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中功率逆变器输出电压有何秘密?

作者:深圳古瑞瓦特新能源股份有限傲赢彩票时间:2018-12-21 我要发布

众所周知,光伏逆变器的输入电压范围会影响系统发电量,一般来说,输入电压范围越宽,组件串并联的灵活性就越大,可以早开机晚停机,逆变器发电时间长,因此发电量就多。那么逆变器输出电压与发电量有没有关系呢?

 

 

逆变器输出有两种,一种是直接并入低压电网,一种是先接入升压变压器升压后并入中压电网。我国电网单相电压是220V,三相是380V,这是用户端彩酷彩票的额定电压,考虑到线路压降及变压器带负荷后自身压降,变压器输出的额定电压是三相400V和单相230V,所以逆变器的输出电压,单相机靠近彩酷彩票侧,所以一般是标220V,也有标 230V的。三相机一般靠近变压器侧,所以一般标400V。

 

国家电网规定:

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以下的光伏电站可直接接入380/220低压电网。如果电站容量超过400kW并中压电网,中大功率电站,一般使用中功率组串式逆变器和大功率集中式逆变器,输出电压有很多种,集中式逆变器常见的有315V、360V、400V等多种,组串式逆变器有480V、500V、540V、800V等多种,逆变器后级接升压隔离变压器,这个电压目前没有相应的标准,那到底那一个电压好呢?

 

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集中式逆变器

 

大功率电站型逆变器,输出电压有315V、360V、400V等多种,输入MPPT电压范围有480-820V、525-820V、600-820V三种。单纯从逆变器本身效率上来看,电压越高,电流就越小,400V逆变器效率也就会高一些。但是从系统发电量上考虑,315V的逆变器电压范围宽,发电时间多,总的发电量也会高一些,400V的逆变器,输入额定电压680V左右。 

 

 

 

为什么集中式逆变器输出电压越低,光伏逆变器MPPT电压范围越宽,很多人不知道这个数值是怎么来的,其实它由两方面决定的,IGBT的耐压值决定MPPT的最高电压;如果选用1200V的管子,首先要给IGBT留100V裕量,再加上母排的过电压100~200V,所以逆变器的工作电压一般要低于1000V~900V,考虑到组件的温度特性,逆变器MPPT电压一般要低于最高工作电压50V到150V,所以MPPT最高电压一般是820V到850V。逆变器交流输出电压决定MPPT的最低电压,根据相关原理,直流输入电压=交流输出电压*1.414+PWM死区电压损失+电感损失,如315V交流输出,直流最低电压=315*1.414+35=480V,如400V交流输出,直流最低电压=400*1.414+35=600V。

 

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组串式逆变器

 

组串式逆变器有二级结构,前级DC/DC-BOOST升压,后级是DC/AC逆变, MPPT的电压范围不受输出电压的影响,在超过400KW电站中,逆变器后級接升压隔离变压器,因此逆变器电压可以有多种,目前国内有480V、500V、540V、800V等4种电压,480V、500V、540V这3种是接1000V系统,800V是接1500V系统。这几种电压,怎么去选择?


 

 

从机器成本上看,同等功率的逆变器,输出电压越高,电流就越小,成本越低。从这点看似乎电压越高越好,但综合考虑前级升压的效率,以及器件的寿命和组件配置的灵活性,电压480V是比较适合的。

组串式逆变器前级DC/DC-BOOST电路,需要把直流电压升压并稳定到一定值,这个叫直流母线电压,才能转为交流电,具体计算和集中式逆变器一样,如480V输出,直流母线电压要710V左右,500V输出,直流母线电压要740V左右,540V输出,直流母线电压要800V左右。但组件串联电压一般没有这么高,需要电路去调节,逆变器一般采用PWM方式去调整,有一个术语叫占空比,等于组件串联电压/直流母线电压,占空比和效率有很大关系,占空比越大,电压差越小,效率就越高。

 

 

480V交流电压,也是欧洲和美国一个通用电压,很多交流开关、电缆、防雷器等器件,就是按480V来设计的,留有充足的裕量,而500V和540V的系统,也只能采用480V一样的器件,相对来说,裕量变小,安全性降低。而逆变器的功率器件IGBT,电容,母排等器件,电压应力越高,寿命越短。因此,选用480V输出的逆变器,发电量会更高,安全性能也会更好。


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