2023新能源光伏發(fā)電工程組串式逆變器技術(shù)特性

新能源光伏發(fā)電工程組串式逆變器先進性及方案創(chuàng)新性華為智能光伏先技性和創(chuàng)新性詳細闡述逆變器的中國效率華為作為中國光伏行業(yè)的領(lǐng)跑者，率先貫徹中華人民共和國工業(yè)和信息化部《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件（2015年本）》中關(guān)于逆變器效率的要求。華為SUN2000-175KTL-H0組串式光伏逆變器并網(wǎng)中國加權(quán)效率高達98.437%。中國效率具體計算和測試方式如下：η其中，αcgc,i:第i個負載點的權(quán)重系數(shù)；ηconv,n,i:第n個電壓、第i個負載點下的轉(zhuǎn)換效率；ηmppt,n,i:第n個電壓、第i個負載點下的靜態(tài)MPPT跟蹤效率。中國效率計算規(guī)則表，各負載點的權(quán)重逆變器負載點5%10%20%30%50%70%100%所占權(quán)重系數(shù)0.020.030.070.15注：轉(zhuǎn)換效率是一段時間內(nèi)逆變器交流側(cè)輸出能量與直流側(cè)輸入能量的比值，用于表征逆變器將直流電轉(zhuǎn)化成交流電的參數(shù)。逆變器的最大轉(zhuǎn)換效率SUN2000系列組串式光伏并網(wǎng)逆變器采用三電平拓撲結(jié)構(gòu)設計，配合SPWM+零序分量注入的調(diào)制方式以及先進IGBT優(yōu)化技術(shù)，有效提高DC-BUS電壓利用率，降低IGBT開關(guān)損耗，提升系統(tǒng)發(fā)電效率，確保逆變器最大效率高達99%。核心裝置創(chuàng)新多路MPPT技術(shù)和智能動態(tài)MPPT跟蹤算法多路MPPT技術(shù)無論哪種類型的光伏電站局部遮擋、組串失配都是不可忽視的問題。SUN2000-175KTL-H0逆變器實現(xiàn)了每2路組串對應一路MPPT跟蹤，實現(xiàn)3.15MWac多達162路MPPT跟蹤，相對于集中式逆變器單路跟蹤，組串失配損失減少1%-3%。同時，華為多路MPPT技術(shù)每2路組串對應一路MPPT跟蹤，相對于其它普通組串式逆變器每路MPPT接N串（N≥3），MPPT路數(shù)是普通組串式逆變器的1.5倍以上，發(fā)電量也有提升，并且直流側(cè)不需要熔絲，減少故障。業(yè)界最好的動態(tài)MPPT跟蹤效率華為SUN2000系列組串式光伏并網(wǎng)逆變器采用高精度閉環(huán)霍爾傳感器，配合三步追蹤法，最大程度上使得MPPT算法在動態(tài)追蹤特性上獲得最優(yōu)表現(xiàn)，可準確預測最大功率點變化方向，快速準確地找到最大功率點，保證組件時刻保持最大功率輸出。在輻照度區(qū)間100一500W/m2，平均動態(tài)MPPT效率（99.76％）；輻照度區(qū)間300一1000W/m2，平均動態(tài)MPPT效率（99.90％），加權(quán)后，華為175KTL產(chǎn)品動態(tài)MPPT跟蹤效率達到99.839%，高于業(yè)界99.35%的平均水平，高出0.489%。華為智能光伏逆變器的多路MPPT是雙面組件的最佳匹配太陽電池高效化的步伐在日漸加快。PERX（PERC，PERT和PERL的統(tǒng)稱）、HIT（HeterojunctionwithintrinsicThinlayer，異質(zhì)結(jié)）以及IBC（Interdigitatedbackcontact，交叉背接觸）等高效電池技術(shù)在行業(yè)需求的推動下逐漸成熟。這些技術(shù)都具有優(yōu)異的背鈍化效果，使傳統(tǒng)電池背面的鋁層可以被替代，電池背面也因此能夠接受光而等效地形成與正面并聯(lián)的另一個電池。這些電池經(jīng)過封裝成為雙面組件。目前市場上的雙面組件使用的電池技術(shù)主要有基于p型硅片的PERC技術(shù)，基于n型硅片的PERT技術(shù)和異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的HIT技術(shù)。雙面組件與常規(guī)組件原理示意圖如上圖所示，除了正面接收太陽直射光和大氣的散射光意外，雙面組件背面也可以接收來自空氣中的散射光、地面的反射光以及每天早晚來自背面的太陽直射光，等效于常規(guī)組件的正面接收到了更多的光。根據(jù)光伏組件的工作特性，當光強增大時，組件的電流和功率會得到與光增強相同幅度的提升，電壓則變化很小。因此雙面組件的發(fā)電量相比相同電站設計的單面組件有一定的增益。同時，由于雙面組件背面的入射光強與電站所在地經(jīng)緯度、大氣情況即空氣中散射光的比例、組件傾斜角、組件離地高度、支架間距與背景反射率有直接關(guān)系，因此這些因素也影響到雙面組件來自背面的發(fā)電量增益。SUN2000-175KTL-H0能完美適配讀出電流加大的雙面組件雙面組件輸出電流變大，需要輸入電流能力更強的逆變器，SUN2000-175KTL-H0能完美適配。下圖為某知名廠家正面功率為300W雙面組件的部分參數(shù)，可以看到隨著雙面增益的增加，組件峰值功率變大，開路電壓和峰值功率電壓基本不變，變化的是峰值功率電流。雙面組件部分參數(shù)組件峰值功率(W)開路電壓(V)峰值功率電壓(V)峰值功率電流(A)單面組件30039.632.99.11雙面增益（5%）31539.632.99.58雙面增益（10%）33039.632.910.04雙面增益（20%）36039.732.810.98雙面增益（25%）37539.732.811.44雙面組件方案組串的并聯(lián)和串聯(lián)數(shù)跟單面組件系統(tǒng)有何不同呢？從開路電壓基本不變可以得出雙面組件方案設計時，組串每串串聯(lián)的電池數(shù)跟單面組件方案相同；不同的是隨著雙面增益的變大，組件的峰值功率和峰值功率電流相應變大，例如25%綜合增益的時達到11.44A，這就要求設計人員根據(jù)實際項目增益情況選擇直流側(cè)輸入電流更大更合適的逆變器。華為SUN2000-175KTL-H0逆變器每路MPPT電流26A，見下表。完全滿足雙面組件輸出電流變大的應用需求。SUN2000-175KTL-H0參數(shù)表效率最大效率99.02%中國效率98.43%輸入最大輸入電壓1,500V每路MPPT最大輸入電流26A每路MPPT最大短路電流40AMPPT電壓范圍500V~1,500V額定輸入電壓1,080V輸入路數(shù)18MPPT數(shù)量9輸出額定輸出功率175,000W最大視在功率193,000VA最大有功功率(cosφ=1)193,000W額定輸出電壓800V,3W+PE輸出電壓頻率50Hz額定輸出電流126.3A最大輸出電流140.7A功率因數(shù)0.8超前...0.8滯后最大總諧波失真＜3%SUN2000-175KTL-H0兩串一路MPPT，可將有效降低雙面組件接受輻照不均勻的影響背面光照輻射不均勻，需要MPPT顆粒度更細的逆變器，SUN2000-175KTL-H0兩串一路MPPT，可將有效降低輻照不均勻的影響雙面組件背面增益因位置不同差異大如上圖所示，跟單面組件不同，雙面組件系統(tǒng)中組件所處位置不同，背面接收的地面反射、空間散射會不同，導致組件輸出總體功率不同。