你真的了解光伏逆變器嗎?

2021-01-08 KSTAR科士達

隨著國內光伏的快速發展,戶用光伏逆變器的應用已經越來越廣泛。但是在選用戶用逆變器時,部分用戶對這個神秘的家用電器還有不少疑問,科士達作為全球光伏逆變器TOP3企業,併網光伏逆變器涵蓋戶用單相1KW到電站級2.5MW,具備豐富專業的技術積累,這次我們就給大家說說戶用逆變器經常會碰到的幾點問題,揭開戶用光伏逆變器的神秘面紗。

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MPPT是什麼?

和所有剛接觸光伏的人一樣,在併網逆變器中經常聽到有人談論MPPT,那MPPT到底是什麼呢?

MPPT(Maximum Power Point Tracking)是最大功率點跟蹤的英文縮寫,是指對因光伏方陣表面溫度變化和太陽輻照度變化而產生的輸出電壓與電流的變化進行跟蹤控制,使陣列一直保持在最大輸出工作狀態,以獲得最大功率輸出的自動調整行為。

如上圖所示,隨著光伏組件表面溫度和當地太陽輻照不停地變化,逆變器通過自身的軟體與電氣硬體的結合,可以做到不斷追趕,跟蹤這種變化,讓光伏組件的輸出始終達到最大化的一種技術。

MPPT效率代表這項技術在實際應用中對組件追蹤的精度,分為靜態MPPT效率和動態MPPT效率。科士達在光伏逆變器領域潛心研究多年,所包含的所有系列併網逆變器MPPT效率在業內名列前茅。

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在戶用太陽能組件每串數量怎麼計算?

在現場設計安裝初期,困擾著每個業主的問題是這個逆變器一串接多少塊合適?這裡有一個簡答的方法供大家參考一下。

在計算組件數量時,需要先確認三個參數。首先要確認項目現場的最低氣溫和最高氣溫;其次要確認逆變器的最大輸入電壓與MPPT電壓範圍;最後要確認太陽能組件的峰值功率、開路電壓溫度係數、峰值功率溫度係數。將以上確定好我們就可以計算每串接入的最優配置了。

公式1為:

公式2為:

N 為每串組件數量(取整數);

Vdcmax 為逆變器最大直流電壓;

Vmpptmax 為逆變器最大直流MPPT電壓;

Voc 為組件開路電壓;

Vmpptmin 為逆變器最小直流MPPT電壓;

Kv(kv`) 為組件開路電壓溫度係數;

Vpm 為組件峰值電壓;

t` 現場環境的極端高溫;

t 現場環境的極端低溫。

以科士達10KW併網逆變器為例,設備參數如下:

組件參數如下:

以北方某地為例,最低氣溫為-25℃,最高氣溫為30℃,在這個地方組件每串的數量為:

根據逆變器的容量與組件峰值功率可計算出大約需要42塊左右的組件,每路接入21塊,通過公式1可以核實出6≤N≤26,21塊滿足公式要求,通過公式2核實出N≤24。21塊滿足要求,因此這個現場可以採用每串21塊的組件接入逆變器。

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如果場地原因每串組件數量不一致,該怎麼接入逆變器輸入?

上面講了每串接入組件數量的計算,但是施工過程中,受現場屋頂等實際條件制約,無法按照我們理論上的數據結果進行鋪設組件,組件每串的塊數多少會有一些差異,給施工帶來一定的困擾。出現此類具體施工塊數與理論計算值存在差異情況該如何具體處理。

還是以剛才那個項目為例,根據理論計算每串21塊,接入兩串,逆變器和組件完美契合,但是由於場地朝向,陰影等原因有一串組件只能接19塊,另外一串只能接23串,這時候,就需要逆變器有多路的MPPT了,每路MPPT可以根據實際接入的組件的數量分別跟蹤組件的最大功率點,互不幹擾,完美的解決了由於陰影和朝向不一致帶來的麻煩。科士達組串式逆變器具備多路MPPT,4KW以上的逆變器MPPT路數大於2路,適應各種屋頂光伏項目。

以上是對目前常見到一些實際問題的拙見,希望大家多多交流,關注科士達。

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光伏逆變器有哪些保護功能?

隨著新能源的發展,光伏電站的類型與功能也在不斷完善。其中光伏逆變器具備著一系列可靠的保護功能,包括:LVRT、防PID、防雷保護、PV正負反接保護等保護功能。

1. LVRT能力

LVRT為光伏電站低電壓穿越技術,是指當電網故障或擾動引起的光伏電站併網點電壓波動時,在一定的範圍內,光伏電站能夠不間斷地併網運行。

《光伏電站接入電網技術規定》和《光伏電站接入電網測試規程》要求接入電網的光伏發電站應具有30kV及以上電壓等級具有低電壓穿越能力,科士達20K及其以上的機型可以做到以下兩點:

1)光伏發電站併網點電壓跌至0時,光伏發電站應能不脫網持續運行0.15s。

2)光伏發電站併網點電壓跌至下圖中曲線1以下時,光伏發電站能從電網切出。圖為光伏電站的低電壓穿越能力要求。

2. 防PID保護

PID (Potential Induced Degradation)為電位誘發衰減。PID最早是Sunpower 在2005年發現的。組件長期在高電壓作用下使得玻璃、封裝材料之間存在漏電流,大量電荷聚集在電池片表面,使得電池片表面的鈍化效果惡化,導致Isc、Voc降低,是組件性能低於設計標準。在2010年,NREL和Solon證實了無論組件採用何種技術的p型晶矽電池片,組件在負偏壓下都有PID的風險。

科士達採用負極加虛擬正壓方案,保證PV-對地電壓高於0V,系統接線如圖所示:

3. 防雷保護

添加浪湧保護器,當電氣迴路或者通信線路中因為外界的幹擾突然產生尖峰電流時,浪湧保護器能在極短的時間內導通分流,從而避免浪湧對迴路中其他設備的損害。

4. PV正負反接保護

一方面,機器輸入埠類型不同,避免接反。另一方面,集中式逆變器中選配防反二極體,有效保護逆變器。IGBT中的二極體也可以起到保護逆變器的作用。

5. 自檢功能

科士達的機型擁有強大的自檢功能,包括CONSISTANT(交流電壓移植性檢測);IOS(直流絕緣阻抗檢測);ISLAND(孤島監測);DCI(逆變電流檢測);V LOAD(過壓檢測);Relay(繼電器檢測);GFCI(漏電流檢測);CURR INV(防逆流箱檢測)。逆變器通過自檢可以有效避免問題的發生,為客戶減少不必要的損失。

6. 孤島效應

孤島(Islanding)是指與電網相連的光伏併網系統,當電網發生故障或主動切斷時,不能在短時間內與電網切斷,繼續向當地負載發電的情況。在電網發生故障而當地接地故障檢測失敗時,如果光伏繼續發電,可能會導致:

(1)在電網重新閉合時,由於光伏併網發電系統與電網相位不同而造成發電設備損壞;

(2)在電網脫離時,維修人員檢修可能你會造成維修人員的人身傷害。

科士達光伏逆變器的防孤島保護有主動式和被動式兩種,設置至少各一種主動和被動防孤島保護。主動防孤島保護方式主要有頻率偏離、有功功率變動、無功功率變動、電流脈衝注入引起阻抗變動等;被動防孤島保護方式主要有電壓相位跳動、3次諧波變動、頻率變化率等。

科士達始終以客戶為中心,注重客戶需求,以客戶滿意為宗旨,不斷創新升級,完善保護功能,為客戶提供更加穩定可靠的產品。

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