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【光伏逆变器百科】光伏逆变器工作原理 光伏逆变器的作用
【光伏逆变器百科】光伏逆变器工作原理 光伏逆变器的作用
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随着光伏市场的火热，光伏企业也如雨后春笋般冒了出来。对太阳能发电行业来说，起到了关键性作用。不同的品牌的产品在实际的发电量、使用体验上也有参差不齐的表现。那到底该如何选择适合自己电站的光伏逆变器？要想知道光伏逆变器什么牌子好，首先要搞明白光伏逆变器工作原理、光伏逆变器的作用等基本问题。
光伏逆变器简介
逆变器又称电源调整器，根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型电源用和并网用二种。根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器，根据有无变压器又可分为变压器型逆变器和无变变压器型逆变器。
光伏逆变器工作原理
逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力。一般由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压；逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。逆变器主要由晶体管等开关元件构成，通过有规则地让开关元件重复开-关（ON-OFF），使直流输入变成交流输出。当然，这样单纯地由开和关回路产生的逆变器输出波形并不实用。一般需要采用高频脉宽调制（SPWM），使靠近正弦波两端的电压宽度变狭，正弦波中央的电压宽度变宽，并在半周期内始终让开关元件按一定频率朝一方向动作，这样形成一个脉冲波列（拟正弦波）。然后让脉冲波通过简单的滤波器形成正弦波。
光伏逆变器的作用
1.最大功率跟踪功能
太阳能电池板的电流和电压是随太阳辐射强度和太阳电池组件自身温度而变化的，因此输出的功率也会变化，为了保证输出电力最大化，就要尽可能的获取电池板的最大输出功率。逆变器的MPPT跟踪功能就是针对这一特性设计的。
2.防单独运行功能
逆变器中一般配置了防孤岛装置，当电网电压为0时，逆变器就会停止工作。之所以这样做，主要是为了电网的安全考虑。3.自动运行和停机功能
早晨日出后，太阳辐射强度逐渐增强，太阳电池的输出也随之增大，当达到逆变器工作所需的输出功率后，逆变器即自动开始运行。进入运行后，逆变器便时时刻刻监视太阳电池组件的输出，只要太阳电池组件的输出功率大于逆变器工作所需的输出功率，逆变器就持续运行；直到日落停机，即使阴雨天逆变器也能运行。当太阳电池组件输出变小，逆变器输出接近0时，逆变器便形成待机状态。
光伏逆变器选购窍门
1.确认自己的光伏电站适合安装多大功率的逆变器
一般电站安装容量是根据土地或者屋顶使用面积来计算的，计算时要考虑到倾斜角度、支架安装方式等，以尽量不出现阴影遮挡为原则。
2.考察逆变器拥有几路MPPT几路输入
逆变器MPPT的路数在很大程度上决定着一个光伏电站的发电量，而逆变器输入路数往往决定了一个光伏电站是否更加容易进行配板设计，更加节省线缆等辅助材料。
3.逆变器发电能力
逆变器的发电能力跟逆变器的散热、元器件性能、故障率等很多方面都有关系，在参数上主要看效率和电压范围，逆变器工作电压范围下限越低则逆变器会启动越早、关机越晚，而工作电压范围上限越高，逆变器在高峰发电时的承受能力越强，光照更强的时候不容易降额甚至关机，运行更稳定。
4.保护问题
通常并网逆变器的基本保护功能有：输入过压欠压保护，输入过流保护，短路保护，过热保护，防雷击保护；并网保护有：输出过压保护，输出过流保护，过频、欠频保护以及防孤岛效应保护。
5.散热解决方案
目前行业内通用的散热方式有强制风冷、自然冷却、水冷三种，其中水冷方式主要应用于大型集中式逆变器且应用较少。从逆变器角度来看，家庭用单相逆变器功率等级较低，散热较少且应用于家庭。
6.超配能力
逆变器的超配能力一般跟机器的输入路数及可以承担的最大直流输入功率有关，目前正规品牌逆变器在设计时都会预留部分超配余量，一般为1.1倍左右。
7.售后服务能力
目前国内逆变器行业内一般采用5年质保，同时部分扶贫项目中也会提出6年或8年质保要求。第二个要注意的是逆变器供应商的售后服务响应速度，逆变器出现故障后是否能迅速恢复发电是直接关系光伏电站发电量的大问题。
光伏逆变器的应用