這就要求逆變器MPPT顆粒度更細的逆變器，另外也需要設計組串和組串接入逆變器時應盡量避免不一致造成的失陪損失。理想的設計是選擇同一高度的組件組成組串，相同位置的組串接入逆變器的同一個MPPT。華為SUN2000-175KTL-H0雙面組件專用逆變器每2串一路MPPT，最大程度的減少雙面組件帶來的失配，經(jīng)PVsyst仿真2串一路MPPT的逆變器較常規(guī)逆變器在雙面組件系統(tǒng)中失配損失低1.1%-3%。SUN2000-175KTL-H0的智能光伏逆變器能智能跟蹤多峰，能使雙面組件的發(fā)電能力得到充分應用由于增加了背面光照，雙面組件輸出功率曲線更加復雜，需要具有自適應的更精準的MPPT算法的逆變器；具備高動態(tài)和靜態(tài)MPPT效率的SUN2000-175KTL-H0的智能光伏逆變器，能使雙面組件的發(fā)電能力得到充分應用。不同組件IV曲線圖如上圖所示，其中黑色曲線為雙面組件的實際典型IV曲線，綠色為理想IV曲線。由圖可以看出，由于雙面組件失配較多，其IV曲線較單面組件更復雜、功率-電壓曲線將產(chǎn)生多個極值峰，這就對逆變器的最大功率跟蹤（MPPT）提出了更高的要求。功率曲線的極值峰增多要求逆變器擁有更加高效的MPPT算法，尤其是動態(tài)和全局尋優(yōu)是否快速、準確，影響著雙面組件能否最大程度提升發(fā)電量。首先，華為組串式逆變器擁有多路MPPT單元，能極大地避免組串失配導致的發(fā)電量損失。其次，華為逆變器采用自適應MPPT追蹤技術(shù)，光照相對穩(wěn)定時能最大程度逼近電池板的最大功率點；當多云天氣光照劇烈變化時，能快速響應，實時追蹤到最大功率點。再次，針對雙面組件存在多個極值峰的特點，逆變器智能識別當前是否處于全局最大功率點，并及時啟動高速多峰掃描算法，確保逆變器始終處于電池板全局最大功率點，有效提升雙面組價的發(fā)電量。最后，雙面組件IV曲線的復雜性使組串故障智能診斷容易誤判，因此需要更加智能的組串診斷算法來保障功能的實施，最新的華為智能光伏IV組串診斷功能，全面支持雙面組件，是雙面電站更好的運營維護的最佳選擇。華為組串式智能光伏控制器能滿足雙面組件電站需要更精細化的設計需求因地理位置，地面反射不同，導致輸出組件功率差異非常大，雙面組件電站需要更精細化的設計。如前文所述，雙面組件綜合功率受項目地輻照資源、地面反射率等眾多因素影響，導致雙面組件在不同項目的實際輸出功率差異很大。這就要求設計人員不能一刀切的照搬組件串并聯(lián)和逆變器的配置，而應該根據(jù)具體項目來精細設計。即便是相同地方因場景不同方案也需要精細化設計。因此，雙面組件系統(tǒng)方案較常規(guī)組件變化更多。如果要將所有影響因素都考慮到，雙面組件系統(tǒng)的設計方案將多達10000種以上。此時按照經(jīng)驗和常規(guī)設計已經(jīng)無法準確而快速地獲取最優(yōu)的系統(tǒng)設計，需要更專業(yè)的雙面組件設計工具來輔助方案設計。一般來說，雙面組件的發(fā)電量評估需要建立相應的物理模型。NREL、美國圣地亞國家實驗室以及德國FraunhoferISE的研究人員在這方面做了很多的研究，他們著重研究了Ray-tracing和veiw-factor兩個模型，可以較為準確地描述來自雙面組件來自背面的增益。這兩個模型基于3D建模，盡管能夠呈現(xiàn)更多細節(jié)，但算法比較復雜，運算起來也比較耗時，不符合工程應用的實際需求。近期，智能光伏解決方案的領(lǐng)跑者華為公司在這兩個模型的基礎上做了簡化和優(yōu)化，推出了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的基于2D物理模型（如下圖所示）的設計利器——雙面組件系統(tǒng)智能設計工具：可以在計算速度和設計細節(jié)之間找到平衡點，準確而快速地計算雙面組件系統(tǒng)的最佳配置。雙面組件接收光照示意圖該工具結(jié)合電站環(huán)境（輻照、溫度和背景反射率）、組件參數(shù)、支架類型、布線、失配分析及華為自由品牌逆變器規(guī)格等14大類基礎數(shù)據(jù)，可以快速地對指定項目地的雙面組件系統(tǒng)設計進行發(fā)電量最高/IRR最優(yōu)這兩種選項的配置推薦。諸如組件選型、背景設計、支架結(jié)構(gòu)、組件擺放、交直流配比、子陣排布、布線規(guī)則、失配消除等8大類方案細節(jié)一應俱全，大大節(jié)約了客戶設計的時間與精力。該設計工具依托華為300MW雙面組件電站中的存量逆變器數(shù)據(jù)，其準確性得到了實踐的充分驗證，同時也能與PVSYST的仿真結(jié)果進行相互佐證。例如，在中國西北某電站的設計中，根據(jù)智能設計工具的建議，將雙面組件的傾角較單面組件在當?shù)氐淖罴褍A角提高了2°，適當提高了組件離地高度，并優(yōu)化了組件擺放和接線方式，發(fā)電量提升了3.9%。同時，華為雙面組件系統(tǒng)智能設計工具還能提供優(yōu)化跟蹤算法，將發(fā)電量進一步推升0.3-1.5%。這也是目前業(yè)內(nèi)唯一的優(yōu)化跟蹤算法。華為自主開發(fā)的智能雙面組件設計工具，綜合雙面組件設計中相關(guān)參數(shù)，可以精準輸出最優(yōu)設計方案，較采用常規(guī)設計方法的方案發(fā)電量提升3%以上，是當前業(yè)內(nèi)唯一一款雙面組件電站設計工具，已經(jīng)被大量實際數(shù)據(jù)驗證。智能光伏解決方案雙面組件應用案例智能光伏組件雙面組件在運行項目清單地點容量場景并網(wǎng)時間組件類型組件功率支架類型逆變器共和1MW戈壁2016.06HIT360固定支架SUN2000智能光伏逆變器1.3MW平單軸格爾木20MW黃沙2017.08p型350平單軸SUN2000智能光伏逆變器20MWn型35010MWp型35010MWp型345大同30MW草地2017.06n型310固定支架SUN2000智能光伏逆變器30-40MWn型310新泰100MW農(nóng)光2017.12n型310平單軸SUN2000智能光伏逆變器兩淮8-10MW水面2017.12n型290固定支架SUN2000智能光伏逆變器擴大適配電壓范圍，使逆變器早、晚多發(fā)電創(chuàng)新點一：雙級功率變換SUN2000-175KTL-H0逆變器具備雙級功率變換，前級采用BOOST升壓電路，后級采用逆變電路，實現(xiàn)最寬的工作電壓范圍，其最低啟動電壓為250V，最高工作電壓1500V。創(chuàng)新點二：寬輸入電壓范圍的供電電源技術(shù)，確保輔助電源在250V低電壓下可以工作，從而使逆變器啟動并工作。創(chuàng)新點三：SUN2000-175KTL-H0采用低功耗控制技術(shù)，確保逆變器極低輸入電壓條件上控制穩(wěn)定，不會反復重啟。