浅析组串式和集中式逆变器安全可靠性

2015-05-20 17:58:14 太阳能发电网
摘要:光伏电站产品的长期可靠性直接影响投资人收益,在长达25年的投资回报期内,降低产品故障、提高发电收益,是永恒不变的主题。目前国内光伏电站质量长期可靠性隐患重重,逆变器作为光伏电站的核心发电单元,其安全可靠性更成为了大家关注的热点。文章从系统可靠性原理、逆变器失效率、可用度及可维护性几方面

  2、逆变器失效率差异

  集中式逆变器和组串式由于功率等级不同,其结构特点、散热方式、以及防护等级等都会有所不同,从而整机失效率也会有差异。

  2.1组串式逆变器失效率

  业界一些知名的组串式逆变器厂家按照25年系统可靠运行设计,采用自然散热方式,无外置风扇,实现内外部的环境隔离,防护等级达IP65,可以使内部器件保持在无尘和稳定的环境中运行,大大降低了温度、风沙、湿气、盐雾等外部环境对器件寿命的影响,可靠性大大增强。同时系统无易损部件,无熔丝等需定期更换的器件,整机故障率小于1%,实现了系统免维护。

  2.2集中式逆变器失效率

  集中式逆变器方案一般采用常规的土建房或集装箱式机房,防护等级IP54,但因机房普遍采用直通风式散热方案,实际只能达到IP44或者更低,无法阻挡风沙、灰尘和腐蚀性气体进入逆变器,因此集中式逆变器内部电路器件容易暴露在恶劣的工作环境下,如灰尘在逆变器内电路板、端子排等的累积会造成爬电距离减小,最终造成放电、起火等安全风险;湿尘在PCB或元器件间易形成漏电效应和腐蚀效应,造成信号的异常或高压拉弧打火,还有可能造成电网对PE的短路,引起逆变器异常关机或炸毁;同时逆变器风扇是易损件,平均使用寿命约为5年左右。北方很多电站是在戈壁滩上建设,其实际是典型的盐碱地,灰尘中含大量的盐离子成分。在昼夜间歇工作模式下,发生腐蚀和漏电的概率比常规的电气设备大很多;据统计,集中式逆变器失效率大于3%

   

    2-1 逆变器机房的灰尘   2-2 逆变房内直流柜内部的灰尘


2-3 某户外电站逆变器风扇积尘腐蚀示意图

  通过以上几方面对比分析知,集中式逆变器失效率是组串式逆变器的3倍以上,组串式逆变器相比集中式逆变器,可靠性更高,系统稳定性更好。


作者:李相华 来源:黄河勘测规划设计有限公司 责任编辑:wutongyufg

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