小功率户外型光伏并网逆变器的防水及风道设计
SG500MX安装手册
光伏阵列正、负极间存在致命高电压！ 确保逆变器与光伏阵列之间的连接已完全断开。 在断开处设立警告标识，确保不会意外重连。
设备安装
必须严格按照本手册中的描述对逆变器进行安装。 为了避免逆变器运行过程中所产生的噪音以及其他可能出现的突发情况影响居民正常生活或 引发安全事故，逆变器必须安装在电气操控室内。
逃生通道要求
为确保在发生意外时，工作人员可迅速撤离现场，请遵守以下各项：
在对逆变器进行安装等其他各项操作的整个过程中，均需保证逃生通道的完全畅通。 严禁在逃生通道堆放杂物，或以任何形式占用逃生通道。
光伏阵列防护
暴露在阳光下时，太阳能电池板的正负极之间即会有电压产生。对于大型电站，此电压非常 高。若意外触碰，会有电击甚至生命危险。
试运行指导
介绍了逆变器的试运行注意事项，及试运行操作过程。
其他
介绍了逆变器的技术数据，质量保证条款以及与我司的联系方式。
关于本手册
安装手册
适用人员
本手册适用于对本产品进行安装及执行其他工作的人员。读者需具备一定的电气、电气布线 及机械专业知识，熟悉电气、机械原理图和电子元器件特性。
手册使用
在安装本产品前请仔细阅读本手册。请将本手册以及产品组件中的其他资料存放在一起，并 保证相关人员可以方便地获取使用。除本安装文档外，还有以下文档可供用户同时使用：
SG500MX 光伏并网逆变器 安装手册
目
关于本手册
前 言 适用产品 内容简介 适用人员 手册使用 符号使用
录
安全须知
产品适用范围 安全使用说明 手册保管 人员要求 机体标识保护 逃生通道要求 光伏阵列防护 设备安装 电气连接 测量设备使用 完全断电操作 静电防护 安全警示标识设置 湿气防护 产品报废
光伏发电给排水、暖通与空调设计
光伏发电给排水、暖通与空调设计1给排水1.1光伏发电站给排水设计应符合下列要求：a.应满足生产、生活和消防用水要求，且应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定。
b.应合理利用水资源和保护水体，且排水设计应符合现行国家标准《污水综合排放标准》GB8978的规定。
1.2给水水源的选择应根据水资源勘察资料和总体规划的要求，通过技术经济比较后确定。
1.3生活饮用水的水质应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749的规定。
1.4条件允许时宜设置光伏组件清洗系统。
1.5寒冷及严寒地区，给水管设计时应设泄水装置。
2通与空调2.1光伏发电站建筑采暖通风与空气调节设计方案，应根据建筑的用途与功能、使用要求、冷热负荷构成特点、环境条件以及能源状况等，结合国家有关安全、环保、节能、卫生等方针、政策，经综合技术经济比较确定。
2.2累年日平均温度稳定低于或等于5C的日数大于或等于90天的地区，当建筑物内经常有人停留、工作或对室内温度有一定要求时，应设置采暖设施。
2.3采暖通风和空气调节室外空气计算参数的选用，应符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019的规定。
2.44光伏发电站内各类建筑物冬季采暖室内计算温度宜符合表的规定：建筑物冬季采暖室内计算温度序号房间室内计算温度CC)1主控制室182配电室5注：采用阀控式密封铅酸电池组的蓄电池室，室内计算温度为5℃2.5需设置采暖的建筑物，当其位于严寒地区或寒冷地区且在非工作时间或中断使用的时间内，室内温度需保持在Oe以上而利用房间蓄热量不能满足要求时,应按5℃设置值班采暖。
2.6低温加热电缆辐射采暖宜采用地板式；低温电热膜辐射采暖宜采用顶棚式。
2.7光伏发电站各类建筑应有良好的自然通风。
当自然通风达不到室内空气参数要求时，可采用自然与机械联合通风、机械通风、局部空气调节等方式。
通风系统应考虑防风沙措施。
2.8当通风装置不能满足工艺对室内的温度、湿度要求时，主控制室、继电器室等应设置空气调节装置。
NSG-500K3TL 光伏并网逆变器用户手册
3.1 系统简介 ....................................................................................................................................... 6 3.2 产品说明 ....................................................................................................................................... 6 3.3 外观说明 ....................................................................................................................................... 7 3.4 内部连接 ....................................................................................................................................... 9
光伏逆变器防水等级标准
光伏逆变器防水等级标准光伏逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转换为可供交流电网络使用的设备。
由于光伏逆变器一般安装在户外，需要承受各种恶劣的天气条件，因此防水等级对于保证逆变器的性能和寿命至关重要。
光伏逆变器防水等级标准通常是根据国际电工委员会（IEC）发布的国际标准确定的。
根据IEC 60529标准，防水等级通常用IP （Ingress Protection）码来表示，由两个数字组成。
第一个数字表示对固体物体的防护等级，第二个数字表示对液体物体（例如水）的防护等级。
在光伏逆变器中，尤其重要的是液体物体的防护等级。
逆变器通常会暴露在雨水、雪水和湿度等液体物体的情况下，因此需要具备一定的防水性能。
根据IP码中的第二个数字，我们可以了解逆变器对液体物体的防护等级。
常见的光伏逆变器防水等级包括IP65和IP67。
IP65等级的逆变器具有较高的防水性能，可以在较恶劣的天气条件下正常运行。
它们具有防尘和防喷水的能力，能够防止大于50mm直径的固体物体的进入，并且能够承受低压喷水的冲击。
而IP67等级的逆变器则具有更高的防护性能，可以在更恶劣的环境条件下使用。
它们具有防尘和完全浸泡在水中的能力，能够承受更高压力下的喷水。
这种逆变器适用于需要更高防护等级的应用场景，如海滨地区或容易出现大雨的地区。
除了防水等级，光伏逆变器还需要考虑其他因素来确保其性能和寿命。
例如，逆变器应具备良好的散热设计，以防止过热损坏。
同时，逆变器应具备防雷击、过电压、过电流等保护功能，以保证其在电网故障情况下的安全运行。
在选择光伏逆变器时，消费者可以根据实际需求和安装环境来选择合适的防水等级。
如果需要在户外环境下安装，特别是在容易有雨水或可能浸泡在水中的地区，建议选择防水等级较高的逆变器，如IP65或IP67级别。
这样可以有效保护逆变器，延长其使用寿命。
总的来说，光伏逆变器的防水等级标准是根据国际标准制定的，通常使用IP码来表示液体物体的防护等级。
CNCA CTS 0004-2009A并网光伏发电专用逆变器技术条件发布稿 2011
北京鉴衡认证中心认证技术规范
CGC/GF004:2011 （CNCA/CTS 0004-2009A）
并网光伏发电专用逆变器技术条件
Technical Specification of Grid-connected PV inverter源自2011-08-22 发布
2012-03-01 实施
北京鉴衡认证中心
发布
CGC/GF004:2011（CNCA/CTS 0004-2009A）
目
次
目次 .......................................................................................................................................................................I 前言 .................................................................................................................................................................... III 1 范围 ................................................................................................................................................................ 1 2 规范性引用文件 ................................................