創(chuàng)新點四：功率器件關(guān)斷尖峰抑制技術(shù)，確保IGBT在極低電壓和極高電壓工況下，器件關(guān)斷時Vce峰值電壓不會超過器件最大耐壓，使逆變器安全穩(wěn)定工作。寬MPPT電壓跟蹤技術(shù)，SUN2000-175KTL-H0的工作電壓范圍寬達500V～1500V,實現(xiàn)最大電壓范圍的最大功率跟蹤能力，能保障SUN2000-175KTL-H0逆變器每天早開機、晚關(guān)機，具有更長的發(fā)電時間，每天發(fā)更多的電。每天多發(fā)電時間段每天多發(fā)電時間段每天多發(fā)電時間段寬工作電壓范圍帶來更長的發(fā)電時間和更多的發(fā)電量基于AI創(chuàng)新算法，將逆變器同跟蹤支架融合華為智能AI算法實現(xiàn)逆變器與跟蹤支架融合的價值華為基于AI創(chuàng)新算法，將逆變器同跟蹤支架融合，采用AI自學習技術(shù)，動態(tài)調(diào)節(jié)支架最佳傾角，補償天文算法發(fā)電量偏差損失，智能直流跟蹤系統(tǒng)(SDS)有效提升發(fā)電量0.5%以上。利用智能光伏控制器MBUS（兼容PLC）通信鏈路為跟蹤系統(tǒng)提供通信通道，智能光伏控制器為跟蹤系統(tǒng)提供電源，華為智能光伏管理系統(tǒng)實現(xiàn)光跟蹤系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)一起運維。跟蹤支架在未來競價/平價項目中的使用比例會越來越高通過大量的全球光伏電站實際應用數(shù)據(jù)證明，平單軸相對固定支架可提升發(fā)電量約15%以上，斜單軸跟蹤系統(tǒng)可提高發(fā)電量25%以上，雙軸跟蹤提升發(fā)電量約30%以上。隨著跟蹤系統(tǒng)設計和成本的不斷優(yōu)化以及其發(fā)電量收益的凸顯，跟蹤系統(tǒng)在電站建設中逐漸得到青睞。預計未來跟蹤支架市場份額會進一步擴大。傳統(tǒng)跟蹤支架解決方案現(xiàn)狀當前的跟蹤控制系統(tǒng)復雜，通訊鏈路、供電鏈路與逆變器發(fā)電系統(tǒng)各自獨立，大大增加了系統(tǒng)的成本及故障率，主要體現(xiàn)如下幾點：通信鏈路冗余：跟蹤支架和光伏發(fā)電獨立組RS485網(wǎng)通信，各跟蹤支架跟蹤控制盒通過RS485與PLC集中控制箱實現(xiàn)各跟蹤控制器間通訊和跟蹤控制，PLC集中控制箱通過RS485接入通信管理機或直接通過Ethernet接口接入光交換機，將整個子陣跟蹤支架運行信息上傳到電站管理系統(tǒng)。系統(tǒng)供電成本高：各跟蹤支架從箱變、或直接從站用電取220VAC、380VAC或480VAC電源，實現(xiàn)對跟蹤系統(tǒng)供，存在電纜長，施工麻煩。控制成本高：每個子陣需要配備一套GPS，PLC集中控制箱負責管理和將GPS下發(fā)給各支架控制盒，高昂的PLC(ProgrammableLogicController)跟蹤控制箱及跟蹤控制盒驅(qū)動方案；運維平臺不高效：光跟蹤系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)分成二套獨立系統(tǒng)分別運維，或是光跟蹤系統(tǒng)Case-by-case接入光伏電站SCADA系統(tǒng)，對光跟蹤系統(tǒng)的管理不專業(yè)；非直接功率閉環(huán)控制：目前的跟蹤支架控制算法主要是基于天文算法+反跟蹤算法的而結(jié)合；天文算法簡單理解就是控制支架跟隨太陽進行轉(zhuǎn)動；反跟蹤算法是基于現(xiàn)場實際情況，在初期調(diào)試時，對支架允許的最大角度進行手動調(diào)整，以求達到提高發(fā)電量的目的。傳統(tǒng)光跟蹤方案示意圖上述傳統(tǒng)的跟蹤算法有許多可以改進的地方：本質(zhì)上是一種角度跟蹤的算法，對功率控制而言，完全是開環(huán)的，實際的運行效果完全不能被跟蹤支架控制器感知?，F(xiàn)有的反跟蹤算法，更大的原因是因為受支架本身轉(zhuǎn)動角度上限、實際支架間間距等的限制的一種被動行為；對功率控制而言，仍然是一種開環(huán)控制方法；針對前后排遮擋等于地形和項目情況強相關(guān)的參數(shù)；現(xiàn)有跟蹤支架控制系統(tǒng)需要在調(diào)試初期，依據(jù)調(diào)試工程師的經(jīng)驗對跟蹤角度進行限制；實際運行效果完全取決于工程師的經(jīng)驗；但一年四季陰影遮擋并不是一致的；以上種種限制，導致現(xiàn)有的跟蹤支架提高發(fā)電量的能力并未得到充分的應用。華為智能光伏智能直流跟蹤系統(tǒng)(SDS)為了進一步簡化系統(tǒng)，降低系統(tǒng)成本和故障率，提升發(fā)電量，華為和國家電投黃河水電聯(lián)合創(chuàng)新研究了智能光伏逆變器與跟蹤支架一體化融合，提升跟蹤系統(tǒng)的可靠性，簡化系統(tǒng)的設計，降低系統(tǒng)CAPEX約0.05-0.08元/W。同時將AI技術(shù)落實到解決方案中，通過智能光伏控制器和跟蹤支架控制器的協(xié)同工作，能對功率進行閉環(huán)控制，控制組件到更佳角度；智能光伏控制器能通過歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合當前天文數(shù)據(jù)，主動分析識別出每一天的最佳的反跟蹤角度，完全不用依賴于調(diào)試工程的的個人經(jīng)驗，最大程度規(guī)避前后排遮擋等導致的發(fā)電量損失。能有效提升發(fā)電量0.5%以上。圖SEQ圖\*ARABIC11光跟蹤接合一體化方案拓撲圖利用智能光伏控制器MBUS（兼容電力線載波）通信鏈路為跟蹤系統(tǒng)提供通信通道利用智能光伏控制器自身電力線，采用MBUS(兼容PLC，PowerLineCommunication)電力載波進行通信，為跟蹤系統(tǒng)提供通信通道。具體實施方案為：跟蹤控制盒通過RS485接入智能光伏控制器，智能光伏控制器再以MBUS電力線載波通信將跟蹤支架信息上傳到光伏數(shù)據(jù)采集器，由數(shù)據(jù)采集器統(tǒng)一將跟蹤支架信息、智能光伏控制器信息通過以太網(wǎng)上傳到電站管理系統(tǒng)。利用智能光伏控制器為跟蹤系統(tǒng)提供通信通道可降低CAPEX0.01-0.04元/W,同時大幅度降低通信線路，減少通訊故障率，提升可靠性。智能光伏控制器為跟蹤系統(tǒng)提供電源智能光伏控制器本身就一個“發(fā)電機”，實現(xiàn)將光伏組串產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成交流電饋入電網(wǎng)。利用智能光伏控制器輸出的電能為跟蹤系統(tǒng)電機和控制器供電，既可節(jié)省原來從箱變、或直接從站用電取220VAC、380VAC或480VAC電源線纜，可以降低CAPEX0.03-0.07元/W,還可以大大簡化現(xiàn)場網(wǎng)絡，降低故障點。