逆變器的檢測(cè)主講教師：目錄CONTENTS01.逆變器電性能的檢測(cè)02.防孤島效應(yīng)的檢測(cè)逆變器電性能的檢測(cè)PART01一、逆變器電性能的檢測(cè)（一）輸出電壓變化范圍測(cè)試電路如下圖在輸入電壓以額定值的90%~120%進(jìn)行變化、輸出為額定功率時(shí)，用電壓表測(cè)量其輸出電壓值，不超過(guò)額定值的10%。一、逆變器電性能的檢測(cè)（二）輸出頻率

（三）輸出電壓波形失真度（正弦波）輸入電壓及輸出功率為額定值時(shí)，用失真儀（示波器）測(cè)量輸出電壓的最大波形失真度，應(yīng)≤5%（正弦波）。一、逆變器電性能的檢測(cè)（四）效率輸入電壓為額定值時(shí)，測(cè)量負(fù)載為滿載75%時(shí)的效率，應(yīng)符合輸出功率≥75%額定功率時(shí)，其效率應(yīng)≥80%。（五）噪聲當(dāng)輸入電壓為額定值時(shí)，在設(shè)備高度1/2、正面距離3m用聲級(jí)計(jì)分別測(cè)量50%額定負(fù)載與滿載時(shí)的噪聲，應(yīng)≤65dB。一、逆變器電性能的檢測(cè)（六）帶載能力當(dāng)輸入電壓與輸出功率為額定值時(shí)，檢查逆變器的連續(xù)可靠工作時(shí)間，應(yīng)不低于4h。當(dāng)輸入電壓為額定值、輸出功率為額定值的125%時(shí)，檢查逆變器的連續(xù)可靠工作時(shí)間，應(yīng)不低于1min。當(dāng)輸入電壓為額定值、輸出功率為額定值的150%時(shí)，檢查逆變器的安全工作時(shí)間，應(yīng)不低于10s。一、逆變器電性能的檢測(cè)（七）靜態(tài)電流斷開(kāi)負(fù)載后，用電流表在逆變器輸入端測(cè)量其輸入直流電流，不應(yīng)超過(guò)額定輸入電流的3%或自耗電功率<1W。一、逆變器電性能的檢測(cè)（八）絕緣電阻逆變器直流輸入與機(jī)殼間的絕緣電阻≥50MΩ。逆變器交流輸出與機(jī)殼間的絕緣電阻≥50MΩ。一、逆變器電性能的檢測(cè)（八）絕緣電阻絕緣強(qiáng)度逆變器直流輸入與機(jī)殼間應(yīng)能承受頻率50Hz、正弦波交流電壓500V、歷時(shí)1min的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，無(wú)擊穿或飛弧現(xiàn)象。逆變器交流輸出與機(jī)殼間應(yīng)能承受頻率50Hz、正弦波交流電壓1500V、歷時(shí)1min的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，無(wú)擊穿或飛弧現(xiàn)象。一、逆變器電性能的檢測(cè)（九）保護(hù)功能欠壓保護(hù)：使輸入電壓低于標(biāo)稱值90%時(shí)，逆變器應(yīng)能自動(dòng)關(guān)機(jī)保護(hù)。過(guò)電流保護(hù)：使逆變器工作電流超過(guò)額定值50%時(shí)，逆變器應(yīng)能自動(dòng)保護(hù)。（十）短路保護(hù)通過(guò)降低可變負(fù)載電阻至0（或移出負(fù)載電阻而短接終端），使逆變器交流輸出短路，逆變器應(yīng)能自動(dòng)保護(hù)。一、逆變器電性能的檢測(cè)（十一）極性反接保護(hù)逆變器的正極輸入端連接到直流電源負(fù)極，逆變器的負(fù)極輸入端連接到直流電源正極，逆變器應(yīng)能自動(dòng)保護(hù)。一、逆變器電性能的檢測(cè)（十二）防雷電保護(hù)逆變器應(yīng)具有雷電保護(hù)功能。目測(cè)檢查是否有防雷器件，或按防雷器件的技術(shù)指標(biāo)要求用雷擊試驗(yàn)儀對(duì)其進(jìn)行雷擊電壓波與電流波的試驗(yàn)，應(yīng)能保證吸收預(yù)期的沖擊能量此外，逆變器的高壓輸出端應(yīng)使用安全插座，其電極不會(huì)被人手觸及。單相逆變器不要連到三相負(fù)載；光伏系統(tǒng)逆變器的交流輸出必須依照供電系統(tǒng)的要求接地。防孤島效應(yīng)的檢測(cè)PART02二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)當(dāng)電力公司的供電，因故障事故或停電維修而跳脫時(shí)，各個(gè)用戶端的太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)未能即時(shí)檢測(cè)出停電狀態(tài)而將自身切離市電網(wǎng)路，而形成由太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和周圍的負(fù)載形成的一個(gè)電力公司無(wú)法掌握的自給供電孤島狀態(tài)。