逆变器防雨防晒措施
逆变器防雨防晒措施
逆变器是将直流电转换为交流电的设备，在户外安装时需要采取一些措施来保护它免受雨水和阳光的影响。
以下是常见的逆变器防雨防晒措施：
1.逆变器防雨措施：
●防水外壳：逆变器通常会配备具有防水功能的外壳，能够有效阻
止雨水渗入内部，并保护电路板和元件。
●密封连接：逆变器的接线端子和连接部分应采用密封性能较好的
连接方式，如橡胶密封圈、防水胶等，以防止水分渗入。
●排水设计：逆变器的外壳通常会设计有合理的排水结构，确保雨
水能够自然排除，避免积水导致损坏。
●适当安装位置：选择适当的安装位置，避免暴雨直接冲击或长时
间暴露在雨水中。
2.逆变器防晒措施：
●散热设计：逆变器通常会设计有散热结构，如散热片、风扇等，
以保持其内部温度在合理范围内，避免过热损坏。
●遮阳措施：在逆变器的安装位置提供遮阳设施，如遮阳篷、防晒
罩等，以减少太阳直射造成的过热问题。
●合理安装角度：根据太阳高度角和地理位置，选择逆变器的合理
安装角度，以降低阳光直射对逆变器的影响。
此外，定期进行逆变器的检查和维护也是非常重要的，确保其正常运行并延长使用寿命。
具体的防雨防晒措施可以根据实际情况和厂家提供的指南进行操作。
建议在安装逆变器之前，咨询专业人士或参考
相关的安装手册和说明书，以确保正确的操作和保护措施。
某公司500KW逆变器技术升级
某公司500KW逆变器技术升级作者：王凯刘加勇顾莹莹来源：《科学与财富》2018年第32期摘要：该品牌光伏并网逆变器采用九折型材结构，不同发热源之间无遮挡，存在明显热串扰问题，严重影响关键元器件的寿命；逆变核心单元使用电解电容，寿命相对较短，且受温度影响非常大；交流接发触器由外部供电直接控制，吸合时的过电流极易冲坏IGBT；交流风机使用外部供电直接控制，长期运行，造成资源浪费。
关键词：升级；电气图纸；控制系统；功率单元；散热系统；经济效益一、光伏并网逆变器简介逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力，一般由升压回路和逆变桥式回路构成。
升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压；逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。
随着行业不断发展，各个逆变器厂商难免会遭受行业的多次洗牌，稍有不慎就会被淘汰，本文所述厂家就是其中的典型代表，企业被洗牌，光伏电站内的逆变器处于无售后服务状态，导致大量经济损失，本文所述技术升级方案则可以完美解决此类问题。
二、方案综述1升级前逆变器概述该品牌光伏并网逆变器采用九折型材结构，不同发热源之间无遮挡，存在明显热串扰问题，严重影响关键元器件的寿命；逆变核心单元使用电解电容，寿命相对较短，且受温度影响非常大；交流接发触器由外部供电直接控制，吸合时的过电流极易冲坏IGBT；交流风机使用外部供电直接控制，长期运行，造成资源浪费。
2升级后逆变器概述升级方案主要包括2部分：外部升级、内部升级。
（1）外部升级：前后门板增开进风口，安装百叶窗；（2）内部升级：拆除原有机器的逆变单元、供电系统、控制系统等，调整横梁位置，安装升级后的部件。
三.控制系统及模块化功率单元升级1 控制系统升级1.1单核控制系统为通用双核DSP处理器该品牌500KW逆变器控制系统采用单核控制系统，与升级后的双核冗余DSP控制系统相比，单核控制系统控制速度较慢，效率较低；升级后，控制系统采用自主知识产权的双DSP 控制，各司其职，高效可靠，其包括主控板、AD采样板、IO控制板；1.2控制系统软件升级1）LVRT功能：该品牌型逆变器在升级系统软件后满足国家电网公司企业最新标准GB/T19964-2012《光伏电站接入电网技术规定》中要求的光伏电站低电压穿越功能。
microchip 并网太阳能微型逆变器参考设计
50W G = 300 Wm2 电压 10 20 32010 Microchip Technology Inc.
DS01338A_CN 第 5 页
AN1338
太阳能系统的演变
PV 电池已在许多应用中被用来产生电力。本部分将会 简要讨论其中部分应用。 小木屋系统 —— 采用简易的 12V 直流系统为独立式木 屋提供照明。低瓦数（<100W）太阳能电池板直接与电 池相连。电池连接到照明灯和其他 12V 直流电器，如图 5 中所示。充入未经稳压的电流会导致电池寿命缩短。 可用的电器受限于 12V 直流电源， 因为导线电阻使得最 大功率只有几百瓦特。此系统不会接入交流电线路，因 而被称为 “ 离网 ” 应用。 乡村家用系统 —— 将提供 24-96V 的较大电池板连接到 逆变器以产生 120/240 VAC，用以为标准照明和电器供 电，如图 6 中所示。使用稳压式充电模块可改善电池寿 命。此较高的直流电压支持中等功率水平。此系统不会 接入交流供电线路，因而被称为 “ 离网 ” 应用。
电流 G = 1000 Wm2
最大功率点
6 4
60ºC 2
10ºC
电压 10 20 30 40 50
电流－电压与温度曲线 （36 个电池串列）
最大功率点 （MPP）
太阳能电池可在较宽的电压 （V）和电流 （I）范围内工 作。通过将受照射电池上的电阻性负载从零 （短路）持 续增加到很高的值 （开路） ，可确定 MPP （即 V x I 达 到最大值的点）；也就是说，在此照射强度下，负载可 从电池获取最大功率。 （短路和开路极端情况下的输出 功率均为零） 。 高品质的单晶硅太阳能电池在其温度为 25°C 时可产生 0.60V 的开路电压 （VOC）。在光照充分的情况下，电 池温度可能会接近 45°C （即使气温为 25°C） ，这样会 使每个电池的开路电压降低到 0.55V。此类电池的电压 。 会适度地降低，直至接近短路电流 （ISC）
CNCA CTS 0004-2009A并网光伏发电专用逆变器技术条件发布稿 2011(1)
并网光伏发电专用逆变器技术条件
Technical Specification of Grid-connected PV inverter
2011-08-22 发布
2012-03-01 实施
北京鉴衡认证中心
发布
CGC/GF004:2011（CNCA/CTS 0004-2009A）
目次ຫໍສະໝຸດ 目次 .......................................................................................................................................................................I 前言 .................................................................................................................................................................... III 1 范围 ................................................................................................................................................................ 1 2 规范性引用文件 ...........................................................................................................
弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究
东北电力技术２０２１年弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究周识远（国网甘肃省电力公司，甘肃㊀兰州㊀７３００７０）摘要：针对弱电网下存在较大的电网等值阻抗导致电力系统中谐波以及电压波动影响整个电力系统电能质量的问题，提出一种基于瞬时无功功率理论的光伏并网逆变器电能质量控制策略㊂该控制策略采用ＰＩ双闭环控制实现直流侧母线电压稳定，并增加电压幅值反馈控制以稳定ＰＣＣ点电压㊂最后，基于Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ平台搭建弱电网下光伏并网发电系统，并对其进行仿真㊂仿真结果表明，该控制策略能够有效抑制电网谐波问题，降低电网阻抗对电网电能质量的影响，从而实现整个电力系统安全稳定运行㊂关键词：光伏并网逆变器；控制策略；电网等值阻抗；谐波［中图分类号］ＴＭ４６４㊀［文献标志码］Ａ㊀［文章编号］１００４－７９１３（２０２１）０５－０００６－０４ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｏｗｅｒＱｕａｌｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｙｏｆＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃＧｒｉｄ⁃ＣｏｎｎｅｃｔｅｄＩｎｖｅｒｔｅｒｓＵｎｄｅｒＷｅａｋＧｒｉｄＡｃｃｅｓｓＺＨＯＵＳｈｉｙｕａｎ（ＳｔａｔｅＧｒｉｄＧａｎｓｕＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｈａｒｍｏｎｉｃａｎｄｖｏｌｔａｇｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｌａｒｇｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｉｍｐｅｄａｎｃｅｏｆｐｏｗｅｒｎｅｔｗｏｒｋｉｎｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆｗｅａｋｐｏｗｅｒｎｅｔｗｏｒｋ，ａｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒｂａｓｅｄｏｎｉｍｐｒｏｖｅｄｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｔｈｅｏｒｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｓｏｌｖｅ．ＴｈｅＤＣｓｉｄｅｖｏｌｔａｇｅｉｓｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｂｙＰＩｄｏｕｂｌｅｃｌｏｓｅｄｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌ，ａｎｄｔｈｅｖｏｌｔａｇｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｆｅｅｄ⁃ｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｉｓａｄｄｅｄｔｏｓｔａｂｉｌｉｚｅＰＣＣｐｏｉｎｔｖｏｌｔａｇｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｂｕｉｌｔｂｙＭａｔ⁃ｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋｆｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｕｐｐｒｅｓｓｈａｒｍｏｎｉｃｓａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｎ⁃ｆｌｕｅｎｃｅｏｆｎｅｔｗｏｒｋｉｍｐｅｄａｎｃｅｏｎｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙ，ｗｈｉｃｈａｃｈｉｅｖｅｖｏｌｔａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ；ｎｅｔｗｏｒｋｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｉｍｐｅｄａｎｃｅ；ｈａｒｍｏｎｉｃｗａｖｅ㊀㊀太阳能作为一种清洁可再生能源，以无污染㊁储存量丰富㊁分散等优点在新能源领域占据重要角色㊂目前太阳能的利用以光伏发电形式最为广泛［１］㊂但对我国而言，受土地㊁光照资源的限制，大规模光伏电站主要建设在沙漠或半沙漠偏远地区，此时长距离的输电线路将导致线路阻抗增大，而且用户负载通常以离网或与外网以弱联系的形式连接，电网结构薄弱，系统供电能力较差［２－３］㊂逆变器作为并网光伏发电系统中最为关键环节之一，伴随远距离电网末端光伏逆变器并网数量增多㊁单机容量增大，其控制变得越来越复杂，电网安全稳定运行无法保证，若不能有效解决逆变器安全稳定运行问题，将对电网电能质量产生严重影响，甚至导致整个电力系统崩溃［４］㊂此外，弱电网环境下，负荷侧的切入与切除以及光伏发电系统输出功率波动都将导致主网电压的波动，从而使得并网点电压波形畸变甚至越限，输入谐波增大，系统电能质量变差，供电可靠性降低㊂传统逆变器的设计都将电网视为理想电压源，但在弱电网下传统电网模型将无法适用㊂此时基于戴维南定理，将网侧等效为理想电压源串联等值阻抗，但较大的电网阻抗对于弱电网将产生不利影响，而且伴随电网阻抗的增加，尤其是其中感性成分的增加，系统串／并联谐振现象将越发明显，这将导致电力系统的安全稳定性能下降，从而进一步恶化电网的稳定运行［５］，弱电网下系统电能质量问题变得越来越突出㊂为实现电网的无功补偿和电流谐波抑制，国内外学者对其进行了大量研究㊂文献［６］提出一种基于高频注入的电网阻抗检测方法，并通过试验验证所提方法的正确性，该方法改善了电流基波对电网的影响，但高频信号对用户侧２０２１年周识远：弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究所引入的