智能光伏控制器屬于連網(wǎng)型設備，即智能光伏控制器交流輸出側(cè)，直接與箱變低壓側(cè)相連，只要電網(wǎng)不斷電則智能光伏控制器交流輸出側(cè)一直有電。SDS智能直流系統(tǒng)(AI智能算法)傳統(tǒng)的天文算法結(jié)合GPS正時可以獲得太陽的絕對位置信息，通過使組件與太陽光入射光夾角最小來獲得相應的跟蹤角。然而，這種算法僅考慮了組件正面的直射輻射，對于散射輻射占比較大的陰雨天以及背面也可以接收輻射的雙面組件并不適用。這種算法使得組件不能時刻處于在最佳跟蹤角，因此損失了一定的發(fā)電量。SDS智能直流系統(tǒng)基于AI智能算法控制的智能跟蹤支架+雙面組件融合方式，通過“感知”外界的輻照、溫度、風速等因素，結(jié)合精準的雙面組件算法和百吉瓦級的大數(shù)據(jù)平臺分析，能夠?qū)崿F(xiàn)跟蹤支架控制、供電、通訊一體化融合，節(jié)省投資成本，實現(xiàn)發(fā)電量最大化，提升電站收益。圖SEQ圖\*ARABIC12SDS智能直流系統(tǒng)示意圖數(shù)據(jù)采集器集成數(shù)據(jù)采集和光交換機，為跟蹤系統(tǒng)提供子陣級管理數(shù)據(jù)采集器SmartLogger2000集成光環(huán)交換機、通信管理機功能，其強大的CPU處理器，完全可替代光跟蹤系統(tǒng)中的PLC（ProgrammableLogicController）集中控制箱。此外，通過在電站部署一套GPS時鐘服務，借助華為智能光伏管理系統(tǒng)，通過各子陣的Smartlogger2000和PLC高速穩(wěn)定的通信鏈路，可為整個電站的跟蹤支架提精確的GPS對時。相比原來每個子陣配一套GPS服務方案，節(jié)省冗余設備，進一步簡化系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集器Smartlogger2000，集成光環(huán)交換機、通信管理機、PLCCCO功能，配備6路獨立的隔離RS485、8路DI，3路DO，4路AI（可接電網(wǎng)調(diào)度AO輸出）、6路AO，4路AI（可接4～20mA電流型傳感器）；可通過板載藍牙和手機APP交互，通過手機APP維護、配置數(shù)據(jù)采集器。是一款高度集成的，光伏電站使用的數(shù)據(jù)采集器。華為智能光伏管理系統(tǒng)實現(xiàn)光跟蹤系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)一起運維華為智能光伏管理系統(tǒng)，為光跟蹤系統(tǒng)專門提供了“智能光跟蹤”管理模塊，實現(xiàn)對跟蹤支架的實時監(jiān)管，如支架故障主動提示，及支架當前跟蹤角度顯示和遠程控制，如大風、大雪、大雨等不同運行模式一鍵式整個電站級、子陣陣級切換，以及單個電機控制指定角度控制。此外，華為智能光伏管理系統(tǒng)還支持不同支架之間，或不同子陣間的出力分析。光跟蹤不同支架出力分析華為智能光伏管理系統(tǒng)大數(shù)據(jù)分析，極端天氣反饋控制華為智能光伏管理系統(tǒng)通過對氣象站風速、風向信息分析，及時提醒大風避險，進行主動避險。具體為，當遇極端天氣時，智能光伏管理系統(tǒng)采集分析后給出預警，提醒運維人員天氣轉(zhuǎn)變，此時運維人員通過手動方式遠程實施干預控制，反饋給跟蹤支架，令支架轉(zhuǎn)入相應的運行模式，主動避險。智能直流跟蹤系統(tǒng)(SDS)應用案例與證明智能逆變器與跟蹤支架一體化融合應用案例超1.4GW，下表為部分應用業(yè)績：跟蹤支架融合部分應用案例列表No跟蹤支架廠家電站案例1同景衢州30MW農(nóng)光互補2寧夏700MW農(nóng)光互補3理工晶科共和30MW4共和三期200MW5共和100MW實驗基地6順風萬陽張北200MW7保威廣東樂平1.5MW8中信博合作共和三期200MW9印度Adani50MW10共和100MW實驗基地11共和100MW實驗基地12上海摩昆平頂山20MW13臺灣綠源共和100MW實驗基地14Nextracke共和100MW實驗基地智能直流跟蹤系統(tǒng)SDS應用證明智能IV診斷功能（與國家電投黃河公司聯(lián)合創(chuàng)新）智能IV診斷背景介紹基于離線IV檢測覆蓋率不足、投入產(chǎn)出比小等種種弊端，為減少OPEX、提高檢測覆蓋率，華為與國家電投黃河公司聯(lián)合創(chuàng)新，推出在線式的智能IV組串診斷功能。目前智能IV診斷功能已升級到3.0版本，可支持目前市場上的包括雙面組件、半片組件、疊瓦組件在內(nèi)的所有主流的組件類型。智能IV診斷介紹智能IV診斷功能是以SUN2000系列組串式光伏并網(wǎng)逆變器為基礎，通過管理系統(tǒng)中部署算法、大數(shù)據(jù)建模，實現(xiàn)同步分析，對光伏電站中的每路組串進行智能診斷，從而高效識別異常組串，幫助及時消除故障，提升設備運行工況和系統(tǒng)效率；目前已經(jīng)能夠識別17種組串故障類型，覆蓋80%以上主要故障，故障定位準確度100%。智能光伏IV診斷與傳統(tǒng)方案對比對比項傳統(tǒng)IV測試儀智能IV診斷2.0優(yōu)勢掃描便捷性需要拆裝組件或其接線端子無需拆裝組件或其接線端子測試便捷程度高掃描一致性一次只能掃描一串組串，環(huán)境變化導致組串間對比存在不確定性一致性好，組串間對比準確性高組串間測試結(jié)果對比可信度更高掃描全面性抽檢，目的性不強，漏檢率高；通常只抽檢1%~2%全電站掃描，無遺漏大幅度降低電站巡檢成本掃描實用性專業(yè)人員現(xiàn)場操作操作難度及工作量大一鍵式遠程操作無需上站檢測大幅減少測試工作量及測試成本數(shù)據(jù)分析人工統(tǒng)計、分析IV曲線數(shù)據(jù)效率低下自動分析IV曲線、識別故障組串自動生成診斷報告大幅降低電站對專業(yè)技術(shù)人員的需求及支出發(fā)電量損失100MW的電站，抽檢1%~5%發(fā)電量損失超過1000kWh≈0kWh測試對發(fā)電量影響很小智能IV診斷精確定位故障根因，降低檢查成本，提供電站收益。100MW電站，抽檢率10%，費用20萬，每年抽檢一次，25年支出為500萬元；智能IV診斷自動化并分析故障原因，全量檢測，識別故障組串，100MW電站25年帶來發(fā)電量提升約358萬~576萬。25年生命周期檢測成本節(jié)省和發(fā)電量提升總和約1000萬。智能IV診斷與傳統(tǒng)IV診斷工作流程對比IV診斷功能業(yè)績目前智能IV組串診斷功能已大規(guī)模應用，應用業(yè)績2.5GW以上，下表為智能IV組串診斷部分應用業(yè)績。智能IV診斷業(yè)績（部分）大數(shù)據(jù)離散率分析通過大數(shù)據(jù)離散率分析對比找出處于低效亞健康設備，統(tǒng)計分析低效發(fā)電單元，對可能發(fā)生的故障提前預判；通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，自定義報表，利用自研算法，定位分析原因。