一般來(lái)說(shuō)，孤島效應(yīng)可能對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)設(shè)備及用戶端的設(shè)備造成不利的影響。二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)電力公司輸電線路維修人員的安全危害。01影響配電系統(tǒng)上的保護(hù)開(kāi)關(guān)動(dòng)作程序。02電力孤島區(qū)域所發(fā)生的供電電壓與頻率的不穩(wěn)定現(xiàn)象。03當(dāng)電力公司供電恢復(fù)時(shí)所造成的相位不同步問(wèn)題。04太陽(yáng)能供電系統(tǒng)因單相供電而造成系統(tǒng)三相負(fù)載的欠相供電問(wèn)題。05二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)。防止孤島效應(yīng)的基本點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)是電網(wǎng)斷電的檢測(cè)。通常在配電開(kāi)關(guān)跳脫時(shí)，如果太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的供電量和電網(wǎng)負(fù)載需求量之間的差異很大，市電網(wǎng)路上的電壓及頻率將會(huì)發(fā)生很大的變動(dòng)，此時(shí)可以利用系統(tǒng)軟硬件所規(guī)定的電網(wǎng)電壓的過(guò)（欠）電壓保護(hù)設(shè)置點(diǎn)及過(guò)（欠）頻率保護(hù)設(shè)置點(diǎn)來(lái)檢測(cè)電網(wǎng)斷電，從而防止孤島效應(yīng)。二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)可是當(dāng)太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的供電量與網(wǎng)路負(fù)載需求量平衡或差異很小時(shí)，則當(dāng)配電開(kāi)關(guān)跳脫后，并網(wǎng)系統(tǒng)附近市電網(wǎng)路上的電壓及頻率的變動(dòng)量將不足以被保護(hù)電路所檢測(cè)到，還是會(huì)有孤島效應(yīng)的產(chǎn)生。雖然出現(xiàn)這種情況的概率并不高，但在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用的情況下，孤島效應(yīng)必須萬(wàn)無(wú)一失的得到防止。二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)表孤島效應(yīng)最大檢測(cè)時(shí)間的限制狀態(tài)斷電后電壓幅值斷電后電壓頻率允許的最大檢測(cè)時(shí)間A0.5Vnom①6cyclesB0.5Vnom<V<0.88Vnom2secondsC2secondsD1.10Vnom<V<1.37Vnom2secondsE2cyclesFVnom6cyclesGVnom6cycles二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)指電網(wǎng)電壓幅值的正常值。對(duì)于中國(guó)的單相市電，為交流220V（有效值）。Vnom指電網(wǎng)電壓頻率的正常值。對(duì)于中國(guó)的單相市電，為50HZ。fnom二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)孤島效應(yīng)檢測(cè)技術(shù)，一般可分成被動(dòng)式及主動(dòng)式兩類。被動(dòng)式檢測(cè)技術(shù)一般是利用監(jiān)測(cè)市電狀態(tài)，如電壓、頻率作為判斷市電是否故障的依據(jù)。而主動(dòng)檢測(cè)法，則是由電力逆變器定時(shí)產(chǎn)生干擾訊號(hào)，觀察市電的是否受到影響以做為判斷依據(jù)，因?yàn)槭须娍梢钥礊槭且粋€(gè)容量無(wú)窮大的電壓源。二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)（一）被動(dòng)式檢測(cè)方法由于發(fā)生孤島情況時(shí)，其電壓及頻率均不穩(wěn)定，被動(dòng)式檢測(cè)方法利用此點(diǎn)效應(yīng)來(lái)判斷是否發(fā)生孤島情況。