Ｃｇ干扰不容忽视㊂文献［７］利用最小二乘法检测阻抗，该方法对电力系统的稳定性和网侧电能质量的影响较小，但其涉及计算量庞大，而且算法比较复杂㊂文献［８－９］对传统锁相技术进行改进，电网波形发生畸变时可及时检测电网电压相位，从而提高并网电能质量，该控制策略简单易行，但其只能减少特定谐波㊂文献［１０］针对弱电网下多逆变器并联运行时，电网阻抗参数对光伏逆变器稳定运行影响及系统谐波振荡放大的原因进行了详细分析，为本文提供了有益的参考㊂文献［１１］提出一种基于瞬时无功功率理论的光伏并网逆变器的控制策略，该控制策略实现了光伏发电系统的消谐和无功补偿功能，提高了配电网的电能质量，但其未考虑ＰＣＣ点电压稳定问题㊂针对上述问题，本文以弱电网为研究背景，分析了光伏发电系统接入电网后的谐波以及电压波动问题，基于瞬时无功功率理论以及ＰＣＣ点电压幅值控制方法，以提高光伏逆变器无功输出性能，从而实现ＰＣＣ点电压的稳定和谐波环流的抑制，并采用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ进行仿真验证㊂１㊀单相光伏并网逆变器为提高控制精度，采用光伏并网逆变器双级式结构，前级采用Ｂｏｏｓｔ升压电路，后级采用单相全桥逆变电路㊂考虑电网阻抗（阻感性），单相全桥逆变器在并网状态下的等效模型如图１所示，其中光伏并网逆变器由ＤＣ／ＤＣ升压斩波电路与ＤＣ／ＡＣ单相全桥逆变电路构成㊂逆变器输出电流经ＬＣＬ滤波电路后，通过并网继电器并入电网㊂图１㊀并网状态下单相全桥逆变器的等效模型由于弱电网下存在较大的电网阻抗使得光伏阵列输入谐波增大，ＰＣＣ点电压发生波动，其输出特性呈非线性㊂为提高光伏并网发电系统输电效率，Ｂｏｏｓｔ升压斩波电路输出侧电压一般不低于５００Ｖ［１２］㊂图１中，Ｂｏｏｓｔ升压电路将电压值较低且变化范围大的Ｕｐｖ转换为适合ＤＣ／ＡＣ变换的直流侧电压Ｕｄｃ，Ｃｄｃ是容量比较大的电容，从而稳定Ｕｄｃ㊂逆变电路将直流侧电压Ｕｄｃ变换为与电网电压幅值接近㊁频率相同的电压Ｕｉｎｖ，由于该电压在开关频率处具有高频谐波，因而直接并入电网会带来大量谐波，要通过ＬＣＬ滤波器滤波，使电流以较低的畸变率并入电网Ｕｇ㊂根据图１，建立弱电网下的单相光伏并网逆变器的动态方程如下：Ｌｓ１ｄＩｉｎｖｄｔ＝Ｕｉｎｖ－Ｕｃ（１）ＣｄＵｃｄｔ＝Ｉｉｎｖ－Ｉｇ（２）ＬｇｄＩｇｄｔ＝Ｕｃ－Ｕｇ－ＲｇＩｇ（３）写出上述动态方程对应的ｓ域表达式如下：ＵｇＵｉｎｖéëêêùûúú＝１ｓＣ－Ｒｇ－ｓＬｇ－１ｓＣｓＬ＋１ｓＣ－１ｓＣéëêêêêêùûúúúúúＩｉｎｖＩｇéëêêùûúú（４）式中：Ｕｇ为电网电压；Ｕｉｎｖ为逆变桥臂输出的正弦脉宽调制电压；Ｌｓ１为滤波电感；Ｃ为滤波电容；Ｌｇ和Ｒｇ分别为电网的等效电感和电阻；Ｉｇ为电网电流㊂２㊀弱电网下单相光伏并网逆变器控制光伏逆变器的并网控制包括升压电路控制和逆变电路控制，主要研究后级并网逆变器的控制㊂本文采用基于瞬时无功功率理论的ｉｐ－ｉｑ电流检测算法对电路中的瞬时电压和瞬时电流进行控制，进而实现对光伏并网逆变器谐波和无功补偿的检测㊂其中，直流侧稳压采取电压外环和无差拍的电流内环双闭环控制，ＰＣＣ点稳压采取电压幅值反馈控制［１３］㊂２ １㊀直流侧稳压控制图２所示为单相光伏并网逆变器控制框图㊂ＶＳＣ的控制策略为直流电压外环㊁交流电流内环控制，并在控制环中引入电网电压前馈㊂对光伏逆变器直流侧电压Ｕｄｃ进行调节可以减少直流侧电压的波动，保证并网逆变器更有效的控制［１４］㊂将直流侧电压实时值Ｕｄｃ与设定电压Ｕ∗ｄｃ比较，其误差通过ＰＩ控制，结果乘以与电网电压同步的正弦信号，作为逆变器输出电流指令信号Ｉ∗ｉｎｖ，㊀２０２１年图２㊀单相光伏并网逆变器控制框图实时检测逆变器输出电流Ｉｉｎｖ，与Ｉ∗ｉｎｖ比较，误差经ＰＩ控制，其结果与电网电压Ｕｇ的前馈信号求和，再由ＰＷＭ发生器变成驱动逆变器工作的开关信号㊂电流环采用无差拍控制技术，开关频率固定，动态响应快，能在下一个控制周期内消除目标误差，抑制谐波环流，实现稳态无静差效果㊂２ ２㊀ＰＣＣ点稳压控制ＰＣＣ点的稳压采取电压幅值反馈控制，即通过补偿无功功率来实现㊂其控制框图如图３所示㊂图３㊀ＰＣＣ点的稳压控制框图图３中，Ｕｍ为电路电压的幅值；Ｕ∗ｍ为电压幅值的给定值，两者的差值经ＰＩ控制得到调节信号ΔＩ∗ｍ㊂补偿电流由瞬时无功电流的直流分量减去ΔＩ∗ｍ及逆变器输送至网侧的实际电流Ｉｃ得到，通过ＰＷＭ控制电路将需补偿的电流注入电网，实现光伏逆变器直流侧与交流侧的能量交换，将ＰＣＣ点电压调节至稳定值，即：Ｉ∗Ｌｑ＝ＩＬｑ－ΔＩ∗ｍ（５）无功电流分量ΔＩ∗ｍ可表示为㊀㊀ΔＩ∗ｍ（ｋ）＝ΔＩ∗ｍ（ｋ－１）＋Ｋｐｑ（Ｕｔｅ（ｋ）－Ｕｔｅ（ｋ－１））＋Ｋｉｑʏ（Ｕｔｅ（ｋ）－Ｕｔｅ（ｋ－１））ｄｔ（６）Ｕｔｅ（ｋ）＝Ｕ∗ｍ（ｋ）－Ｕｍ（ｋ）（７）式中：Ｕｔｅ（ｋ）为Ｕ∗ｍ和Ｕｍ第ｋ次样本两者之差；Ｋｐｑ和Ｋｉｑ为ＰＩ调节器的比例和积分增益㊂３㊀仿真分析根据系统控制框图，在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ平台上搭建仿真模型，并进行分析㊂系统控制参数见表１㊂表１㊀系统参数参数数值电网电压／Ｖ２２０系统频率／Ｈｚ５０开关频率／ｋＨｚ１０直流侧电压／Ｖ５００直流侧电容／μＦ３０００滤波电感Ｌ１／ｍＨ０ １１滤波电感Ｌ２／ｍＨ０ ０２２滤波电容／μＦ１３７ＰＷＭ控制参数Ｋｐ／Ｋｉ０ ５／０ １３ １㊀直流侧稳压分析针对电网阻抗不断变化的情形，采用ＰＩ控制进行仿真分析㊂阻抗值为０ １ｍＨ时，采用ＰＩ控制下的逆变器输出实际电流和参考电流的仿真波形如图４所示，其中，蓝色为并网电流，红色为参考电流㊂图５为阻抗值为０ １ｍＨ时，并网电压和并网电流的波形图，红色代表并网电压Ｕｉｎｖ，蓝色代表并网电流Ｉｉｎｖ㊂阻抗值为０ ２ｍＨ时，并网电压和电流的波形图如图６所示，由于阻抗值的变化，并网电压和并网电流发生变化，因此纵坐标取值范围与图５有所差别㊂图４㊀逆变器输出实际电流和参考电流波形图图５㊀阻抗值为０ １ｍＨ时并网电压和电流的波形图图６㊀阻抗值为０ ２ｍＨ时并网电压和电流的波形图２０２１年周识远：弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究由图５㊁图６中可知，在电网阻抗增加时，并网电流始终能较好的跟随并网电压，功率因数较高，验证了所提控制策略的正确性和有效性㊂３ ２㊀无功补偿分析图７所示为ＰＣＣ点未加电压幅值反馈控制下的无功波形图，图８所示为ＰＣＣ点加入电压幅值反馈控制的无功补偿波形图，其中，蓝色曲线为有功功率，红色曲线为无功功率㊂图７㊀ＰＣＣ点未加电压幅值反馈控制下的无功波形图图８㊀ＰＣＣ点加入电压幅值反馈控制下的无功波形图由图７中可知，在没有加入无功补偿装置时系统的无功功率随着负荷的变化，波动变化比较大，系统功率因数为０ ８１㊂另外，由图８中可大致看出无功功率的平均有效值大致在０ ５ｓ，此时有功功率Ｐ＝１ ６ˑ１０６Ｗ，无功功率Ｑ＝０ ９ˑ１０６ｖａｒ，计算得此时的功率因数为０ ８７㊂因此，为了减小无功功率随着负荷变化而波动较大的现象，应该在线路中添加无功补偿来减小系统无功功率的变化，提高功率因数，从而稳定ＰＣＣ点电压㊂４㊀结束语本文提出一种基于瞬时无功理论的光伏并网逆变器电压控制策略，通过检测瞬时电压与瞬时电流，将电压外环与电流内环相结合，采用双闭环控制实现直流侧电压稳定，有效抑制了弱电网下接入较大电网阻抗而导致的谐波环流㊂此外，利用电压幅值反馈控制补偿ＰＣＣ点无功功率，使得ＰＣＣ点电压基本维持稳定㊂仿真结果表明：本文所采用控制策略可有效改善电网电能质量㊂参考文献：［１］㊀吴㊀薇，赵书健，段双明，等 光伏逆变器接入弱电网运行的稳定性问题分析［Ｊ］．东北电力大学学报，２０１８，３８（１）：８－１４．［２］㊀Ｄ．Ｐ．Ｋｏｔｈａｒｉ，Ｋ．Ｃ．Ｓｉｎｇａｌ，Ｒ．Ｒａｎｊａｎ．ＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＳｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｍｅｒｇｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ［Ｍ］．ＳｅｎｃｏｎｄＥｄｉｔｉｏｎ，ＰＨＩＬｅａｒｎｉｎｇＰｒｉｖａｔｅＬｉｍｉｔｅｄ．２０１２：１９６－１９７．［３］㊀ＣｏｂｒｅｃｅｓＳ，ＢｕｅｎｏＥ，ＲｏｄｒｉｇｕｅｚＦＪ，ｅｔａｌ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｎｉｎｄｕｃｔｉｖｅ⁃ｒｅｓｉｓｔｉｖｅｗｅａｋｇｒｉｄｏｖｅｒＬａｎｄＬＣＬｆｉｌｔｅｒｃｕｒｒｅｎｔｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ［Ｃ］／／ＥｕｒｏｐｅａｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．２００７：１－１０．［４］㊀赫亚庆，王维庆，王海云，等 光伏逆变器改进控制策略的稳定性研究［Ｊ］．电网与清洁能源，２０１８，３４（８）：６０－６６．［５］㊀ＣｈｅｎＸ，ＳｕｎＪ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒ⁃ｇｒｉｄｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｕｓｉｎｇａｈａｒｄｗａｒｅ⁃ｉｎ⁃ｔｈｅ⁃ｌｏｏｐｓｙｓｔｅｍｔｅｓｔ⁃ｂｅｄ［Ｃ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｏｆＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＥＣＣＥ，Ｊｅｊｕ，Ｋｏｒｅａ：ＩＥＥＥ，２０１１：２１８０－２１８７．［６］㊀汤婷婷，张㊀兴，谢㊀东，等 基于高频注入阻抗检测的孤岛检测研究［Ｊ］．电力电子技术，２０１３，４７（３）：７０－７２．［７］㊀Ｃｏｂｒｅｃｅｓ，Ｓａｎｔｉａｇｏ．Ｂｕｅｎｏ，ＥｍｉｌｉｏＪ．Ｐｉｚａｒｒｏ，Ｄａｎｉｅｌ．Ｒｏ⁃ｄｒｉｇｕｅｚ，ＦｒａｎｃｉｓｃｏＪ．Ｈｕｅｒｔａ，Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ．Ｇｒｉｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，２００９，５８（９）：３１１２－３１２１．［８］㊀鲁㊀力，刘㊀芳，张㊀兴，等 弱电网条件下单相光伏并网逆变器的控制研究［Ｊ］．电力电子技术，２０１２，４６（５）：３６－３８．［９］㊀杨玉琳，刘桂花，王㊀卫 弱电网下基于锁频环的单相光伏并网逆变器同步技术研究［Ｃ］．２０１４台达电力电子新技术研讨会论文集，２０１４：１０１－１０６．［１０］㊀张站彬，翟红霞，徐华博，等 光伏电站多逆变器并网系统输出谐波研究［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１６，２８（１４）：１４２－１４６．［１１］㊀王正仕，陈辉明 具有无功和谐波补偿功能的并网逆变器设计［Ｊ］．电力系统自动化，２００７，３１（１３）：６７－７１．［１２］㊀夏向阳，唐㊀伟，冉成科，等 基于ＤＳＰ控制的单相光伏并网逆变器设计［Ｊ］．电力科学与技术学报，２０１１，２６（３）：１１４－１２１．［１３］㊀张贵涛，龚㊀芬，王丽晔，等 光伏并网逆变器电能质量控制策略［Ｊ］．电力科学与技术学报，２０１７，３２（２）：５０－５６．［１４］㊀杨朝晖 并联型有源滤波器自流侧电压控制［Ｄ］．济南：山东大学，２００８．作者简介：周识远（１９８４），男，硕士，高级工程师，从事新能源发电技术工作㊂（收稿日期㊀２０２０－１０－２０）。
6.分布式光伏类-新奥能源泛能项目运维交接参考指引-202204
新奥能源分布式光伏类泛能项目运维交接参考指引一、总则（一）为规范分布式光伏运维交接环节，给各级分布式光伏运维接盘提供依据，促进光伏运维业务快速健康发展，特制定本参考指引。
（二）基本原则1、安全合规。
电站运营遵循《中华人民共和国电力法》与公司规章、制度、流程，保障电站以后运行过程中的人员与财产的安全；2、可靠高效。
提升系统效率和发电量，保障设备长期可靠运行。
（三）本规范适用于新奥能源及所属各单位自建、托管、收购的分布式光伏项目运维交接。
二、项目运维交接范围光伏方阵、逆变器、汇流箱、变压器、并网柜、预制舱、电缆及桥架、防雷设施、消防设施、视频监控、物联接入、二次系统、梯子、检修通道、临边护栏、清洗系统等。
三、运维交接工作内容分布式光伏项目运维交接内容分为项目资料交接和现场查验接收两部分。
