淺析組串式和集中式逆變器安全可靠性

2015-05-20 17:58:14 太陽能發(fā)電網
摘要:光伏電站產品的長期可靠性直接影響投資人收益,在長達25年的投資回報期內,降低產品故障、提高發(fā)電收益,是永恒不變的主題。目前國內光伏電站質量長期可靠性隱患重重,逆變器作為光伏電站的核心發(fā)電單元,其安全可靠性更成為了大家關注的熱點。文章從系統可靠性原理、逆變器失效率、可用度及可維護性幾方面

  2、逆變器失效率差異

  集中式逆變器和組串式由于功率等級不同,其結構特點、散熱方式、以及防護等級等都會有所不同,從而整機失效率也會有差異。

  2.1組串式逆變器失效率

  業(yè)界一些知名的組串式逆變器廠家按照25年系統可靠運行設計,采用自然散熱方式,無外置風扇,實現內外部的環(huán)境隔離,防護等級達IP65,可以使內部器件保持在無塵和穩(wěn)定的環(huán)境中運行,大大降低了溫度、風沙、濕氣、鹽霧等外部環(huán)境對器件壽命的影響,可靠性大大增強。同時系統無易損部件,無熔絲等需定期更換的器件,整機故障率小于1%,實現了系統免維護。

  2.2集中式逆變器失效率

  集中式逆變器方案一般采用常規(guī)的土建房或集裝箱式機房,防護等級IP54,但因機房普遍采用直通風式散熱方案,實際只能達到IP44或者更低,無法阻擋風沙、灰塵和腐蝕性氣體進入逆變器,因此集中式逆變器內部電路器件容易暴露在惡劣的工作環(huán)境下,如灰塵在逆變器內電路板、端子排等的累積會造成爬電距離減小,最終造成放電、起火等安全風險;濕塵在PCB或元器件間易形成漏電效應和腐蝕效應,造成信號的異;蚋邏豪〈蚧穑有可能造成電網對PE的短路,引起逆變器異常關機或炸毀;同時逆變器風扇是易損件,平均使用壽命約為5年左右。北方很多電站是在戈壁灘上建設,其實際是典型的鹽堿地,灰塵中含大量的鹽離子成分。在晝夜間歇工作模式下,發(fā)生腐蝕和漏電的概率比常規(guī)的電氣設備大很多;據統計,集中式逆變器失效率大于3%。

   

    2-1 逆變器機房的灰塵   2-2 逆變房內直流柜內部的灰塵


2-3 某戶外電站逆變器風扇積塵腐蝕示意圖

  通過以上幾方面對比分析知,集中式逆變器失效率是組串式逆變器的3倍以上,組串式逆變器相比集中式逆變器,可靠性更高,系統穩(wěn)定性更好。


作者:李相華 來源:黃河勘測規(guī)劃設計有限公司 責任編輯:wutongyufg

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