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逆變器的技術創(chuàng)新 讓光伏電站更具發(fā)展前景
發(fā)布時間：2020年03月16日 來源：巨力電力 瀏覽次數(shù)：1、光伏電站更具安全性
光伏發(fā)電系統(tǒng)包括組件，支架，匯流箱，配電柜，逆變器，電纜等配件，其中智能逆變器有大腦“CPU”，具備主動檢測和預防功能，當電網發(fā)生故障或者組件發(fā)生故障，逆變器通過電流傳感器和電壓采樣，大腦“CPU”作出判斷，指示“執(zhí)行機構”接觸器或者斷路器斷開，以保護人身，電網，設備的安全。逆變器集成了漏電流保護、直流分量保護、絕緣阻抗檢測保護、防雷保護等多項功能。
逆變器里面的交流接觸器，直流斷路器，交流斷路器安裝地方不同，功能也不一樣，交流接觸器承擔常規(guī)性的開機關機動作。直流斷路器主要作用是斷開組件和逆變器之間的連接，當組件或直流電纜發(fā)生短路、接地；逆變器母線電容，IGBT發(fā)生短路，必須要斷開直流開關。
從安全的角度出發(fā)，集中式逆變器輸入直流開關和交流開關均采用塑殼斷路器，斷路器有自動過流和短路保護功能，在逆變器出現(xiàn)短路故障時，能及時把太陽能電池正負極分開，切斷電網和逆變器的聯(lián)系。
采用合適的熔斷器。電氣火災的特點是燃燒速度非?？欤凰查g就會把一個系統(tǒng)的設備損壞,電氣萬一發(fā)生了火災，首先要想辦法迅速切斷火災范圍內的電源回路。熔斷器俗稱保險絲，在電路發(fā)生短路時，能迅速切斷電路，避免更大的損失，因此在電力行業(yè)應用十分廣泛。
Growatt組串式逆變器內置高精度RCD（殘余電流檢測）保護模塊，在人不慎觸碰PV+，漏電流超過限值時把PID抑制模塊切斷，以保障人身安全。
2、低（零）電壓穿越功能
公共電網連接到千萬家，一旦某個網點發(fā)電短路事故，保護裝置會立刻切斷負載，但在這個極短的時間內，電網電壓會拉低，這時如果網內的光伏電站也停機，電網雪上加霜，恢復時間更長。光伏逆變器的低（零）電壓穿越功能，就是當電網發(fā)生故障出現(xiàn)短時間電壓低時，逆變器在規(guī)定的時間內不脫網，并向電網注入無功，幫助電網恢復電壓。
3、光伏逆變器SVG無功補償
SVG是一種靜止型動態(tài)無功補償裝置。通過調節(jié)電壓的幅值和相位，或者控制交流側電流，迅速吸收或者發(fā)出所需的無功功率，實現(xiàn)快速動態(tài)調節(jié)無功的目的，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定、高效、優(yōu)質地運行。光伏電站需要多大的SVG？國標要求一般光伏電站配置的無功容量為電站容量的25%，再加上5%的浮動，就是20%-30%。
光伏電站配置無功補償裝置，既提高了造價，也造成運行中的很大損耗。逆變器也具備發(fā)無功的能力，古瑞瓦特逆變器在滿載運行時可以實現(xiàn)正負0.9的無功，在夜間，甚至可以輸出100%的無功，充分發(fā)掘并網光伏逆變器的調節(jié)潛力，既使系統(tǒng)性能指標符合國家標準要求，在一些情況下還能為電網提供無功輔助服務，提高供電質量，實現(xiàn)多方共贏。
4、逆變器的反PID技術
光伏電站現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)，在建成1至2年后出現(xiàn)部分組件功率大幅下降的現(xiàn)象，有些組件功率衰減竟高達50%以上。組件衰減誘因很多，如光致衰減、老化衰減、隱裂、電池片破裂等，其中重要原因之一是組件PID效應。
為了抑制PID效應，組件廠家從材料、結構等方面做了大量的工作并取得了一定的進展；如可采用抗PID材料、防PID電池和封裝技術等。實踐中， PID問題的防治更多的是從逆變器端進行。從逆變器角度可采用以下三種方案：
（1）負極直接接地方案，將光伏組件或逆變器的負極通過電阻或保險絲直接接地，使電池板負極對大地的電壓與接地金屬邊框保持在等電位，消除負偏壓，該方案多用于集中式逆變器。
（2）負極虛擬接地方案，利用模擬中性點裝置和電壓調整裝置，等效將UN抬升，使得U－大于0，消除負偏壓，達到負極虛擬接地的目的。通過抬升N線對地電位達到使得PV-對地電位接近于零或為正值，達到PV-虛擬接地的目的，從而實現(xiàn)PID抑制功能。PID模塊通過古瑞瓦特ShineWebBox采集逆變器數(shù)據(jù)自動調整輸出電壓，使所有電池板PV-對地電位為接近于零或為正值，達到抑制PID的功能。
