发布时间:2025-08-29 01:31:07 人气:
光伏逆变器的电路结构、原理及故障处理!
光伏逆变器的电路结构、原理及故障处理
一、光伏逆变器的电路结构
光伏逆变器的基本电路构成主要包括以下几个部分:
输入电路:为主逆变电路提供可确保其正常工作的直流工作电压。主逆变电路:是逆变装置的核心,通过电力电子开关的导通与关断,完成逆变的功能。该电路分为隔离式和非隔离式两种。输出电路:对主逆变电路输出的交流电波形、频率、电压、电流的幅值和相位等进行修正、补偿、调理,以确保输出交流电的质量。控制电路:为主逆变电路提供一系列的控制脉冲,控制逆变开关器件的导通与关断,配合主逆变电路完成逆变功能。辅助电路:将输入电压变换成适合控制电路工作的直流电压,并包含各自的检测电路。保护电路:主要包括输入过欠压保护、输出过欠压保护、过流保护、短路保护、孤岛保护等,以确保逆变器的安全稳定运行。二、光伏逆变器的工作原理
光伏逆变器的工作原理是将直流电(DC)转换为交流电(AC)。具体过程如下:
直流电输入:光伏组件产生的直流电通过输入电路进入逆变器。逆变过程:在主逆变电路中,半导体功率开关器件在控制电路的作用下以极快的速度(如1/100秒)开关,将直流电切断并重新组合,形成交流电。这个过程需要精确的控制,以确保输出的交流电波形、频率、电压等参数符合电网要求。输出调整:输出电路对主逆变电路输出的交流电进行进一步的修正和调理,以确保其质量。并网控制:对于并网型逆变器,微处理器电路负责完成系统并网的控制过程,包括电压、相位实时监测,电流相位反馈控制,光伏方阵最大功率跟踪以及实时正弦波脉宽调制信号发生等。三、光伏逆变器的故障处理
光伏逆变器在运行过程中可能会遇到各种故障,以下是一些常见故障及其处理方法:
绝缘阻抗低:
处理方法:使用排除法,将逆变器输入侧的组串全部拔下,然后逐一接上,利用逆变器开机检测绝缘阻抗的功能,检测问题组串。找到问题组串后,重点检查直流接头是否有水浸短接支架或烧熔短接支架,以及组件本身是否在边缘地方有黑斑烧毁导致组件通过边框漏电到地网。
母线电压低:
处理方法:如果出现在早/晚时段,则为正常现象,因为逆变器在尝试极限发电条件。如果出现在正常白天,则同样使用排除法进行检测。
漏电流故障:
根本原因:安装质量问题,选择错误的安装地点与低质量的设备引起。
处理方法:检查直流接头、组件、组件安装高度、并网设备等是否存在质量问题或进水漏电情况。可以通过洒粉找出点并做好绝缘工作解决问题。如果是材料本身问题,则只能更换材料。
附图说明:
(半导体功率开关器件在控制电路的作用下以1/100s的速度开关,将直流切断。)
(电路分为主电路和微处理器电路两个部分,主电路主要完成DC-DC-AC的变换和逆变器过程,微处理电路主要完成系统并网的控制过程。)
综上所述,光伏逆变器的电路结构复杂,工作原理精密,故障处理需要专业知识和经验。在实际应用中,应定期对逆变器进行维护和检查,及时发现并处理故障,以确保其安全稳定运行。
组串式逆变器和集中式逆变器的区别
组串式逆变器和集中式逆变器的主要区别如下:
功率大小:
集中式逆变器:功率范围较大,通常在50KW到630KW之间。组串式逆变器:功率较小,通常小于30KW。核心器件与结构特性:
集中式逆变器:采用大电流IGBT作为核心器件,系统拓扑结构为一级DCAC电力电子变换,常采用工频隔离,通过变压器实现防护,体积相对较大,适合室内立式安装。组串式逆变器:采用小电流MOSFET,拓扑结构更为复杂,包括DCDCBOOST升压和DCAC全桥逆变的两级电力电子器件变换,体积较小,适应性更强,可以室外臂挂式安装。安装环境与灵活性:
集中式逆变器:由于体积和防护等级的限制,更适合室内立式安装。组串式逆变器:体积小巧,适应性强,可以室外臂挂式安装,更加灵活。市场选择与应用:
两者在市场上均有知名厂家提供高质量和性能的产品,如全天科技、华为和阳光等。选择哪种类型的逆变器主要取决于实际应用的需求,如功率需求、安装环境等因素。综上所述,组串式逆变器和集中式逆变器在功率大小、核心器件与结构特性、安装环境与灵活性以及市场选择与应用等方面存在显著差异。在实际应用中,应根据具体需求选择合适的逆变器类型。
光伏逆变器集中式和组串式的区别
