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中功率逆變器輸出電壓有何秘密?

字體: 放大字體  縮小字體 發布日期:2019-10-30  來源:深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司  瀏覽次數:21

眾所周知,光伏逆變器的輸入電壓范圍會影響系統發電量,一般來說,輸入電壓范圍越寬,組件串并聯的靈活性就越大,可以早開機晚停機,逆變器發電時間長,因此發電量就多。那么逆變器輸出電壓與發電量有沒有關系呢?

 

 

 

 

逆變器輸出有兩種,一種是直接并入低壓電網,一種是先接入升壓變壓器升壓后并入中壓電網。我國電網單相電壓是220V,三相是380V,這是用戶端設備的額定電壓,考慮到線路壓降及變壓器帶負荷后自身壓降,變壓器輸出的額定電壓是三相400V和單相230V,所以逆變器的輸出電壓,單相機靠近設備側,所以一般是標220V,也有標 230V的。三相機一般靠近變壓器側,所以一般標400V。

 

 

國家電網規定:
 

8kW及以下可接入220V,8-400kW接入380V,400kW-6MW可接入10kV,10MW可接入35kV。

 

 

因此400kW以下的光伏電站可直接接入380/220低壓電網。如果電站容量超過400kW并中壓電網,中大功率電站,一般使用中功率組串式逆變器和大功率集中式逆變器,輸出電壓有很多種,集中式逆變器常見的有315V、360V、400V等多種,組串式逆變器有480V、500V、540V、800V等多種,逆變器后級接升壓隔離變壓器,這個電壓目前沒有相應的標準,那到底那一個電壓好呢?

 

 

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集中式逆變器

 

 

大功率電站型逆變器,輸出電壓有315V、360V、400V等多種,輸入MPPT電壓范圍有480-820V、525-820V、600-820V三種。單純從逆變器本身效率上來看,電壓越高,電流就越小,400V逆變器效率也就會高一些。但是從系統發電量上考慮,315V的逆變器電壓范圍寬,發電時間多,總的發電量也會高一些,400V的逆變器,輸入額定電壓680V左右。 

 

 

 

 

 

為什么集中式逆變器輸出電壓越低,光伏逆變器MPPT電壓范圍越寬,很多人不知道這個數值是怎么來的,其實它由兩方面決定的,IGBT的耐壓值決定MPPT的最高電壓;如果選用1200V的管子,首先要給IGBT留100V裕量,再加上母排的過電壓100~200V,所以逆變器的工作電壓一般要低于1000V~900V,考慮到組件的溫度特性,逆變器MPPT電壓一般要低于最高工作電壓50V到150V,所以MPPT最高電壓一般是820V到850V。逆變器交流輸出電壓決定MPPT的最低電壓,根據相關原理,直流輸入電壓=交流輸出電壓*1.414+PWM死區電壓損失+電感損失,如315V交流輸出,直流最低電壓=315*1.414+35=480V,如400V交流輸出,直流最低電壓=400*1.414+35=600V。

 

 

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組串式逆變器

 

 

組串式逆變器有二級結構,前級DC/DC-BOOST升壓,后級是DC/AC逆變, MPPT的電壓范圍不受輸出電壓的影響,在超過400KW電站中,逆變器后級接升壓隔離變壓器,因此逆變器電壓可以有多種,目前國內有480V、500V、540V、800V等4種電壓,480V、500V、540V這3種是接1000V系統,800V是接1500V系統。這幾種電壓,怎么去選擇?


 

 

 

 

 

從機器成本上看,同等功率的逆變器,輸出電壓越高,電流就越小,成本越低。從這點看似乎電壓越高越好,但綜合考慮前級升壓的效率,以及器件的壽命和組件配置的靈活性,電壓480V是比較適合的。

組串式逆變器前級DC/DC-BOOST電路,需要把直流電壓升壓并穩定到一定值,這個叫直流母線電壓,才能轉為交流電,具體計算和集中式逆變器一樣,如480V輸出,直流母線電壓要710V左右,500V輸出,直流母線電壓要740V左右,540V輸出,直流母線電壓要800V左右。但組件串聯電壓一般沒有這么高,需要電路去調節,逆變器一般采用PWM方式去調整,有一個術語叫占空比,等于組件串聯電壓/直流母線電壓,占空比和效率有很大關系,占空比越大,電壓差越小,效率就越高。

 

 

 

 

480V交流電壓,也是歐洲和美國一個通用電壓,很多交流開關、電纜、防雷器等器件,就是按480V來設計的,留有充足的裕量,而500V和540V的系統,也只能采用480V一樣的器件,相對來說,裕量變小,安全性降低。而逆變器的功率器件IGBT,電容,母排等器件,電壓應力越高,壽命越短。因此,選用480V輸出的逆變器,發電量會更高,安全性能也會更好。


 

 
 
 
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