（3）夜間反PID修復
利用組件PID的可逆性原理，在夜間逆變器停止工作時段內，利用單獨的直流源對電池板施加反向電壓，修復白天發(fā)生PID現(xiàn)象的電池板，且僅在逆變器不工作時，對電池板進行修復，屬于“事后治療”的被動方案。
實際電站運行數(shù)據(jù)顯示，通過在逆變器中集成PID防護模塊，可以有效的避免組件發(fā)生PID現(xiàn)象，減少電站發(fā)電量損失。同時，PID模塊具有修復功能，可以對已發(fā)生PID問題的組件進行修復，使組件各項指標參數(shù)恢復正常。
PID抑制模塊采用第二種方案，通過抬升N線對地電位達到使得PV-對地電位接近于零或為正值，達到PV-虛擬接地的目的，從而實現(xiàn)PID抑制功能。PID模塊通過ShineWebBox采集逆變器數(shù)據(jù)自動調整輸出電壓，使所有電池板PV-對地電位為接近于零或為正值，達到抑制PID的功能。
5、光伏儲能技術
光伏+儲能的組合將成為解決棄光、平滑輸出以及構建智慧微網系統(tǒng)的重要一環(huán)。過去的一年里，隨著分布式光伏如火如荼的進行，儲能產業(yè)也開始微風漸起。儲能除了大家所熟知的存儲能量、解決棄風棄光的問題，還可以用于電網的調峰調頻、微電網以及戶用系統(tǒng)。
根據(jù)用戶的不同要求，有多款儲能產品線：
（1）SPF系列1-5K離網逆變控制一體機，該機型采用高頻設計，重量輕，效率高，支持鉛酸 蓄電池和鋰電池，支持多臺并機方便擴容。
（2）SP系列1-3K并網儲能機，一個戶用型并網電站，加入該系統(tǒng)后可以立即變身為光伏并網儲能系統(tǒng)，還兼容任何品牌的逆變器。太陽能發(fā)電既可以提供給負載，即發(fā)即用，也可以存儲，在設定的時間內放電，以提高系統(tǒng)自發(fā)自用比例，提高收益。當電網停電時，控制器還能繼續(xù)工作，為蓄電池充電。
（3）HPS系列中大功率離并網一體機，采用集中式逆變器的架構，穩(wěn)定可靠，控制器和逆變器一體化方案，支持并網發(fā)電，沒有電網時也可以離網應用；
（4）PCS系列中大功率雙向逆變器，可以和并網逆變器，油機組成微網系統(tǒng)，也可以用于電動汽車充電樁老化，蓄電池組檢測和老化。
光伏發(fā)電系統(tǒng)包括組件，支架，匯流箱，配電柜，逆變器，電纜等配件，其中智能逆變器有大腦“CPU”，具備主動檢測和預防功能，當電網發(fā)生故障或者組件發(fā)生故障，逆變器通過電流傳感器和電壓采樣，大腦“CPU”作出判斷，指示“執(zhí)行機構”接觸器或者斷路器斷開，以保護人身，電網，設備的安全。逆變器集成了漏電流保護、直流分量保護、絕緣阻抗檢測保護、防雷保護等多項功能。
逆變器里面的交流接觸器，直流斷路器，交流斷路器安裝地方不同，功能也不一樣，交流接觸器承擔常規(guī)性的開機關機動作。直流斷路器主要作用是斷開組件和逆變器之間的連接，當組件或直流電纜發(fā)生短路、接地；逆變器母線電容，IGBT發(fā)生短路，必須要斷開直流開關。
從安全的角度出發(fā)，集中式逆變器輸入直流開關和交流開關均采用塑殼斷路器，斷路器有自動過流和短路保護功能，在逆變器出現(xiàn)短路故障時，能及時把太陽能電池正負極分開，切斷電網和逆變器的聯(lián)系。
采用合適的熔斷器。電氣火災的特點是燃燒速度非?？欤凰查g就會把一個系統(tǒng)的設備損壞,電氣萬一發(fā)生了火災，首先要想辦法迅速切斷火災范圍內的電源回路。熔斷器俗稱保險絲，在電路發(fā)生短路時，能迅速切斷電路，避免更大的損失，因此在電力行業(yè)應用十分廣泛。
Growatt組串式逆變器內置高精度RCD（殘余電流檢測）保護模塊，在人不慎觸碰PV+，漏電流超過限值時把PID抑制模塊切斷，以保障人身安全。
公共電網連接到千萬家，一旦某個網點發(fā)電短路事故，保護裝置會立刻切斷負載，但在這個極短的時間內，電網電壓會拉低，這時如果網內的光伏電站也停機，電網雪上加霜，恢復時間更長。光伏逆變器的低（零）電壓穿越功能，就是當電網發(fā)生故障出現(xiàn)短時間電壓低時，逆變器在規(guī)定的時間內不脫網，并向電網注入無功，幫助電網恢復電壓。
3、光伏逆變器SVG無功補償