在故障發(fā)生前，主動上站維護，提升發(fā)電量。組串式逆變器離散率分析5點4段PR分析法采用先進的電站智能營維分析技術(shù)，融合5點4段PR分析法，通過采集組件表面輻照度、逆變器輸入、輸出功率、箱變輸入功率、上網(wǎng)電量等數(shù)據(jù)計算出發(fā)電單元的PR值，并通過子陣內(nèi)和子陣間的橫向、縱向?qū)Ρ?，快速查找出子陣薄弱環(huán)節(jié)，幫助提升電站PR值?；谠破脚_架構(gòu)的智能光伏營維系統(tǒng)，在光伏電站內(nèi)包括生產(chǎn)管理系統(tǒng)和站級監(jiān)控系統(tǒng)，憑借大數(shù)據(jù)分析和處理技術(shù)，通過5點4段PR評估，分析子陣內(nèi)各段損耗，找出損耗較大分段，指導系統(tǒng)優(yōu)化。同時通過部件、子陣、電站間的對比，找出落后子陣、組件、逆變器及線纜，為客戶優(yōu)化落后點和推進新技術(shù)試點應用完善提升提供詳實的決策支撐數(shù)據(jù)。尤其在輔助設備選型功能中，通過大數(shù)據(jù)對比分析在領(lǐng)跑者示范基地項目中不同設備的表現(xiàn)，持續(xù)推動光伏示范基地的新技術(shù)和方案的試點、在線評估和大范圍應用，為后續(xù)項目建設提供重要決策依據(jù)。5點4段PR分析法的兩大優(yōu)勢：主動提升發(fā)電量智能光伏解決方案的全球智能營維云中心通過5點4段PR評估，分析方陣內(nèi)各段損耗，找出損耗較大的分段，指導系統(tǒng)優(yōu)化。同時，也可通過部件、方陣、電站間的對比，找出落后方陣、組件、逆變器及線纜，為客戶優(yōu)化落后點提供數(shù)據(jù)支撐。圖SEQ圖\*ARABIC875點4段PR分析法提升運維效率全球智能營維云中心通過陣列中的智能組串式逆變器對每個組串進行高精度檢測，通過高速無線通訊網(wǎng)絡，將故障告警信息上傳到集中營維云中心，并為客戶提供運維建議，讓客戶有針對性的上站維護，并基于邏輯和實際物理位置的定位，幫助客戶快速查找故障點位置，快速回復故障。核心部件和芯片高度國產(chǎn)化，打造最安全的光伏電站在滿足國家檢測認證基本要求的前提下，光伏電站逆變器采用擴大適配電壓電流幅度和提高效率的核心功率半導體裝置、核心通訊芯片的創(chuàng)新解決方案，提高電站安全性與穩(wěn)定性。依托于華為強大的研發(fā)實力與供應鏈能力，華為智能光伏控制器不斷創(chuàng)新，采用中國自主知識產(chǎn)權(quán)的逆變器核心器件，如功率控制（CPLD）芯片與數(shù)據(jù)傳輸控制（MBUS）芯片等，通過創(chuàng)新提升產(chǎn)品的效率與可靠性。華為智能光伏控制器CPLD芯片華為海思MBUS芯片此外，華為SUN2000-175KTL智能光伏控制器采用領(lǐng)先的電路拓撲和IGBT模塊定制驅(qū)動技術(shù)，有效提升逆變器效率與可靠性：華為I型三電平拓撲及優(yōu)化的控制算法提升轉(zhuǎn)換效率：華為高效的三電平逆變電路及控制算法：三電平變換器(Three．LevelInverter)的橋臂上有4個電力半導體器件，它通過對直流側(cè)的分壓和開關(guān)動作的不同組合，實現(xiàn)多電平階梯波輸出電壓，可以使波形更加接近正弦波。華為I型三電平電路主要優(yōu)點有：可產(chǎn)生多層階梯形輸出電壓，對階梯波再作調(diào)制可以得到很好近似的正弦波，理論上提高電平數(shù)可接近標準正弦波形、諧波含量??；電磁干擾(EMI)問題大大減輕，開關(guān)元件一次動作的dv/dt通常只有傳統(tǒng)兩電平的一半。消除同樣諧波，兩電平PWM控制法開關(guān)頻率高、損耗大，而三電平逆變器可用較低頻率進行開關(guān)動作，損耗小、效率提高；濾波電感更容易設計，體積小，重量輕。三電平I型電路圖在高效拓撲的基礎上，華為不斷創(chuàng)新，SUN2000-175KTL智能光伏控制器采用華為定制的IGBT模塊，IGBT效率提升達10%，同時降低內(nèi)部應力10%以上，顯著提升IGBT可靠性：IGBT芯片（T1~T6）采用華為定制950V芯片，飽和導通壓降典型值可達1.8V，傳統(tǒng)1200V芯片典型值為2.02V，華為IGBT模塊效率提升10%華為定制IGBT芯片傳統(tǒng)IGBT芯片華為定制IGBT模塊對功率模塊內(nèi)部布局優(yōu)化，通過調(diào)整模塊內(nèi)部的IGBT芯片位置，減小模塊內(nèi)部的功率電流回路；縮短驅(qū)動路徑，改善驅(qū)動波形；調(diào)整引腳出腳位置，優(yōu)化PCB功率單板上的電流回路，降低IGBT應力10%以上，大幅提升可靠性。采用具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的雙啟動模式CPLD芯片，大幅提升逆變器自身穩(wěn)定性CPLD是逆變器的核心功率控制芯片，直接關(guān)系到整個光伏逆變器的穩(wěn)定性和可靠性，業(yè)界使用的進口芯片僅具備一套代碼，在代碼無法執(zhí)行時逆變器處于不可控狀態(tài)，華為采用中國自主知識產(chǎn)權(quán)CPLD芯片，支持雙啟動模式，在主代碼宕機時可以使用備份代碼進行啟動，極大程度保證了逆變器的穩(wěn)定性與可靠性；支持超低功耗睡眠模式，在逆變器不工作時芯片自動進入睡眠模式，降低芯片功耗，提升效率SUN2000-175KTL智能光伏控制器CPLD芯片雙啟動模式示意圖SUN2000-175KTL智能光伏控制器采用華為海思自主研發(fā)的MBUS芯片與LiteOS物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，整個數(shù)據(jù)傳輸?shù)逆溌放c控制技術(shù)均由華為自研，從下表可以看出，華為自研MBUS技術(shù)相較于業(yè)界使用的進口PLC芯片，傳輸速率、性能與穩(wěn)定性均大幅領(lǐng)先特性指標HUAWEIMBUS業(yè)界進口PLC頻段0.5MHz~12MHz（寬帶）9KHz~490KHz（窄帶）抗干擾性頻段寬，子載波數(shù)量多，抗干擾性好子載波數(shù)量少，抗干擾性弱開關(guān)頻率影響遠離逆變器開關(guān)噪聲，影響小與逆變器噪聲接近，影響大傳輸速率底層2Mbps，實際應用業(yè)務速率115Kbps底層預計最大45Kbps，實際應用業(yè)務速率預計小于5Kbps傳輸時延電站調(diào)度場景，MBUS傳輸時延小于30ms電站調(diào)度場景，PLC傳輸時延預計約150ms節(jié)點數(shù)最大支持150個節(jié)點基于電力抄表，一般不大于30個低壓并網(wǎng)支持通信頻段與低壓電網(wǎng)內(nèi)負載噪聲不重疊，影響小通信頻段與低壓電網(wǎng)內(nèi)負載噪聲重疊，影響大極高的防護等級IP66最優(yōu)散熱方案，有效降低熱損耗，提高發(fā)電量☆☆☆組串式逆變器一般放置于支架下方，以目前領(lǐng)跑者主流方案為例，小機容量不超過200KW，大機容量一般為3.125MW的箱變一體機。