四、项目资料交接查验（一）商务资料内容至少包括EPC合同、屋顶租赁协议、售电协议、项目屋顶产权证明、电网并网验收单、备案证、项目生态关系及联系方式（含设备厂家技术人员）台账、各类批复文件等；（二）技术资料1、设备台账组件、逆变器、汇流箱、并网柜、变压器、气象仪、物联接入设备、视频监控设备等设备信息详细台账，信息包括规格型号、各类参数、出厂序号、合格证、生产厂家、数量、位置、使用说明书、维修手册等；2、二次设备台账监控终端、网关、路由器、纵向加密、远动装置、通信装置等设备信息，信息包括操作系统、IP地址、通讯地址、软件版本、调试软件、账户及密码、继电保护定值单、继电保护调试报告(综保装置、母差保护、光差保护)、综自监控系统软件备份、调度中心远方传动联调试验记录、远动信息点表、二次安全防护网络拓扑图、安全策略等；3、电缆台账电站敷设或架设的交直流电缆台账信息，信息包括规格型号、敷设位置起止点、长度、合格证、生产厂家、试验记录等；4、检测资料电缆绝缘检测报告、组串检测报告、接地电阻检测报告、防雷检测报告等各项测试检测资料；5、其他资料图纸会审记录、施工组织设计方案、开工材料报审表、竣工图纸（电气及土建）、电力接入系统方案、荷载报告、各类项目验收文件。
1MW户外型光伏并网逆变装置产品介绍(5.25)
1MW户外型光伏并网逆变装置产品介绍阳光电源股份有限公司2010-5-25一、产品简介1MW户外型光伏并网装置主要应用于大型的光伏电站，采用户外移动房的方式将并网逆变器、交直流配电柜和监控单元进行了集成设计，满足大型光伏电站模块化设计、快速安装的需要，保证光伏电站长期、可靠、安全的发电，这种设计方案是未来大型光伏电站发展的趋势。
1MW户外型光伏并网逆变装置二、基本参数✧外形尺寸（长x宽x高）：8760x2460x3000mm✧重量：10吨（含设备）✧内含设备：●直流配电柜：PMD-D500K,2台●并网逆变器：SG500KTL，2台●交流配电柜：PMD-A1000K●监控柜：1台●连接电缆：1套✧最大直流输入功率：1100KW✧直流输入路数：2*16路✧最大直流输入电压：DC900V✧最大功率电压跟踪范围：DC450V-DC820V✧交流输出额定功率：1000KW✧最大效率：98.5%✧欧洲效率：98%✧ 接入电网电压及频率：三相AC270V ，50Hz （2路） ✧ 接入电网电压及频率范围：AC210V-310V ，47Hz-51.5Hz ✧ 通讯接口：RS485，以太网 ✧ 使用温度范围：-25℃-+55℃ ✧ 防护等级：IP54 三、1MW 户外型光伏并网装置原理图500KW 直流配电柜SG500KTL 并网逆变器交流配电柜RS4851MW户外移动房4*(ZR-YJV-1.0-1*120)+--+4*(ZR-YJV-1.0-1*120)并网逆变器SG500KTL 直流配电柜500KW 1L11L21L32L32L22L14*(ZR-YJV-1.0-1*120)RVVP-2*1.0+-直流输入-+1L31L21L12L12L22L3交流输出交流输出12直流输入通讯接口监控柜RS485以太网四、1MW 户外移动房的主要性能及特点⏹ 移动房适合野外使用，使用寿命长达30年，移动房的整体分为底座、房体和房顶三个部分，底座采用180号镀锌槽钢拼装焊接而成，承担整个机房的重量；房体的立柱外板采用2.5厚的镀锌钢板，立柱内板为2.0的镀锌钢板焊接而成，立柱与底座整体焊接成框架结构，墙壁采用钢板下面整体铺装50厚阻燃型聚丙乙烯复合板，门板采用铝型材加复合板结构，墙壁和门上装百叶窗；房顶的外板采用2.0厚的钢板，内侧加装50厚阻燃型聚丙乙烯复合板，起到隔热保温的作用；⏹ 移动房的进气排风级防沙设计：房体墙壁的下方开孔后加装百叶窗，百叶窗内侧加过滤网和过滤棉，起到防沙和防尘的作用，进气孔的大小根据设备的实际排风量计算；设备的热量通过集风道直接排送到房外，开孔处加装百叶窗和过滤网，房子内部的热量通过房顶的风扇排出；⏹防水、防雨处理，房顶、房体墙壁和底座均有防雨水功能，开门的百叶窗处均加有防雨水的密封条；⏹移动房的输入输出连接电缆从移动房下部的地沟走线，接线方便可靠。
组串式逆变器的发展趋势和挑战——无风扇设计
组串式逆变器的发展趋势和挑战——无风扇设计葛鹏江【摘要】逆变器作为光伏电站的核心设备,其可靠性将直接影响到整个光伏系统的长期稳定运行.本文对组串逆变器不同的散热方式做了详细分析,并通过优劣势的比较及散热对逆变器关键器件寿命影响的评估,给出合理可靠的逆变器散热设计建议.【期刊名称】《太阳能》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】4页(P16-19)【关键词】光伏;组串式;集中式;无风扇;散热;逆变器寿命【作者】葛鹏江【作者单位】国网宁夏电力公司经济技术研究院【正文语种】中文0 引言随着全球煤炭、石油资源的衰竭和世界各国对环境污染的重视，太阳能等可再生能源并网发电技术及应用成为热点。
光伏逆变器作为太阳能发电系统的核心设备，其可靠性决定着光伏系统的安全运行，其中，影响光伏逆变器可靠性的重要因素之一就是逆变器的散热性能。
逆变器的核心器件对温度比较敏感，温度的变化会影响其开通和关断过程，当温度过高时会导致功率开关性能衰减甚至损坏，因此逆变器的散热方案优劣决定着产品的性能和质量。
近年来，组串式逆变器在地面电站中得到了广泛应用。
相比集中式方案，组串式更有明显优势，具体体现在以下几点：发电量高、占地面积小、无需机房、运行可靠、维护方便简单，现已成为大型地面电站应用的趋势。
光伏电站一般选在沙漠、高原等阳光充足的地方，这些区域冬季温度极低、夏季温度非常高，风沙大、海拔高、光照强，有些站点甚至位于海边，腐蚀性强。
在这些应用场景中，组串式逆变器通过挂墙、挂光伏板支架或挂独立安装架等方式直接暴露在室外，外部部件被雨水、沙尘腐蚀和老化风险严重。
如何做到既能适应恶劣环境，又能满足逆变器的散热，成为大家最关心的问题。
1 组串式逆变器常用散热方式及问题逆变器散热主要有自然散热和风冷散热两种方式。
行业厂商普遍采用通过组串式逆变器外部增加风扇，提升散热能力这种方式散热。
但组串式逆变器应用环境较差，其对外部风扇的防护性能要求较高。
光伏并网微逆变器的设计
光伏并网微逆变器的设计
1 光伏并网微逆变器简介
光伏并网微逆变器（Grid-tied Micro Inverter）是一种用于开
放式光伏系统的新型变换器，可以准确地将由多路太阳能单元收集的
直流能量转换为平衡的交流电能，然后将其输入到电网或本地负载中。
本设计的微逆变器的目的是研发一种适用于开放式光伏系统，可以实