SVG是一種靜止型動態(tài)無功補償裝置。通過調節(jié)電壓的幅值和相位，或者控制交流側電流，迅速吸收或者發(fā)出所需的無功功率，實現(xiàn)快速動態(tài)調節(jié)無功的目的，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定、高效、優(yōu)質地運行。光伏電站需要多大的SVG？國標要求一般光伏電站配置的無功容量為電站容量的25%，再加上5%的浮動，就是20%-30%。
光伏電站配置無功補償裝置，既提高了造價，也造成運行中的很大損耗。逆變器也具備發(fā)無功的能力，古瑞瓦特逆變器在滿載運行時可以實現(xiàn)正負0.9的無功，在夜間，甚至可以輸出100%的無功，充分發(fā)掘并網光伏逆變器的調節(jié)潛力，既使系統(tǒng)性能指標符合國家標準要求，在一些情況下還能為電網提供無功輔助服務，提高供電質量，實現(xiàn)多方共贏。
4、逆變器的反PID技術
光伏電站現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)，在建成1至2年后出現(xiàn)部分組件功率大幅下降的現(xiàn)象，有些組件功率衰減竟高達50%以上。組件衰減誘因很多，如光致衰減、老化衰減、隱裂、電池片破裂等，其中重要原因之一是組件PID效應。
為了抑制PID效應，組件廠家從材料、結構等方面做了大量的工作并取得了一定的進展；如可采用抗PID材料、防PID電池和封裝技術等。實踐中， PID問題的防治更多的是從逆變器端進行。從逆變器角度可采用以下三種方案：
（1）負極直接接地方案，將光伏組件或逆變器的負極通過電阻或保險絲直接接地，使電池板負極對大地的電壓與接地金屬邊框保持在等電位，消除負偏壓，該方案多用于集中式逆變器。
（2）負極虛擬接地方案，利用模擬中性點裝置和電壓調整裝置，等效將UN抬升，使得U－大于0，消除負偏壓，達到負極虛擬接地的目的。通過抬升N線對地電位達到使得PV-對地電位接近于零或為正值，達到PV-虛擬接地的目的，從而實現(xiàn)PID抑制功能。PID模塊通過古瑞瓦特ShineWebBox采集逆變器數(shù)據(jù)自動調整輸出電壓，使所有電池板PV-對地電位為接近于零或為正值，達到抑制PID的功能。
（3）夜間反PID修復
利用組件PID的可逆性原理，在夜間逆變器停止工作時段內，利用單獨的直流源對電池板施加反向電壓，修復白天發(fā)生PID現(xiàn)象的電池板，且僅在逆變器不工作時，對電池板進行修復，屬于“事后治療”的被動方案。
實際電站運行數(shù)據(jù)顯示，通過在逆變器中集成PID防護模塊，可以有效的避免組件發(fā)生PID現(xiàn)象，減少電站發(fā)電量損失。同時，PID模塊具有修復功能，可以對已發(fā)生PID問題的組件進行修復，使組件各項指標參數(shù)恢復正常。
PID抑制模塊采用第二種方案，通過抬升N線對地電位達到使得PV-對地電位接近于零或為正值，達到PV-虛擬接地的目的，從而實現(xiàn)PID抑制功能。PID模塊通過ShineWebBox采集逆變器數(shù)據(jù)自動調整輸出電壓，使所有電池板PV-對地電位為接近于零或為正值，達到抑制PID的功能。
光伏+儲能的組合將成為解決棄光、平滑輸出以及構建智慧微網系統(tǒng)的重要一環(huán)。過去的一年里，隨著分布式光伏如火如荼的進行，儲能產業(yè)也開始微風漸起。儲能除了大家所熟知的存儲能量、解決棄風棄光的問題，還可以用于電網的調峰調頻、微電網以及戶用系統(tǒng)。
（1）SPF系列1-5K離網逆變控制一體機，該機型采用高頻設計，重量輕，效率高，支持鉛酸 蓄電池和鋰電池，支持多臺并機方便擴容。
（2）SP系列1-3K并網儲能機，一個戶用型并網電站，加入該系統(tǒng)后可以立即變身為光伏并網儲能系統(tǒng)，還兼容任何品牌的逆變器。太陽能發(fā)電既可以提供給負載，即發(fā)即用，也可以存儲，在設定的時間內放電，以提高系統(tǒng)自發(fā)自用比例，提高收益。當電網停電時，控制器還能繼續(xù)工作，為蓄電池充電。
（3）HPS系列中大功率離并網一體機，采用集中式逆變器的架構，穩(wěn)定可靠，控制器和逆變器一體化方案，支持并網發(fā)電，沒有電網時也可以離網應用；
（4）PCS系列中大功率雙向逆變器，可以和并網逆變器，油機組成微網系統(tǒng)，也可以用于電動汽車充電樁老化，蓄電池組檢測和老化。
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