大型光伏电站一般采用多级升压模式(一般为两级),集中式逆变器交流输出电压一般为315V左右,组串式逆变器交流输出一般为380/400V左右,这么低的电压不可能直接并网发电。原因一:对于大型太阳能项目有很多逆变器,低压直接并网导致并网点特别多,不利于电能计量和电网的稳定;
原因二:对于MW级的太阳能项目,如果采用低压并网,电流特别大,不利于原则轻型的开关设备。
但是大型的并网太阳能项目并网电压一般选择110kV或者220kV,考虑到设备的制造水平和制造成本,不会采用一次直接升压。所以,就有了中压集电线路。一般来讲,中压集电线路的电压等级可以任意确定,但是要和国内现有配电系统的电压等级相匹配,比如10kV,24kV,35kV,这是为了方便设备选型和降低设备本身的生产成本,一般常用的是10kV和35kV。
具体采用10kV,还是35kV需要综合比较,总的来讲,集电电路选用35kV时,整个系统的电流会降低,导线截面会变小,而10kV和35kV系统绝缘的成本差不多,如果采用非环形集电线路,35kV系统一路可以汇集20~25MW,10kV系统只能汇集7~9MW,10kV集电线路系统电缆的长度会远远大于35kV集电线路系统。
所以,计及电缆敷设成本、电缆及电缆头的采购成本、中压开关柜的采购成本、无功补偿装置采购成本、运输和储存等因素,大型光伏发电系统的中压电压等级一般选用35kV,而不是10kV。10MWp以下的太阳能项目也有选用的10kV并网的,所以需要综合考虑各方面因素。
古瑞瓦特组串式逆变器的优势有哪些?
古瑞瓦特组串式逆变器的优势主要包括以下几点:
高防护等级:
IP65防护等级:可有效应对恶劣自然环境对光伏逆变器的损坏,如风沙、雨雪、盐雾等,从而减少故障率,延长设备的使用寿命。无风扇设计:
采用自然散热方式,无需风扇辅助散热,降低了设备故障率和噪音污染,同时提高了设备的可靠性和稳定性。高精度RCD保护模块:
内置高精度RCD保护模块,能够实时监测光伏系统中的漏电流情况。一旦检测到漏电流超过限值,如人不慎触碰PV+导致漏电流增加时,RCD保护模块会迅速切断PID抑制模块,从而有效保障人身安全。这些优势使得古瑞瓦特组串式逆变器在光伏发电领域具有更高的可靠性和安全性,能够满足各种复杂环境下的应用需求。
逆变器的常见故障维修(逆变器的常见故障维修方法)
逆变器的常见故障维修方法如下:
一、整流部分故障维修
检查二极管:利用二极管的单向导通性判断其好坏,同时检查整流桥的绝缘耐压是否满足要求。二、继电器及电阻故障维修
检查继电器:确认限流电阻器是否正常,抑制冲击电流的峰值。若滤波电容器充电结束,需检查继电器是否将电流抑制电阻器的两端短路。同时,测试电阻值,确保继电器未损坏或触点烧连接。三、二极管及IGBT故障维修
测试二极管及IGBT:通过测试6组IGBT的静态阻值,正反测电阻必须一致,否则判断异常的那一组损坏。根据二极管的单相导通性进一步确认故障。四、主回路及线路板故障维修
主回路静态测试:有问题时拆除问题原件,目测控制线路,无明显烧焦痕迹的可送电测试。检测线路板供电电压:确保单片机供电为5V,IC供电为正负15V。五、控制回路故障维修
使用示波器检测:确保控制回路驱动部分的波形一致,发现异常时最好更换这一路的所有驱动元件。六、整体动态测试
测试输出电压:直接测试逆变器输出电压是否稳定,电压值是否正常。七、特定故障排除
漏电故障:检查直流接头、组件质量及安装高度等,找出漏电点并做好绝缘工作,必要时更换材料。直流过压:设计阶段考虑温度系数,避免低温过压导致设备损坏。逆变器开机无响应:确保直流输入线路正确接反,利用逆变器内置反接短路保护功能恢复正常接线。绝缘阻抗低:使用排除法检测问题组串,检查直流接头及组件是否有问题。母线电压低:早晚时段为正常现象,白天时段使用排除法检测。电网故障:根据电网过压、欠压、过/欠频、无电压、缺相等具体情况,检查并网线路、电压情况及电网健康状况,必要时与供电局协调或选择正确的并网方式。综上所述,逆变器的常见故障维修涉及整流部分、继电器及电阻、二极管及IGBT、主回路及线路板、控制回路、整体动态测试以及特定故障排除等多个方面。在维修过程中,应确保操作规范,遵循安全标准,以确保维修效果和人员安全。
逆变器直流分量故障怎么处理?