整體單機功率密度差距在15-18倍左右。小機放置于支架下方，由組件進行遮擋，不受陽光直射影響。單機功率密度小，環(huán)境散熱條件佳，逆變器在此情況下溫升較低。在支架較高通風情況良好的區(qū)域散熱狀態(tài)更好。一體機單獨放置，周圍無任何遮擋環(huán)境，陽光直射集裝箱房，內(nèi)部僅靠風扇散熱，整體集裝箱房內(nèi)溫較高。為了保證散熱條件，一般夏季大機整體集裝箱房門全部開啟，但艙內(nèi)溫度仍在50℃以上。風沙/水汽對逆變器的危害空氣中的鹽分和水汽是電氣設備可靠性殺手，時刻威脅著逆變器的運行安全。在光伏電站復雜的運行環(huán)境中，一些防護等級差的組串式逆變器，鹽分和水分較容易通過密封松動處進入逆變器內(nèi)部，造成電氣間隙和爬電距離的降低，在特定情況下極易造成設備短路起火。對于耐受性較差的PCBA來說，帶有腐蝕性的灰塵容易腐蝕線路板，影響控制系統(tǒng)可靠性。密封防護失效導致短路故障SUN2000-175KTL-H0逆變器的高防護等級設計SUN2000-175KTL-H0組串式光伏并網(wǎng)逆變器采用全密閉設計，防護等級可達IP66，完全實現(xiàn)內(nèi)外部的環(huán)境隔離，降低溫度、風沙、鹽霧等外部惡劣環(huán)境對逆變器內(nèi)部器件壽命的影響，提升整機可靠性，確保逆變器能夠在多種惡劣工況下長壽命穩(wěn)定運行。結(jié)合處密封防護設計SUN2000系列組串式光伏并網(wǎng)逆變器上蓋采用鋅鋁涂層不銹鋼防盜螺釘緊固，上蓋與機箱之間采用高彈性EPDM膠條密封，并經(jīng)過反復拆卸測試，仍能保持良好的彈性，密封膠條與機箱緊密接觸，確保整機密封可靠，有效防止灰塵和水的進入。高彈性EPDM膠條防塵設計與實際應用效果為了驗證逆變器具備可靠的防塵功能，SUN2000逆變器在華為GCTC全球認證檢測中心防塵試驗箱進行了長達2小時的腐蝕沙塵試驗。將SUN2000逆變器放置于防塵試驗箱內(nèi)，使用直徑＜50μm的滑石粉模擬灰塵，滑石粉用量為2kg/m3試驗箱容積，抽氣量為80倍的試驗樣品外殼容積，抽氣速度為每小時40倍試驗樣品外殼容積。在試驗完成后將SUN2000逆變器開箱檢查，驗證內(nèi)部無灰塵堆積，設備上電后仍然能夠滿功率可靠運行，證明該款逆變器具備極強的防塵能力。SUN2000系列組串式逆變器防護等級試驗結(jié)果在2015年3月31日青海格爾木電站現(xiàn)場遭受到本年度最大的一次沙塵暴，持續(xù)時間長達半小時，整個電站瞬間處于遮天蔽日的沙塵中。采用傳統(tǒng)集中式/集散式方案因逆變器室防護等級低，導致沙塵充滿了室內(nèi)，時刻威脅逆變器的運行安全。2015年青海格爾木遭受的最大沙塵暴時電站現(xiàn)場及逆變器室情況華為SUN2000-175KTL-H0組串式光伏并網(wǎng)逆變器采用全密閉設計，具備真正的IP66防護等級，能夠適應各種惡劣環(huán)境，確保逆變器長壽命可靠運行。SUN2000逆變器經(jīng)受住西北沙塵暴的考驗防水驗證GCTC實驗室驗證淋雨實驗是在高溫、高濕的環(huán)境中，使用冷水沖淋帶電運行的逆變器，讓逆變器外部快速降溫，驗證逆變器的防水能力和抗凝露能力，最終證明被檢測逆變器是否具備可靠的防護等級。在魚塘、沿海項目中，逆變器需能夠承受高溫、高濕的環(huán)境考驗，為了確保逆變器能夠在惡劣的環(huán)境中長壽命可靠運行，必須通過淋雨實驗來檢驗逆變器的防護等級和抗凝露能力。將實驗逆變器放置在專用的淋雨箱中連續(xù)運行10h，開始對逆變器進行噴淋，噴淋前關(guān)閉逆變器，噴淋持續(xù)時間為0.5h。噴淋結(jié)束逆變器再次開機運行，再持續(xù)噴淋10分鐘后，關(guān)閉噴淋器。如此循環(huán)10次,實驗過程中隨時檢測逆變器運行情況，并在實驗完成后開箱查看箱內(nèi)實驗試紙的情況。SUN2000組串式逆變器淋雨實驗驗證經(jīng)過長達168h的實驗驗證，組串式逆變器機箱內(nèi)部濕度檢測試紙無顏色變化，證明機箱內(nèi)部無凝露產(chǎn)生，且在實驗中和實驗后SUN2000逆變器持續(xù)正常運行。電站現(xiàn)場長期測試松山湖4MW金太陽光伏并網(wǎng)發(fā)電項目位于華為東莞生產(chǎn)制造中心，項目于2014年并網(wǎng)發(fā)電，應用華為自主研發(fā)生產(chǎn)的SUN2000系列組串式光伏并網(wǎng)逆變器。為了驗證逆變器具備良好的防水性能，通過在電站現(xiàn)場將逆變器置于有機玻璃容器內(nèi)，并在頂部、下部安裝高壓淋水噴頭，通過不斷的向逆變器噴淋高壓水柱來驗證其具備良好的防水性能，最終SUN2000逆變器以良好的表現(xiàn)通過電站實地防水驗證。松山湖電站逆變器高壓噴淋試驗圖第三方權(quán)威機構(gòu)驗證SUN2000系列組串式光伏并網(wǎng)逆變器通過環(huán)境工程與可靠性實驗室防護等級檢驗，檢驗依據(jù)嚴格按照IEC60529:2001《外殼防護等級（IP代碼）》中的要求進行檢測，驗證SUN2000逆變器具備可靠的防護等級。

更優(yōu)的涉網(wǎng)性能參數(shù)涉網(wǎng)性能總體特征為電網(wǎng)友好、電網(wǎng)適應性強華為SUN2000-175KTL-H0系列光伏并網(wǎng)逆變器滿足NB/T32004-2018、GB/T19964-2012等標準要求，具備可靠的零電壓穿越、防孤島保護等一系列保護功能。SUN2000-175KTL-H0組串式并網(wǎng)逆變器通過采用三電平拓撲結(jié)構(gòu)、高效LCL濾波電抗器、阻抗重塑、主動諧波抵消等技術(shù)，確保逆變器具備優(yōu)良的輸出電能質(zhì)量；并能在電網(wǎng)短路阻抗比不小于1.5時可靠并網(wǎng)；同時支持光伏滲透率提升到50%以上。具體表現(xiàn)為以下8大特征。AI加持的智能并網(wǎng)算法，使用華為智能光伏解決方案的光伏電站，能在電網(wǎng)短路比不小于2的情況下實現(xiàn)穩(wěn)定并網(wǎng)；光伏滲透率可提高到50%。SUN2000-175KTL-H0具備可靠的低(零)穿功能，能在電網(wǎng)出現(xiàn)暫態(tài)故障時，支撐電網(wǎng)，保障電網(wǎng)及時恢復正常；SUN2000-175KTL-H0具備可靠的高穿功能，能在電網(wǎng)出現(xiàn)暫態(tài)故障時，支撐電網(wǎng)，保障電網(wǎng)及時恢復正常；SUN2000-175KTL-H0具備可靠的防孤島保護功能；SUN2000-175KTL-H0組串式光伏并網(wǎng)逆變器采用專利技術(shù)的三電平拓撲結(jié)構(gòu)，開關(guān)頻率高達16kHz，輸出波形正弦度更高，配合阻抗重塑+主動電網(wǎng)諧波自適應技術(shù)+LCL濾波技術(shù)，確保逆變器輸出電能質(zhì)量優(yōu)于國家標準；SUN2000-175KTL-H0組串式光伏并網(wǎng)逆變器具有良好的直流分量控制能力，通過DCI抑制將直流分量控制在0.5%以內(nèi)；SUN2000-175KTL-H0組串式光伏并網(wǎng)逆變器具有響應電網(wǎng)調(diào)度功能，單逆變器能夠在30ms內(nèi)執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度指令，無論是多機并聯(lián)還是單機應用均能夠快速響應調(diào)度指令。