无隔离变压器光伏逆变器的设计技术
进入交流电网的直流分量
直接与电网并接,通常会导致直流电直接进入交流电网。该直流电成分会影响电网上的设备( 局域电网变压器) 的正常运行和RCD的工作特性,同时会使与电网并接的用电器中的变压器发生内耗,产生磁饱和,而这并不是用电器所要求的使用环境。虽然这种情况不一定会损坏设备,但可以引发启动电网中防止直流成分的保护设备工作。所以,理论上并网型逆变器都设置有防止直流电进入电网的预防措施(通过50Hz变压器或电容器进入电网)。
还有一点非常重要,即逆变器向电网送入直流电的能力不仅仅取决于是否存在隔离变压器。而与电容器相结合,变压器只是可以在电气隔离的情况下传输功率。事实上,我们关心的是电路中的电气部件向电网输入直流电流的能力。对于直接与电网连接的高频变压器型逆变器,普通的逆变桥无论是否有变压器,都能够向电网输送直流电流。
对于SMA逆变器,电容是桥的一部分。变压器型逆变器的变压器设置在桥的电网侧,从而只能向电网提供交流电流(如Sunny Boy 5000TLHC和所有变压器型逆变器)。
即使逆变桥发生故障,也不可能向电网继续送入直流电流。原因是逆变器中串连的两个双极继电器会在这种情况下切断与电网的连接,该方案应用于所有SMA无变压器型逆变器。假设继电器失效,桥的短路会造成过流发生,逆变器中的过载保护(过载开关)仍会启动,并切断与电网的连接。
结论
采用无隔离变压器型逆变器的光伏电站,具有发电量很高的优点。就安全而言,完全可以与采用物理电气隔离装置的发电站相媲美。由于内部采用了完善的人员保护装置,该装置的驱动由来自具有自动监测漏电电流功能的系统完成,保护能力更加理想。在设计光伏电站时,要充分考虑如下几点:本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/231000.htm
选用绝缘好的光伏组件和电缆(Ⅱ级保护)
将光伏组件和/或者光伏组件边框与接地连接
选用具有完善故障电流检测、监控的无变压器型逆变器
注意电容与电网连接时,需监测送入电网的直流分量
当需要在电源接点进行故障电流检测时,应注意组件运行时的漏电电流(如设置漏电电流监测值为100mA或更高)
在对光伏发电站进行维修时,要断开逆变器
由于光伏发电站投资回收周期主要取决于发电量,可见逆变器的转换效率尤为重要。鉴于SMA系统的条件优势,无变压器型逆变器将在光伏市场的竞争中占有更加重要的地位。
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