流輸入電壓是指光伏發(fā)電系統(tǒng)中輸入逆變器的直流電壓，小功率逆變器輸入電壓一般為12V和24V，中、大功率逆變器電壓有24V、48V、110V、220V和500V等。7額定直流輸入電流額定直流輸入電流是指太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)為逆變器提供的額定直流工作電流。8直流電壓輸入范圍光伏逆變器直流輸入電壓允許在額定直流輸入電壓的90%120%范圍內(nèi)變化，而不影響輸出電壓的變化。9使用環(huán)境條

7、件(1) 工作溫度。逆變器功率器件的工作溫度直接影響到逆變器的輸出電壓、波形、頻率、相位等許多重要特性，而工作溫度又與環(huán)境溫度、海拔高度、相對(duì)濕度以及工作狀態(tài)有關(guān)。(2) 工作環(huán)境。對(duì)于高頻高壓型逆變器，其工作特性和工作環(huán)境、工作狀態(tài)有關(guān)。在高海拔地區(qū)，空氣稀薄，容易出現(xiàn)電極間放電，影響工作。在高濕度地區(qū)則容易結(jié)露，造成局部短路。因此逆變器都規(guī)定了適用的工作范圍。光伏逆變器的正常使用條件為：環(huán)境溫度-20+50°C,海拔W5500m,相對(duì)濕度93%,且無(wú)凝露。當(dāng)工作環(huán)境和工作溫度超出上述范圍時(shí)，要考慮降低容量使用或重新設(shè)計(jì)定制。10.電磁干擾和噪聲逆變器中的開(kāi)關(guān)電路極容易產(chǎn)生電磁干擾

8、,容易在鐵芯變壓器上因振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。因而在設(shè)計(jì)和制造中都必須控制電磁干擾和噪聲指標(biāo),使之滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和用戶(hù)的要求。其噪聲要求是：當(dāng)輸入電壓為額定值時(shí)，在設(shè)備高度的1/2、正面距離為3m處用聲級(jí)計(jì)分別測(cè)量50%額定負(fù)載和滿載時(shí)的噪聲應(yīng)小于等于65dB。11保護(hù)功能太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)該具有較高的可靠性和安全性,作為光伏發(fā)電系統(tǒng)重要組成部分的逆變器應(yīng)具有如下保護(hù)功能。(1) 欠壓保護(hù)。當(dāng)輸入電壓低于規(guī)定的欠壓斷開(kāi)(LVD)值時(shí)，逆變器應(yīng)能自動(dòng)關(guān)機(jī)保護(hù)。(2) 過(guò)電流保護(hù)。當(dāng)工作電流超過(guò)額定值的150%時(shí),逆變器應(yīng)能自動(dòng)保護(hù)。當(dāng)電流恢復(fù)正常后,設(shè)備又能正常工作。(3) 短路保護(hù)。當(dāng)逆變器輸出短路時(shí)

9、,應(yīng)具有短路保護(hù)措施。短路排除后,設(shè)備應(yīng)能正常工作。(4) 極性反接保護(hù)。逆變器的正極輸入端與負(fù)極輸入端反接時(shí),逆變器應(yīng)能自動(dòng)保護(hù)。待極性正接后,設(shè)備應(yīng)能正常工作。(5) 雷電保護(hù)。逆變器應(yīng)具有雷電保護(hù)功能,其防雷器件的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)能保證吸收預(yù)期的沖擊能量。12. 安全性能要求(1) 絕緣電阻。逆變器直流輸入與機(jī)殼間的絕緣電阻應(yīng)大于等于50MQ，逆變器交流輸出與機(jī)殼間的絕緣電阻應(yīng)大于等于50MQ(2) 絕緣強(qiáng)度。逆變器的直流輸入與機(jī)殼間應(yīng)能承受頻率為50Hz、正弦波交流電壓為500V、歷時(shí)1min的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，無(wú)擊穿或飛弧現(xiàn)象。逆變器交流輸出與機(jī)殼間應(yīng)能承受頻率為50Hz，正弦波交流電壓為15

10、00V，歷時(shí)1min的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，無(wú)擊穿或飛弧現(xiàn)象。13. 輸出電壓穩(wěn)定度輸出電壓穩(wěn)定度表征逆變器輸出電壓的穩(wěn)壓能力。多數(shù)逆變器產(chǎn)品給出的是輸入直流電壓在允許波動(dòng)范圍內(nèi)該逆變器輸出電壓的偏差，通常稱(chēng)為電壓調(diào)整率。高性能的逆變器應(yīng)同時(shí)給出當(dāng)負(fù)載由0100變化時(shí)，該逆變器輸出電壓的偏差，通常稱(chēng)為負(fù)載調(diào)整率。性能良好的逆變器的電壓調(diào)整率應(yīng)爭(zhēng)3%，負(fù)載調(diào)整率應(yīng)W±6%。14. 整機(jī)效率表征逆變器自身功率損耗的大小，通常以%表示。容量較大的逆變器還應(yīng)給出滿負(fù)荷效率值和低負(fù)荷效率值。KW級(jí)以下逆變器的效率應(yīng)為80%85%,10KW級(jí)逆變器的效率應(yīng)為85%90%。逆變器效率的高低對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)提

11、高有效發(fā)電量和降低發(fā)電成本有重要影響。15. 起動(dòng)性能逆變器應(yīng)保證在額定負(fù)載下可靠起動(dòng)。高性能的逆變器可做到連續(xù)多次滿負(fù)荷起動(dòng)而不損壞功率器件。小型逆變器為了自身安全，有時(shí)采用軟起動(dòng)或限流起動(dòng)。對(duì)于大功率光伏發(fā)電系統(tǒng)和聯(lián)網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器的波形失真度和噪聲水平等技術(shù)性能也十分重要。下表是CPPV-N0600SB型逆變器技術(shù)參數(shù)。表6-2逆變器參數(shù)型號(hào)CPPV-N0600SB標(biāo)稱(chēng)容量600VA/480W直流輸入太陽(yáng)能電壓24V50V太陽(yáng)能電流0.5A10A電池電壓24VDC±15%輸出電壓220VAC±2%輸出頻率50HZ±0.5輸出波形正弦波總諧波失真W3%線性負(fù)載；非線性負(fù)載5%響應(yīng)時(shí)間動(dòng)態(tài)V10ms逆變器效率283%線性負(fù)載過(guò)載能力120%過(guò)載30秒鐘工作