SUN2000-175KTL-H0組串式光伏并網(wǎng)逆變器具備較大的無功輸出能力，最大無功輸出能力可達到額定視在功率的60%，可部分替代SVG，節(jié)省電站建設成本。AI加持的智能并網(wǎng)算法，能在電網(wǎng)短路比不小于2的情況下實現(xiàn)穩(wěn)定并網(wǎng)，光伏滲透率提高到50%近幾年光伏行業(yè)快速發(fā)展后，電網(wǎng)中系能源接入比例越來越高；同時電網(wǎng)中的傳輸模式的改變（HVDC，超高壓交流傳輸?shù)缺壤絹碓酱螅娋W(wǎng)的健壯性在改變，電網(wǎng)的局部呈現(xiàn)出轉(zhuǎn)動慣量小、短路阻抗比小等弱電網(wǎng)特征，對光伏等新能源的接入帶來更大的挑戰(zhàn)。近幾年就經(jīng)常出現(xiàn)新能源電廠解列、電網(wǎng)中出現(xiàn)次同步振蕩等異常現(xiàn)象。為了避免對電網(wǎng)的影響，通常電網(wǎng)在接入設計時，要求光伏滲透率不超過30%，即使如此，在電網(wǎng)短路比較較小(比如小于3)也極易導致光伏電站出現(xiàn)異常。華為智能光伏開發(fā)團隊提取了大量電網(wǎng)的正常和異常運行數(shù)據(jù)，建立各種數(shù)學模型，融合AI技術(shù)，通過大數(shù)據(jù)分析、訓練智能光伏控制器的并網(wǎng)算法，大幅提升智能光伏控制器的控制算法的魯棒性，能保障使用華為智能光伏控制器的光伏電站并網(wǎng)的穩(wěn)定性。與其它逆變器方案相比，采用華為智能光伏解決方案，能在電網(wǎng)短路比不小于1.5的情況下實現(xiàn)穩(wěn)定并網(wǎng)；光伏接入容量比例可提高到50%以上。說明：短路阻抗比（SCR）是衡量電網(wǎng)強弱的一個指標。短路阻抗比（SCR）越大，電網(wǎng)越強，能承受更多發(fā)電容量/用電容量的接入；短路阻抗比（SCR）越小，電網(wǎng)越若，只能承受更少發(fā)電容量/用電容量的接入。表格SEQ表格\*ARABIC10采用AI加持智能并網(wǎng)算法效果對比特性華為SUN2000組串式(AI加持智能并網(wǎng)算法)歐洲廠家S組串式逆變器中國廠家S組串式逆變器支持電網(wǎng)短路容量比SCR下限（測試數(shù)據(jù)）1.5（6.0）53故障穿越（測試數(shù)據(jù)）通過通過部分用例不通過電能質(zhì)量（測試數(shù)據(jù)）能標III能標III能標II具備AI加持智能并網(wǎng)算法的華為智能光伏逆變器在SCR=2式100%功率輸出波形圖國內(nèi)S廠家逆變器在SCR=3時90%功率輸出波形圖，若繼續(xù)加大輸出功率則逆變器保護關(guān)機可靠的低（零）電壓穿越功能低（零）電壓穿越標準要求低（零）電壓穿越（LVRT/ZVRT）是指當電力系統(tǒng)事故或擾動引起光伏電站并網(wǎng)點的電壓跌落時，在一定電壓跌落范圍和時間間隔內(nèi)，光伏電站能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運行，避免電網(wǎng)故障的擴大化，同時光伏并網(wǎng)逆變器需要能夠發(fā)出一定的無功功率，以支撐電網(wǎng)電壓恢復。光伏發(fā)電站的零電壓穿越能力要求根據(jù)NB/T32004-2018、GB/T19964-2012《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》中對低電壓穿越故障的要求，逆變器必須具備低（零）電壓穿越能力，要求逆變器能夠在電網(wǎng)電壓跌至0時，保持0.15s并網(wǎng)運行，當電壓跌至曲線1以下，允許逆變器從電網(wǎng)中切出。SUN2000-175KTL-H0逆變器如何實現(xiàn)可靠的零電壓穿越功能為實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器低電壓故障穿越要求，需要采用先進的電網(wǎng)故障穿越算法實現(xiàn)如下功能：電網(wǎng)故障檢測階段SUN2000-175KTL-H0組串式光伏并網(wǎng)逆變器具有及時、準確、穩(wěn)定的電網(wǎng)電壓檢測功能，通過采用先進的電網(wǎng)電壓正、負序分離法，可實時準確檢測三相電網(wǎng)電壓幅值的變化，以確定電網(wǎng)電壓是否發(fā)生對稱和不對稱低電壓故障穿越。電網(wǎng)故障穿越階段在電網(wǎng)對稱或不對稱電壓跌落故障發(fā)生時，SUN2000-175KTL-H0組串式光伏并網(wǎng)逆變器根據(jù)電網(wǎng)電壓正序分量跌落的百分比來控制逆變器向電網(wǎng)注入的無功電流大小，即電網(wǎng)電壓正序分量每跌落1%，逆變器將向電網(wǎng)注入1.5%的額定無功電流，且最大無功電流不超過額定無功電流的50%。在不對稱跌落情況下，三相電網(wǎng)電壓不平衡，通過先進的并網(wǎng)控制算法可實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)注入三相平衡的有功無功電流。SUN2000-175KTL-H0逆變器無功電流曲線可靠的高電壓穿越功能高電壓穿越標準要求逆變器高電壓穿越標準要求(NB/T32004-2018標準)SUN2000-175KTL-H0逆變器實現(xiàn)可靠的高電壓穿越功能SUN2000-175KTL-H0已按照標準“Q/GDW1617-2015光伏發(fā)電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定”要求通過了第三方認證機構(gòu)“中國電力科學研究院有限公司”的高電壓穿越認證?？煽康姆拦聧u保護功能孤島效應的定義和危害所謂孤島效應，是指并入公共電網(wǎng)中的發(fā)電裝置，在電網(wǎng)斷電的情況下，各個用戶端的太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)未能及時檢測出停電狀態(tài)而將自身切離市電網(wǎng)絡，由太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和周圍的負載形成的一個無法掌握的自給供電孤島。孤島效應可能對整個系統(tǒng)設備以及用戶端的設備造成不利的影響，包括：電力公司輸電線路維修人員的安全危害；影響配電系統(tǒng)上的保護開關(guān)動作程序；電力孤島區(qū)域所發(fā)生的供電電壓與頻率的不穩(wěn)定現(xiàn)象；當電力公司供電恢復時所造成的相位不同步問題；太陽能供電系統(tǒng)因單相供電而造成系統(tǒng)三相負載的欠相供電問題。