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光伏逆变器有哪些常见故障及处理方法

2018/6/10 17:27:32

  光伏逆变器概述

  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压器型逆变器。

  光伏逆变器结构

  逆变器作为一种直交流转换的电力调整装置,分为升压回路和逆变桥式回路两大部分,主要由半导体器件构成。主要半导体器件如下:

  1)电流传感器:要求其精度高、响应快、耐低温、耐高温等,不同功率所采取的电流传感器不同,一般采用霍尔电流传感器来进行电流采样;

  2)电流互感器:电流范围广,一般采用BRS系列电流互感器;

  3)电抗器。

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  光伏逆变器工作原理

  光伏逆变器由升压回路和逆变桥式回路构成,升压回路主要用于将直流电压升压至逆变器输出所需直流电压,逆变桥式回路主要用于将升压后的直流电压转换为固定频率的交流电压。因此,经升压回路和逆变桥式回路完成将直流电转换为交流点的功能。

  光伏逆变器有常见十大故障及处理方法

  1、市电异常

  市电异常分为市电电压过低、过高,市电频率过低、过高(分别对应错误代码F00-F03)

  ①确认机器选择的安规标准是否符合当地电网要求。

  ②检查AC输出接线端是否连接可靠,用万用表测量电压是否正常。

  ③将PV输入断开,重启机器,观察机器是否可以恢复正常。

  ④故障未排除,联系分销商。

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  2、绝缘阻抗过低

  错误代码F07

  ①将PV输入断开,重启机器,观察机器是否可以恢复正常。

  ②检查PV+和PV-对大地电阻是否大于500KΩ。

  ③如果小于500KΩ,则请联系当地逆变器分销商帮忙解决,或者联系电池板供应商处理。

  3、漏电流过高

  错误代码F20

  ①将PV输入断开,重启机器,观察机器是否可以恢复正常。

  ②故障未排除,联系分销商。

  4、环境温度、散热器温度过高

  错误代码:F12、F13

  ①将PV输入断开,过几分钟待机器冷却后重启机器,观察机器是否可以恢复正常。

  ②检查环境温度是否超出机器正常工作的温度范围。

  ③故障未排除,联系分销商。

  5、监控无数据

  WiFi监控:

  连接逆变器WiFi,在监控页面查看是否有连接逆变器,如没有逆变器信息,则重新插拔内置WiFi模块或检查外置WiFi RS485连接;如搜索不到逆变器WiFi,请检查内置WiFi模块是否接触不良或外置WiFi是否未供电。

  GPRS监控:

  测试同服务商在逆变器安装现场的上网信号强度,检查内置GPRS模块是否接触不良或外置GPRS是否未供电。

  6、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。

  7、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。

  8、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。

  9、电网故障

  电网过压:前期勘察电网重载(用电量大工作时间)/轻载(用电量少休息时间)的工作就在这里体现出来,提前勘察并网点电压的健康情况,与逆变器厂商沟通电网情况做技术结合能保证项目设计在合理范围内,切勿“想当然”,特别是农村电网,逆变器对并网电压,并网波形,并网距离都是有严格要求的。出现电网过压问题多数原因在于原电网轻载电压超过或接近安规保护值,如果并网线路过长或压接不好导致线路阻抗/感抗过大,电站是无法正常稳定运行的。解决办法是找供电局协调电压或者正确选择并网并严抓电站建设质量。

  电网欠压:该问题与电网过压的处理方法一致,但是如果出现独立的一相电压过低,除了原电网负载分配不完全之外,该相电网掉电或断路也会导致该问题,出现虚电压。

  电网过/欠频:如果正常电网出现这类问题,证明电网健康非常堪忧。

  电网没电压:检查并网线路即可。

  电网缺相:检查缺相电路,即无电压线路。

  10、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。

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  光伏逆变器六大技术发展趋势

  趋势一:逆变器硬件高速发展

  SiC、CAN、性能优异的DSP等各种新型器件和新型拓扑的应用,促使逆变器的效率不断提高,目前逆变器的最大效率已经达到99%,下一个目标是99.5%;中国效率已经达到A级,下一个目标是A+,A++。

  趋势二:集中式逆变器功率加大,效率提高,电压等级升高

  2.5MW等更大功率等级的逆变器将广泛应用,与1MW方阵相比,2.5MW的方案可降低成本约0.1元/W,即100MW的电站可降低1000万初始投资。此外,通过电缆匹配后,保证直流部分的损耗一致。

  值得一提的是,1500V系统将是大型电站的发展趋势。相比1000V系统,除组件外可以节省0.2元/W的投资,相当于100MW电站可节约投资2000万。同时,系统损耗可降低约0.27%。

  趋势三:组串式逆变器单机功率不断提高,功率密度加大

  组串型逆变器的功率不断加大,目前最大功率已经做到80kW,功率密度也在不断提高,重量不断降低,以适应安装维护困难的复杂应用环境。阳光电源的40kW组串式逆变器已经做到了39kg,是目前业内最轻的40kW产品。在散热方面,阳光电源一直坚持智能风扇散热的方式,以进一步降低内部元器件的温升,提升逆变器在高温环境下的过载能力。所采用的风扇防护等级为IP65,寿命可以达到7万小时,同时风扇可以提供20年的质保。

  趋势四:组件级产品(MLPE)越来越丰富

  组件级的产品种类越来越丰富,如以Enphase为代表的微型逆变器,以SolarEdge为代表的功率优化器等。 据行业研究机构GTM预计,组件级别电力电子(MLPE)设备的出货量将从2013年的1.1GW增加至2017年的5GW以上。

  趋势五:电网适应性不断增强,各种保护更加完善,确保安全可靠

  漏电流保护、SVG功能、LVRT、直流分量保护、绝缘阻抗检测保护、PID防护、防雷保护、PV正负反接保护等不断完善的功能,逆变器对电网的适应能力进一步增强,不断完善的保护功能,让系统更加安全可靠。

  趋势六:逆变器的环境适应能力不断提高

  随着沿海、沙漠、高原等各种恶劣环境下的光伏电站应用增多,逆变器的抗腐蚀性、抗风沙等环境适应性能不断提高,以确保恶劣环境下的高可靠性。

  在谈到光伏系统的发展趋势时,赵为表示,通过各种新技术、新产品的应用不断促进光伏技术的进步,提高系统效率PR,降低系统生命周期内度电成本(LCOE),最终实现平价上网是大家共同奋斗的目标。

  电站的设计将更加精细化;系统集成度进一步提高,集成逆变器、中压变压器的一体化解决方案可以将系统简化到极致,同时降低成本,方便使用,提高效率,提高可靠性。

  光伏逆变器行业发展方兴未艾,各种新技术,新产品,日新月异,可谓因地制宜,百家争鸣;在大型地面电站,集中式解决方案初始投资更低,后期运维成本仅是组串式1/3,多个电站运行结果表明,组串式与集中式发电量持平,是用户的首选; 2/2.5MW的解决方案将成为明年的主流;组串逆变器在分布式中的应用也越来越多,高功率,高效率,高功率密度是未来发展方向;光伏+互联网为广大客户认可,数字化智慧型电站将成为主流;光伏+储能应用前景广阔。


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