依參考的電力參數(shù)不同，可分成以下方法：二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)（一）被動(dòng)式檢測(cè)方法一般的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)均會(huì)裝置四種保護(hù)電路：過(guò)電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、過(guò)頻率保護(hù)及低頻率保護(hù)。這四種保護(hù)電路提供了最基本的保護(hù)功能，一旦逆變器的輸出電壓、輸出頻率超過(guò)正常的范圍時(shí)，即將市電視為有故障發(fā)生，保護(hù)電路即會(huì)將并網(wǎng)系統(tǒng)切離市電網(wǎng)路。利用保護(hù)電路監(jiān)測(cè)電壓諧波檢測(cè)法急劇相位偏移檢測(cè)二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)（一）被動(dòng)式檢測(cè)方法此方法適用于電流控制型變流器，因電流控制型變流器主要參考信號(hào)為市電電壓，當(dāng)市電故障時(shí)，并網(wǎng)逆變器的輸出電流可能在電力變壓器上產(chǎn)生失真的電壓波形，而此失真的電壓波形被采集再回授成為逆變器輸出電流的參考波型，即會(huì)造成逆變器輸出電壓將含有較大的諧波成分，因此可由此點(diǎn)判斷是否發(fā)生孤島情況。利用保護(hù)電路監(jiān)測(cè)電壓諧波檢測(cè)法急劇相位偏移檢測(cè)二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)（一）被動(dòng)式檢測(cè)方法此方法用以檢測(cè)當(dāng)市電突然斷電時(shí)，電力逆變器的電壓及電流相位差由負(fù)載決定，當(dāng)相位偏移超過(guò)某一范圍時(shí)，即表示市電發(fā)生故障，則將太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)脫離市電網(wǎng)路。但若負(fù)載所造成的相位差并不大時(shí)，則無(wú)法檢測(cè)出來(lái)。利用保護(hù)電路監(jiān)測(cè)電壓諧波檢測(cè)法急劇相位偏移檢測(cè)二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)（二）主動(dòng)式檢測(cè)方法主動(dòng)式檢測(cè)方式是通過(guò)控制變流器輸出或外加阻抗等方式主動(dòng)擾動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生孤島情況時(shí)，主動(dòng)擾動(dòng)將造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，即使是在發(fā)電輸出功率與負(fù)載功率平衡的狀態(tài)下，也會(huì)通過(guò)擾動(dòng)破壞功率平衡狀態(tài)，造成系統(tǒng)的電壓、頻率有明顯變動(dòng)，再通過(guò)控制單元檢測(cè)出來(lái)而將太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)與市電隔離，防止孤島現(xiàn)象的發(fā)生。主動(dòng)方法主要有下列幾種方式：二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)（二）主動(dòng)式檢測(cè)方法01.輸出電能變動(dòng)方式通過(guò)控制變流器的輸出，施以系統(tǒng)周期性的有功電能或無(wú)功電能擾動(dòng)，當(dāng)市電中斷時(shí)，由于系統(tǒng)失去穩(wěn)定的參考電源，擾動(dòng)將造成系統(tǒng)電壓或頻率明顯的變動(dòng)，而檢測(cè)出孤島現(xiàn)象。二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)（二）主動(dòng)式檢測(cè)方法02.加入電感或電容器此方法是在電力系統(tǒng)輸配線路上加裝一電感或電容器，當(dāng)市電中斷或故障時(shí)，即將電感或電容器并入，通過(guò)無(wú)效功率破壞系統(tǒng)平衡狀態(tài)，達(dá)到對(duì)電壓、頻率的擾動(dòng)，使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)能檢測(cè)到并與市電解除并聯(lián)。