逆变器常见故障及处理方法
1、绝缘阻抗低
使用排除法。把逆变器输入侧的组串全部拔下,然后逐一接上,利用逆变器开机检测绝缘阻抗的功能,检测问题组串,找到问题组串后重点检查直流接头是否有水浸短接支架或者烧熔短接支架,另外还可以检查组件本身是否在边缘地方有黑斑烧毁导致组件通过边框漏电到地网。
2、母线电压低
如果出现在早/晚时段,则为正常问题,因为逆变器在尝试极限发电条件。如果出现在正常白天,检测方法依然为排除法,检测方法与1项相同。
3、漏电流故障
这类问题根本原因就是安装质量问题,选择错误的安装地点与低质量的设备引起。故障点有很多:低质量的直流接头,低质量的组件,组件安装高度不合格,并网设备质量低或进水漏电,一但出现类似问题,可以通过在洒粉找出**点并做好绝缘工作解决问题,如果是材料本省问题则只能更换材料。
4、直流过压保护
随着组件追求高效率工艺改进,功率等级不断更新上升,同时组件开路电压与工作电压也在上涨,设计阶段必须考虑温度系数问题,避免低温情况出现过压导致设备硬损坏。
5、逆变器开机无响应
请确保直流输入线路没有接反,一般直流接头有防呆效果,但是压线端子没有防呆效果,仔细阅读逆变器说明书确保正负极后再压接是很重要的。逆变器内置反接短路保护,在恢复正常接线后正常启动。
逆变器故障维修案例(逆变器故障维修案例分析)
逆变器故障维修案例分析
逆变器作为将直流电转换为交流电的关键设备,在使用过程中可能会遇到各种故障。以下是对逆变器故障维修案例的分析:
一、集中式逆变器本体故障处理
电池电压不足:
故障现象:逆变器电流异常。
处理方法:检查电池电压是否正常,若电压不足,及时充电或更换电池。
逆变器负载过大:
故障现象:逆变器电流异常。
处理方法:检查逆变器负载是否超过额定功率,若超过,减少负载或更换更大功率的逆变器。
逆变器故障:
故障现象:逆变器电流异常。
处理方法:检查逆变器电路和元器件是否正常,若有故障,及时修理或更换。
线路接触不良:
故障现象:逆变器电流异常。
处理方法:检查线路连接是否牢固,若有松动或短路等情况,及时修理。
二、“科达”48v转220v逆变器频繁故障处理
可能原因:逆变桥上的管子损坏。处理方法:拆开机器测量直流母线电压,判断问题出现在前级还是逆变部分,并针对性地进行修理或更换。三、逆变器其他常见故障及处理方法
漏电故障:
原因:安装质量问题或设备质量低劣。
处理方法:检查并更换低质量的直流接头、组件等,通过洒粉找出漏电点并做好绝缘工作。
直流过压:
原因:组件开路电压与工作电压上涨,设计阶段未考虑温度系数。
处理方法:在设计阶段充分考虑温度系数,避免低温情况出现过压。
逆变器开机无响应:
原因:直流输入线路接反。
处理方法:确保直流输入线路正确接接,仔细阅读逆变器说明书后再进行压接。
绝缘阻抗低:
处理方法:使用排除法检测问题组串,并检查直流接头和组件本身是否有问题。
母线电压低:
处理方法:若出现在早/晚时段为正常现象;若出现在正常白天,则使用排除法进行检测。
电网故障:
处理方法:根据电网过压、欠压、过/欠频、无电压、缺相等具体情况,检查并网线路、电网健康情况,并与逆变器厂商沟通解决。
综上所述,逆变器故障维修需要根据具体故障现象进行针对性的分析和处理。在维修过程中,应确保安全操作,避免触电等危险情况的发生。
关于光伏逆变器的MPPT的疑问.
光伏系统中,逆变器的转换效率受到多种因素的影响,其中光伏阵列的连接方式是一个关键点。如果组串间连接不当,可能会降低逆变器的整体效率。这主要是因为光伏组件在不同条件下的输出特性存在差异,直接串联或并联可能会导致电流和电压的不匹配。
具体来说,当不同组串的电流和电压不匹配时,逆变器的性能会受到影响。为了保证逆变器的最佳工作状态,不同组串的电流可以有所不同,但电压必须保持一致。然而,即使在电压匹配的情况下,不同类型的光伏组件,如单晶和非晶,也可能难以满足这一要求,因为它们的电压输出特性存在差异。
因此,为了优化光伏系统的性能,通常建议采用MPPT(最大功率点跟踪)技术。这项技术能够动态调整光伏阵列的工作电压,确保逆变器始终处于最佳的工作状态,从而提高系统的整体效率。通过这种方式,即使不同组串的电流和电压存在差异,也能最大限度地发挥光伏系统的性能。
此外,为了进一步提高系统的稳定性和效率,还可以考虑使用更加先进的逆变器和优化的组串设计。这包括选择具有更高效率和更好稳定性的逆变器,以及通过优化组串连接方式来减少损耗。通过这些措施,可以有效提升光伏系统的整体性能和转换效率。
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