SUN2000-175KTL-H0逆變器如何應對孤島效應華為SUN2000-175KTL-H0組串式光伏并網(wǎng)逆變器采用電網(wǎng)頻率變化率擾動系統(tǒng)無功功率的方法來實現(xiàn)主動孤島保護。該方法在電網(wǎng)正常運行時，由于電網(wǎng)頻率基本是穩(wěn)定的，因電網(wǎng)頻率變化率造成的擾動量也幾乎為零，所以不會對正常并網(wǎng)運行情況下的電網(wǎng)電壓、頻率、輸出電流諧波以及功率因數(shù)造成任何負面影響。當電網(wǎng)掉電故障發(fā)生后，即使微小的頻率變化量也會因擾動機制的存在而使得系統(tǒng)頻率無法穩(wěn)定在諧振頻率點從而觸發(fā)保護機制，防止孤島現(xiàn)象發(fā)生。優(yōu)良的輸出電能質(zhì)量并網(wǎng)逆變器作為光伏電站的核心發(fā)電設備不僅要完成直流到交流的電能轉(zhuǎn)換，而且要保證輸出的交流電有較高的純凈度，滿足電網(wǎng)公司的相關(guān)標準要求。然而，采用高頻PWM調(diào)制技術(shù)的逆變器會導致并網(wǎng)電流中含有高次諧波，若不進行抑制則會嚴重污染電網(wǎng)，對線路上的設備產(chǎn)生危害。三電平拓撲—輸出波形正弦度更高SUN2000-175KTL-H0光伏并網(wǎng)逆變器秉承“硅進銅退”的設計理念，全面采用三電平拓撲結(jié)構(gòu)設計，與傳統(tǒng)兩電平拓撲相比能夠降低電感類元器件的使用量，顯著提高逆變器的轉(zhuǎn)換效率，提升逆變器輸出波形的正弦度，降低輸出紋波，提升逆變器輸出電能質(zhì)量。兩電平和三電平逆變器波形對比更高的開關(guān)頻率—控制帶寬范圍更大逆變器的開關(guān)頻率決定其對帶寬的控制能力，通常開關(guān)頻率越高的逆變器控制帶寬越寬，同時對電流諧波的抑制更加充分。SUN2000系列光伏并網(wǎng)逆變器開關(guān)頻率高達16kHz，對于諧波的抑制能力更強。逆變器的脈沖寬度對比先進的脈沖死區(qū)補償算法—規(guī)避死區(qū)時間對輸出電能質(zhì)量的影響任何電力電子器件均有固定的開關(guān)時間，在具有DC-BUS的橋式逆變器中，不允許同一橋臂的電力電子器件同時導通，必須遵循“先關(guān)后開”的控制原則，保證具有一段時間的延遲，確保電力電子器件的安全，該延遲被稱為死區(qū)時間。脈沖死區(qū)會影響出電能質(zhì)量，造成輸出THDi增加。SUN2000-175KTL-H0光伏并網(wǎng)逆變器采用死區(qū)補償算法，可有效消除電力電子器件開關(guān)死區(qū)對逆變器輸出THDi的影響，降低并網(wǎng)電流的諧波分量。LCL并網(wǎng)濾波器—高頻截止性更好SUN2000-175KTL-H0光伏并網(wǎng)逆變器采用LCL濾波技術(shù)，具有更好的高頻截止性，可有效濾除直流側(cè)紋波電流及逆變器開關(guān)頻率引起的高次諧波，提升逆變器輸出電能質(zhì)量，避免了傳統(tǒng)LC型濾波器無法抑制輸出電流的高頻紋波的缺點。LCL濾波器中的電感L的可有效抑制并網(wǎng)逆變器產(chǎn)生的高次諧波，電容C為逆變產(chǎn)生的高次諧波提供旁路。根據(jù)逆變器的開關(guān)頻率，綜合考慮基波壓降、有功損耗、電流諧波和諧振等因素來選取合適的LCL濾波器參數(shù)，以減小并網(wǎng)逆變器輸出并網(wǎng)電流的諧波。主動電網(wǎng)諧波抑制—輸出電能質(zhì)量更好主動電網(wǎng)諧波抑制功能SUN2000-175KTL-H0光伏并網(wǎng)逆變器具有主動電網(wǎng)諧波抑制功能，通過增加對特定次諧波阻尼及阻抗重塑技術(shù)，主動針對電網(wǎng)中的該次諧波進行補償，更好的提升輸出電能質(zhì)量。良好的直流分量控制技術(shù)在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器是連接光伏陣列模塊和電網(wǎng)的關(guān)鍵部件，用以實現(xiàn)控制光伏陣列模塊運行于最大功率點和向電網(wǎng)注入正弦電流兩大主要任務。從理論上講，光伏并網(wǎng)逆變器只向電網(wǎng)注入交流電流，然而在實際應用中，并網(wǎng)電流中往往含有直流分量。逆變器輸出交流電中產(chǎn)生直流分量的主要原因有：逆變器基準正弦波含有直流分量；逆變器控制電路中運算放大器的零點漂移；開關(guān)管自身特性及驅(qū)動信號不一致等。如果逆變器有較大輸出直流分量，會使變壓器工作點偏移，導致變壓器飽和；增加電網(wǎng)電纜的腐蝕，所以必須對逆變器輸出直流分量進行控制。SUN2000-175KTL-H0光伏并網(wǎng)逆變器采用DCI抑制方法，具體如下：由于并網(wǎng)電流中含有交流分量和直流分量兩部分，因此可將并網(wǎng)逆變器的三相并網(wǎng)電流分別經(jīng)過如下電路，通過選擇合適的參數(shù)，濾除并網(wǎng)電流中的交流成分，提取并網(wǎng)電流中含有的直流分量。直流分量采樣電路三相并網(wǎng)電流經(jīng)過采樣電路提取出的直流分量送至DSP的DCI采樣接口，DSP在中斷周期中分別對三相直流分量進行PI閉環(huán)控制，具體控制框圖如下：直流分量控制框圖其中n=a/b/c，即將直流分量控制輸出和采樣并網(wǎng)電流的實際值相加一起作為并網(wǎng)電流環(huán)控制的反饋信號。環(huán)路調(diào)節(jié)器的輸出最終將作用于SPWM調(diào)制波，通過SPWM波決定光伏并網(wǎng)逆變器開關(guān)器件的導通和關(guān)斷時間，以此調(diào)節(jié)三相并網(wǎng)電流中含有的直流分量。在控制系統(tǒng)中，采用數(shù)字PI調(diào)節(jié)進行控制，其動態(tài)性能相應好，穩(wěn)態(tài)精度高且簡單實用，能有效的抑制并網(wǎng)電流中含有的直流分量。良好的并機諧波抑制功能華為網(wǎng)絡能源產(chǎn)品在多機并聯(lián)大系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)上進行了大量深入的研究和實踐，通過電網(wǎng)系統(tǒng)專業(yè)的分析軟件DIgSILENT進行并機系統(tǒng)的建模，從系統(tǒng)與設備兩方面去解決多機并聯(lián)穩(wěn)定性問題，確保采用華為組串式逆變器的電站不但具有更好的經(jīng)濟收益，并能更可靠的長期穩(wěn)定運行，為客戶帶來最大的收益。并機諧波的特征在組串式逆變器方陣中，因方陣內(nèi)的組串式逆變器距離升壓變壓器距離不一，造成線路阻抗差異，線路阻抗會等效改變并網(wǎng)LCL濾波器的中L2電感，從而造成不同的濾波器參數(shù)會改變諧波的相位。并機諧波抑制策略