现最优性能、最低成本以及最短运行时间的设备。
2 微逆变器设计原理
微型逆变器的设计原理是利用其底层发电系统“多路太阳能细胞”（Multi-junction Solar Cells）以及每个太阳能细胞交流输出最优
性能的控制逻辑。
首先，每个太阳能细胞根据其能量来划分不同等级；然后，不同等级的太阳能细胞会产生不同的相位和功率；最后，对于
每个太阳能细胞的相位和功率，根据功率曲线分析及最优化算法，以
及直流母线输出功率最大化，从而使发电系统输出最大功率。
3 硬件要求
微型逆变器硬件系统包括控制器和变换器。
控制器通过调节DC母
线及太阳能单元输出电流来实现最优化的输出效果，而变换器则利用
半导体元件的高速PWM技术来输出 AC 脉冲信号，使得逆变器能够精
确通过调节脉冲宽度调控 AC 电压，而不受 AC 电压的范围限制。
4 其他考虑因素
在微逆变器的设计中，除了硬件设计外，还必须考虑应用场景周围环境因素，比如温度等，否则可能会对设备造成严重损害。
此外，对微型逆变器的设计还需要考虑其安全性问题，即放电防护及湿度防护等，确保微逆变器的安全工作。
5 结论
由于光伏并网微逆变器能够极大提高开放式光伏系统的性能以及效率，因此本设计的微型逆变器将成为未来光伏系统中不可或缺的组成部分。
CPS SC500KTLCN 并网逆变器在中大规模光伏电站中的应用
[100]
0.6 0.4 0.2 0
V3 V1
2
V5
[101]
V4
[V0 ]
6
[001]
0
0.02
0.04 t(s)
0.06
0.08
0.1
图 3.2.1SVPWM 调制算法
图 3.2.2 滑模切换图：A-> B-> C-> B-> A
SVPWM 是近年发展的一种比较新颖的控制方法，是由三相功率逆变器的六个功率开关 元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波， 能够使输出电流波形尽 可能接近于理想的正 弦波形。空间电压矢量 PWM 与传统的正弦 PWM 不同，它是从三相输出电压的整体效果出发，
1
0 引言 并网逆变器是太阳能光伏并网发电系统中的一个重要元件，其主要功能是将太阳能电 池板发出的直流电逆变成与交流电网同频率、同相位的正弦波电流，并送入电网。对大型 电站系统而言，逆变器也必须同时实现对中间电压的稳定，便于前级升压斩波器对最大功 率点的跟踪，并且具有完善的并网保护功能，保证系统能够安全可靠地运行。本文介绍的 上海正泰电源系统有限公司的 CPS SC500KTL/CN 能够较好的达到以上要求。 1. CPS SC500KTL/CN 逆变器性能概述
4
着眼于如何使电机获得理想圆形磁链轨迹。 SVPWM 技术与 SPWM 相比较，绕组电流波形的 谐波成分小，使得电机转矩脉动降低，旋转磁场更逼近圆形，而且使直流母线电压的利用 率有了很大提高，且更易于实现数字化。 CPSSC500KTL 所使用的 SVPWM 技术 包含了现有各种具体的矢量调制策略 , 实现不同调 制策略之间的滑模切换，使效率和谐波共同达到最佳状态。 3.3 低电压穿越技术 对专门适用于大型光伏电站的中高压型逆变器应具备一定的耐受异常电压的能力，避免在 电网电压异常时脱离，引起电网电源的不稳定。 逆变器交流侧电压跌至 20％标称电压时， 逆变器能够保证不间断并网运行 1s 。
屋面分布式光伏支架的防水设计
屋面分布式光伏支架的防水设计随着可再生能源的发展和应用，分布式光伏发电系统在屋面上的安装日趋普遍。
然而，在光伏系统安装的过程中，防水设计是一个非常重要的考虑因素。
本文将探讨屋面分布式光伏支架的防水设计，并提供一些有效的措施。
一、光伏支架与屋面结构的接触屋面分布式光伏支架的安装需要与屋面结构进行牢固的连接。
首先，必须确保支架与屋面结构接触的部分完全密封，以防止水分渗透。
其次，应选择高质量的连接件和密封材料，以确保连接处的可靠性和耐久性。
在设计防水方案时，可以考虑使用专用的防水接头和密封胶，密封接触处，以防止水分进入。
此外，可以采用雨水收集系统来收集和排放降雨水，减轻屋面负荷和防水压力。
二、屋面材料的选择在选择屋面材料时，需要考虑其防水性能。
优质的防水屋面材料可以有效地防止水分渗透和漏水问题。
可以选择耐候性好、抗UV辐射的材料，以确保光伏支架在长期使用过程中的稳定性和可靠性。
同时，屋面材料的安装工艺也很重要。
应严格按照制造商的指导进行安装，确保每个连接点都得到妥善处理，并使用合适的密封材料进行密封。
三、屋面分布式光伏支架的排水设计在防水设计中，排水是一个关键的考虑因素。
屋面分布式光伏支架的设计应考虑到排水的需要，以避免因积水而导致的屋面破坏和漏水。
首先，可以使用屋面坡度设计，确保雨水能够迅速流出，并避免积水。
其次，可以设置适当的排水系统，包括排水孔、排水管道等，以有效排除屋面上的降雨水。
四、定期检查和维护为了确保屋面分布式光伏支架的防水效果，定期检查和维护是必不可少的。
应定期检查接触部分的密封情况，发现问题及时修复。
此外，还应保持屋面的清洁，及时清除雨水收集系统中的杂物，保证其正常运行。
结论屋面分布式光伏支架的防水设计是确保光伏系统长期稳定运行的关键因素。
通过合理的接触设计、选择合适的屋面材料、考虑良好的排水设计以及定期检查和维护，可以有效地防止水分渗透和漏水问题的发生，延长系统的使用寿命。
在实际应用中，建议根据具体情况，结合专业设计和实践经验，制定适用的防水设计方案，并严格按照相关标准和规范进行施工和验收。
基于平面变压器的交错反激微功率光伏逆变器设计
