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隱患:高溫下 自冷式光伏逆變器的溫升威脅
日期:2015-11-20   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:evan 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]

綜上所述可見:


Photon溫升測(cè)試是在機(jī)箱開蓋的情況下進(jìn)行的,和實(shí)際工況存在一定的差別;

采用多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的組串式逆變器,熱成像儀只能測(cè)得機(jī)器內(nèi)部部分器件溫度,無法測(cè)得所有部件的溫度,如核心器件模塊,電抗等;

直接對(duì)比Photon的測(cè)試結(jié)果無法真實(shí)反應(yīng)不同逆變器實(shí)際溫升差異。

3正確的溫升對(duì)比測(cè)試方法及結(jié)果

不同逆變器產(chǎn)品溫升對(duì)比,應(yīng)保證逆變器工作于相同環(huán)境溫度、相同工況下,采用熱電阻或熱電偶等接觸測(cè)溫方法對(duì)機(jī)器內(nèi)部關(guān)鍵元器件進(jìn)行測(cè)量,如圖5。該方法為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試法。

某機(jī)構(gòu)曾按照接觸測(cè)溫方法對(duì)采用不同散熱方式的兩種結(jié)構(gòu)逆變器進(jìn)行溫升測(cè)試,得到的結(jié)果如表1。

4現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控顯示:自然冷卻逆變器內(nèi)部溫升高,高溫出現(xiàn)降額運(yùn)行

夏天曾走訪寧夏某電站發(fā)現(xiàn),自然冷卻的組串式逆變器,中午環(huán)境溫度高的時(shí)候出現(xiàn)了降額運(yùn)行,通過計(jì)算降額至少帶來每年1%以上的發(fā)電量損失。

近期走訪國(guó)內(nèi)某電站時(shí)也發(fā)現(xiàn),該電站同時(shí)安裝了自然冷卻和強(qiáng)制風(fēng)冷兩種散熱方式的40kW組串式逆變器,通過實(shí)時(shí)上傳到監(jiān)控系統(tǒng)的逆變器內(nèi)部環(huán) 境溫度可知,中午12:37左右該電站采用的自然冷卻的40kW組串式逆變器內(nèi)部環(huán)境溫度比強(qiáng)制風(fēng)冷的至少高10度以上,如表2所示。


 
根據(jù)電子器件壽命與 環(huán)境溫度的"10度法則",環(huán)境溫度每升高10度,電子器件壽命將減少一半。該測(cè)試環(huán)境溫度僅為20℃,且顯示的是內(nèi)部環(huán)境溫度,而不是元器件溫度,實(shí)際 元器件溫升更高,特別是夏季高溫情況下。

研究發(fā)現(xiàn)20kW以下逆變器可采用自然冷卻,例如通信上用的電源,功率小,大部分時(shí)間輕載工作,自然冷卻方式完全滿足要求。而逆變器大部分時(shí)間 需滿載輸出。對(duì)于20kW以上的組串式逆變器,如果繼續(xù)采用自然散熱的方式,逆變器的體積和重量需要大幅度增加,進(jìn)而導(dǎo)致成本的增加,而且安裝維護(hù)不方 便。因此設(shè)計(jì)上需要尋找平衡點(diǎn)。

這也是導(dǎo)致自然冷卻方式散熱效果差的根本原因。20kW以上逆變器采用強(qiáng)制風(fēng)冷散熱是主流解決方案,如SMA、ABB等知 名廠家的產(chǎn)品,IP65防護(hù)等級(jí)、25年長(zhǎng)壽命的風(fēng)扇完全滿足使用要求。

國(guó)內(nèi)某采用自然冷卻的組串式逆變器正是因?yàn)樯嵝阅懿缓玫木壒?,容量設(shè)計(jì)上總是短斤缺兩,40kW逆變器直流輸入僅6串。如果考慮10%的直流 側(cè)損耗和不同地區(qū)光照條件差異,實(shí)際到逆變器直流側(cè)的容量不到36kW,逆變器交流輸出容量?jī)H為其標(biāo)稱額定功率值的80%左右,系統(tǒng)一直處于降功率運(yùn)行狀 態(tài),間接的提高了用戶的投資成本。既便如此,現(xiàn)場(chǎng)仍然出現(xiàn)了高溫降額運(yùn)行的現(xiàn)象,進(jìn)一步影響了發(fā)電量收益。
 
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