光伏逆变器主要用在太阳能发电行业。光伏逆变器是电力电子技术在太阳能发电领域的应用，行业技术水平和电力电子器件、电路拓扑结构、专用处理器芯片技术、磁性材料技术和控制理论技术发展密切相关。　功率等级在200 瓦～500 瓦的微型逆变器，可方便地在幕墙、窗台、小型屋面上使用，在最近几年也成为一个细分市场热点。
光伏逆变器常见故障
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。
6.电网故障：可能出现电网过压、电网欠压、电网过/欠频、电网无压、电网缺相等故障，检查并网线路、缺相电路。
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光伏逆变器常见故障与排除方法
来源：深圳古瑞瓦特
&有时会工作不正常，我们建议用以下解决方案对常见故障进行排除，下面的表格有助于技术人员理解问题并采取措施。
通过警告(W)可识别Growatt光伏逆变器的当前状态，警告不涉及故障。当(W)出现在显示屏上后，它表明一个警告代码，通过光伏逆变器有序的关闭/重新设置或者进行自我纠正可被清楚。(W)的码如下表所示。
提示：如果以上建议行不通，请联系古瑞瓦特新能源
错误代码表明一种可能存在的设备故障或是光伏逆变器设置或配置不正确，只有专业的操作人员才可以试图去更正和清除错误。一般的错误代码只要故障消失是可以清除的，但有一些像表格下方列出的错误代码可能是清除不了的，可以通过联系供应商或者古瑞瓦特新能源更换新的光伏逆变器。
FR： 深圳古瑞瓦特
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光伏逆变器的主要故障及原因
光伏逆变器的主要故障及原因
下表分别针对应用于别墅太阳能发电系统中的光伏发电逆变器本体或其与系统配合两方面原因可能产生的各种故障进行了简单描述：
表：光伏发电并网逆变器在别墅太阳能发电系统中出现的故障类别、原因分析
可能的原因分析
逆变器本体进风口内安装的防尘棉积尘严重，影响通风散热，造成逆变器内部元器件温度过高引起过温保护
逆变器本身散热设计不合理
逆变器内部在装配过程中线路接触不良，导致局部接触电阻过大引起过热
现场滤波参数变化引起的逆变器故障
实验室条件下，逆变器设计的LCL滤波器参数可保证设备可靠运行。装入电站后，因升压变压器的漏抗影响，逆变器实际滤波器参数发生了变化，其工作点及谐振点相应发生变化，造成逆变器交流输出谐振，保护停机或烧毁内部其他设备
环境影响造成安规电容、滤波电感等元器件参数漂移
交流频率故障
逆变器本身无故障，交流电网电压超出了允许电网电压范围，等电网恢复后可重新并网
检测频率的电路可能有问题
软件保护程序不可靠
交流欠压、过压故障
逆变器本身无故障，交流电网频率超出了允许电网电压范围，等电网恢复后可重新并网
交流电压采样电路可能有问题
软件保护程序不可靠
逆变器本身无故障，方阵输出电压超出逆变器正常工作电压范围
直流输入电压在正常范围内，电压采样电路有问题
报接触器故障
主接触器坏
检测主接触器状态的电路有问题
报采样故障
内部采样电路有问题
干扰误报故障
报模块故障
干扰，导致PDP信号为高电平，等干扰消失后可重新并网
模块实际有故障
检测模块故障检测电路有问题
报通讯故障
干扰等原因导致计量板死机,可将逆变器重启后即可解决
通讯芯片损坏，需更换计量板
通信板发生故障，需更换
防雷器参数选择不合理
防雷器损坏后未及时更换等
辅助电源故障
辅助电源参数选择不合理
辅助电源输人或输出电路故障导致其发生故障等
控制电路掉电
控制器故障
无法正常并网
逆变器本身无故障，电网电压或频率异常
逆变器本身抗干扰能力差，导致控制、采样系统无法正常工作
系统中并联逆变器之间相互干扰
逆变器内部绝缘隔离不可靠，导致短路
逆变器防护等级低，导致进水、或导电尘埃进入引起短路
&影响光伏发电并网逆变器可靠性的内因主要有:器件选型，电路设计，热设计，结构设计等。外因主要包括存储、运输和工作过程中的环境条件的影响以及人员操作维护不当造成的影响。这些都会影响别墅太阳能发电系统的应用。造成光伏并网逆变器失效的原因和影响是多方面的，归根结底是设备本身具有出故障的内因，在各种外因的作用下出现了故障。一旦出现故障，对于别墅太阳能发电系统的影响是不可避免的。
更新时间： 7:29:29
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光伏逆变器故障诊断方法研究
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