其中插入的并聯(lián)阻抗應(yīng)容量小且短時(shí)間插入為宜，以免對(duì)系統(tǒng)造成過(guò)大影響而發(fā)生誤動(dòng)作。二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)（二）主動(dòng)式檢測(cè)方法03.自動(dòng)頻率偏移方式此方式通過(guò)偏移市電電壓采樣信號(hào)的頻率來(lái)做為變流器的輸出電流頻率，造成對(duì)系統(tǒng)頻率的擾動(dòng)，即而由頻率保護(hù)電路來(lái)檢出孤島現(xiàn)象，但此法會(huì)造成會(huì)造成系統(tǒng)供電的不穩(wěn)定以及輸出功率因數(shù)降低的缺點(diǎn)。二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)給出了防孤島效應(yīng)保測(cè)試電路原理圖，K1為被測(cè)逆變器的網(wǎng)側(cè)分離開(kāi)關(guān)，K2為被測(cè)逆變器的負(fù)載分離開(kāi)關(guān)。負(fù)載采用可變RLC諧振電路，諧振頻率為被測(cè)逆變器的額定頻率（50/60Hz），其消耗的有功功率與被測(cè)逆變器輸出的有功功率相當(dāng)。二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)測(cè)試步驟如下閉合K1，斷開(kāi)K2，啟動(dòng)逆變器。通過(guò)調(diào)節(jié)直流輸入源，使逆變器的輸出功率PEUT等于額定交流輸出功率，并測(cè)量逆變器輸出的無(wú)功功率QEUT；使逆變器停機(jī)，斷開(kāi)K1；二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)測(cè)試步驟如下通過(guò)以下步驟調(diào)節(jié)RLC電路使得Qf=1.0±0.05；RLC電路消耗的感性無(wú)功滿足關(guān)系式：QL=Qf×PEUT=1.0×PEUT；接入電感L，使其消耗的無(wú)功等于QL；并入電容C，使其消耗的容性無(wú)功滿足關(guān)系式：QC+QL=-QEUT；最后并入電阻R，使其消耗的有功等于PEUT。二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)測(cè)試步驟如下閉合K2接入RLC電路，閉合K1，啟動(dòng)逆變器，確認(rèn)其輸出功率符合步驟a）的規(guī)定。調(diào)節(jié)R、L、C，直到流過(guò)K1的基頻電流小于穩(wěn)態(tài)時(shí)逆變器額定輸出電流的1%。斷開(kāi)K1，記錄K1斷開(kāi)至逆變器輸出電流下降并維持在額定輸出電流的1%以下之間的時(shí)間。二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)測(cè)試步驟如下調(diào)節(jié)有功負(fù)載（電阻R）和任一無(wú)功負(fù)載（L或C）以獲得表2中陰影部分參數(shù)表示的負(fù)載不匹配狀況；表4-5-2中的參數(shù)表示的是偏差的百分比，符號(hào)表示的是圖4-5-2中流經(jīng)開(kāi)關(guān)K1的有功功率流和無(wú)功功率流的方向，正號(hào)表示功率流從逆變器到電網(wǎng)；每次調(diào)節(jié)后，都應(yīng)記錄K1斷開(kāi)至逆變器輸出電流下降并維持在額定輸出電流的1%以下之間的時(shí)間；若記錄的時(shí)間有任何一項(xiàng)超過(guò)步驟。記錄的時(shí)間，則表2中非陰影部分參數(shù)也應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)。二、防孤島效應(yīng)的檢測(cè)測(cè)試步驟如下對(duì)于試驗(yàn)條件B和C，調(diào)節(jié)任一無(wú)功負(fù)載（L或C），使之按表3的規(guī)定每次變化1%。表4-5-3中的參數(shù)表示的是圖4-5-2中流經(jīng)開(kāi)關(guān)K1的無(wú)功功率流的方向，正號(hào)表示功率流從逆變器到電網(wǎng)；每次調(diào)節(jié)后，記錄K1斷開(kāi)至逆變器輸出電流下降并維持在額定輸出電流的1%以下之間的時(shí)間；若記錄的時(shí)間呈持續(xù)上升趨勢(shì)，則應(yīng)繼續(xù)以1%的增量擴(kuò)大調(diào)節(jié)范圍，直至記錄的時(shí)間呈下降趨勢(shì)。以上步驟中記錄的時(shí)間都應(yīng)符合逆變器應(yīng)在2s內(nèi)停止向電網(wǎng)供