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离网光伏发电系统逆变器的选型要点
日期:2019-01-11   [复制链接]
责任编辑:anni_hyp 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
编者按:光伏发电系统的逆变器选择时,需注意额定输出容量和负载能力,电压稳定性能,各种负载下的高效率,电流保护与短路保护功能,以及维护性能等多方面因素。

为了保证太阳能光伏发电系统正常运行,逆变器的选型非常重要的,选择逆变器时要求对产品型号、额定电压、额定功率、性能特点等了解,特别要与整个太阳能光伏发电系统匹配。在选用离网光伏发电系统用的逆变器时,应注意以下几点:
 
1)应具有足够的额定输出容量和负载能力。逆变器的额定输出功率表示光伏逆变器向负载供电的能力,额定输出功率高的光伏逆变器可以带更多的用电负载。选用光伏逆变器时应首先考虑具有足够的额定功率,以满足最大负荷下设备对电功率的要求,以及系统的扩容及一些临时负载的接入。
 
选择逆变器时,对于以单一设备为负载的逆变器,其额定容量的选取较为简单,当用电设备为纯阻性负载或功率因数大于0.9时,选取逆变器的额定容量为用电设备容量的1.1~1.15倍即可。在逆变器以多个设备为负载时,逆变器容量的选取要考虑几个用电设备同时工作的可能性,即“负载同时系数”。
 
对一般电感性负载,如电机、冰箱、空调、洗衣机、大功率水泵等,在启动时,其瞬时功率可能是其额定功率的5~6倍,此时,逆变器将承受很大的瞬时浪涌。针对此类系统,逆变器的额定容量应留有充分的余量,以保证负载能可靠启动,高性能的逆变器可做到连续多次满负荷启动而不损坏功率器件。小型逆变器为了自身安全,有时需采用软启动或限流启动的方式。
 
另外,逆变器还要有一定的过载能力,当输入电压与输出功率为额定值,环境温度为25℃时,逆变器连续可靠工作时间应不低于4h;当输入电压为额定值,输出功率为额定值的125%时,逆变器安全工作时间应不低于lmin;当输入电压为额定值,输出功率为额定值的150%时,逆变器安全工作时间应不低于10s。
 
2)应具有较高的电压稳定性能。逆变器输出电压的调整性能表示光伏逆变器输出电压的稳压能力,一般光伏逆变器产品都给出了当直流输入电压在允许波动范围变动时,该光伏逆变器输出电压的波动偏差的百分率,通常称为电压调整率。高性能的光伏逆变器应同时给出当负载由零向100%变化时,该光伏逆变器输出电压的偏差百分率,通常称为负载调整率。性能优良的光伏逆变器的电压调整率应小于等于±3%,负载调整率就小于等于±6%。
 
在离网型光伏发电系统中,均以蓄电池为储能设备,当标称电压为12V的蓄电池处于浮充电状态时,端电压可达13.5V,短时间过充电状态可达15V。蓄电池带负荷放电终了时端电压可降至10.5V或更低。蓄电池端电压的起伏可达标称电压的30%左右。这就要求逆变器具有较好的调压性能,才能保证离网光伏发电系统以稳定的交流电压供电。
 
3)在各种负载下具有高效率。整机效率表示光伏逆变器自身功率损耗的大小,容量较大的光伏逆变器还要给出满负荷工作和低负荷工作下的效率值。逆变器效率高低对光伏发电系统提高有效发电量和降低发电成本有重要影响,因此选用光伏逆变器要尽量进行比较,选择整机效率高的产品。整机效率高是光伏发电用逆变器区别于通用型逆变器的一个显著特点。
 
离网逆变器的自身功耗是决定系统效率的最关键因素,逆变器自身功耗是恒定不变的。国标要求,逆变器自身功耗不允许超过额定功率的3%。国产逆变器没有待机模式,也就是说逆变器自身功耗是24h。例如,国产700VA逆变器,自身功耗应在20W左右。1天自身功耗就是480Wh(大约损耗150W到200W组件发电)。进口逆变器有待机模式,自身耗电只有1W左右。有两点需要注意:
 
①逆变器的逆变效率是随着负载变化而变化的,因此,逆变器最大逆变效率对系统不具有决定意义。
 
②负载长时间工作点对应的逆变器效率,才具有评估意义。
 
例如,高频逆变器的最大效率点在其满载时,如700VA国产高频逆变器,实际负载运行区间是100VA到350VA之间,效率不高。进口工频逆变器在小功率输出时,效率非常高。鉴于实际情况,负载波动非常大,户用系统的逆变器在小负荷输出时(长期运行)的效率更加具有评估意义。
 
光伏发电系统专用逆变器在设计中应特别注意减少自身功率损耗,提高整机效率。因此这是提高光伏发电系统技术经济指标的一项重要措施。在整机效率方面对光伏发电专用逆变器的要求是:kW级以下逆变器额定负荷效率≥80%~85%,低负荷效率≥65%~75%;10kW级逆变器额定负荷效率≥85%~90%,低负荷效率≥70%~80%。
 
4)应具有良好的过电流保护与短路保护功能。光伏发电系统正常运行过程中,因负载故障、人员误操作及外界干扰等原因而引起的供电系统过电流或短路,是完全可能的。逆变器对外电路的过电电流及短路现象最为敏感,是光伏发电系统中的薄弱环节。因此,在选用逆变器时,必须要求具备有良好的对过电流及短路的自我保护功能。
 
5)维护方便。高质量的逆变器在运行若干年后,因元器件失效而出现故障,应属于正常现象。除生产厂家需有良好的售后服务系统外,还要求生产厂家在逆变器生产工艺、结构及元器件选型方面具有良好的可维护性。例如,损坏元器件有充足的备件或容易买到,元器件的互换性好;在工艺结构上,元器件容易拆装,更换方便。这样,即使逆变器出现故障,也可迅速恢复正常。

原标题:离网光伏发电系统逆变器的选型要点
 
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来源:电气行家
 
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