文章编号:１００４－２８９Ｘ(２０２２)０５－００５３－０５基于平面变压器的交错反激微功率光伏逆变器设计张家璇ꎬ毛行奎ꎬ郑润民ꎬ张彬意(福州大学电气工程与自动化学院ꎬ福建㊀福州㊀３５０１０８)摘㊀要:微功率光伏逆变器具有抗光照阴影能力强等特点ꎬ为光伏逆变器重要架构之一ꎮ为提高反激微功率光伏逆变器效率ꎬ采用低端有源箝位电路并深入分析了其工作原理和关键参数设计依据ꎬ为改善户外高温环境下高频功率变压器温升ꎬ采用平面变压器技术充分利用其表面积大易于散热㊁ＰＣＢ线圈载流能力强特点ꎬ并提出采用双磁芯拼接结构ꎬ以及高耦合系数的线圈结构ꎮ设计了一台直流输入电压范围２２~３６Ｖꎬ输出２２０Ｗ/２２０Ｖａｃ的样机ꎬ并建立了基于Ｓａｂｅｒ的仿真模型ꎬ搭建了实验样机ꎮ仿真和实验表明ꎬ设计的样机工作稳定ꎬ性能良好ꎬ证明了设计的正确有效性ꎮ关键词:微逆变器ꎻ交错反激ꎻ有源箝位ꎻ平面变压器中图分类号:ＴＭ４６４㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:ＢＤｅｓｉｇｎｏｆＩｎｔｅｒｌｅａｖｅｄＦｌｙｂａｃｋＭｉｃｒｏｐｏｗｅｒＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃＩｎｖｅｒｔｅｒＢａｓｅｄｏｎＰｌａｎａｒＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＺＨＡＮＧＪｉａ￣ｘｕａｎꎬＭＡＯＸｉｎｇ￣ｋｕｉꎬＺＨＥＮＧＲｕｎ￣ｍｉｎꎬＺＨＡＮＧＢｉｎ￣ｙｉ(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎꎬＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＦｕｚｈｏｕ３５０１０８ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｍｉｃｒｏ￣ｐｏｗｅｒｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｉｎｖｅｒｔｅｒｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｔｒｏｎｇａｎｔｉ￣ｌｉｇｈｔａｎｄｓｈａｄｏｗａｂｉｌｉｔｙꎬａｎｄｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓｏｆｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｉｎｖｅｒｔｅｒｓ.Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｆｌｙｂａｃｋｍｉｃｒｏ￣ｐｏｗｅｒｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｉｎｖｅｒｔｅｒꎬａｌｏｗ￣ｅｎｄａｃｔｉｖｅｃｌａｍｐｃｉｒｃｕｉｔｉｓｕｓｅｄꎬａｎｄｉｔｓｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｋｅｙｐａｒａｍｅｔｅｒｄｅ￣ｓｉｇｎｂａｓｉｓａｒｅｄｅｅｐｌｙａｎａｌｙｚｅｄ.Ｔａｋｉｎｇｆｕｌｌａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｉｔｓｌａｒｇｅｓｕｒｆａｃｅａｒｅａꎬｅａｓｙｈｅａｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎꎬａｎｄｓｔｒｏｎｇｃｕｒ￣ｒｅｎｔ￣ｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅＰＣＢｃｏｉｌꎬａｄｕａｌ￣ｃｏｒｅｓｐｌｉｃｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄａｃｏｉｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｈｉｇｈｃｏｕｐｌｉｎｇｃｏｅｆｆｉ￣ｃｉｅｎｔａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ.ＡｐｒｏｔｏｔｙｐｅｗｉｔｈａＤＣｉｎｐｕｔｏｆ２０￣４０Ｖꎬａｒａｔｅｄｖｏｌｔａｇｅｏｆ２４Ｖꎬａｎｄａｎｏｕｔｐｕｔｏｆ２２０Ｗ/２２０ＶａｃｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄꎬａｎｄａＳａｂｅｒ￣ｂａｓｅｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｂｕｉｌｄａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｏｔｙｐｅ.Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｐｒｏｔｏｔｙｐｅｗｏｒｋｓｓｔａｂｌｙａｎｄｈａｓｇｏｏｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅꎬｗｈｉｃｈｐｒｏｖｅｓｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔ￣ｎｅｓｓａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍｉｃｒｏｉｎｖｅｒｔｅｒꎻｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄｆｌｙｂａｃｋꎻａｃｔｉｖｅｃｌａｍｐꎻｐｌａｎａｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ１㊀引言微功率光伏逆变器(ＰＶｍｉｃｒｏ－ｉｎｖｅｒｔｅｒꎬＰＶＭＩ)抗光照局部阴影能力强ꎬ易于扩展安装和模块化设计ꎬ是光伏发电系统的核心设备[１－２]ꎮ反激变换器由于结构简单成本低ꎬ以及高频隔离功能成为ＰＶＭＩ最常用的拓扑之一[３－４]ꎮ平面变压器具备截面高度低ꎬ散热表面积大ꎬ参数一致性高的优点ꎬ可以大幅度降低逆变器高度ꎬ改善散热性能ꎬ以及ＰＣＢ绕组载流能力强ꎬ可以使原㊁副边耦合更充分ꎬ降低漏感和高频涡流效应ꎬ有利于提高变换器的效率ꎮ㊀㊀文献[５－６]指出鉴于ＰＶＭＩ的安装要求和室外工作环境ꎬ需要大幅提高变换器的功率密度㊁效率以及器件寿命才能更好地适应户外使用环境ꎮ文献[７]指出限制提升变换器功率密度的最大因素为磁性元器件ꎻ文献[８]分析了高端有源箝位电路对断续模式下反激变换器的影响ꎮ㊀㊀本文深入分析反激连续导通模式下ꎬ低端有源箝位电路的工作特性ꎮ而为改善热性能满足户外高温使用环境ꎬ则采用平面变压器技术ꎬ并提出采用双磁芯拼接结构来提高磁芯截面积ꎬ并采用高耦合系数线圈结构来降低漏感ꎮ２㊀电路与工作原理㊀㊀反激微功率光伏逆变器ＰＶＭＩ的电路原理图如图１所示ꎬ前级由两路交错反激构成ꎬ后级由全桥电路以及输出滤波器组成ꎮ基于反激连续导通模式电流应力低ꎬ功率器件易于选择且成本低ꎬＰＶＭＩ设计为连续导通模式ꎮ图１㊀ＰＶＭＩ原理图㊀㊀两路并联反激变换器交错控制ꎬ均采用正弦脉宽调制ꎬ在半个工频周期内占空比在零与最大占空比之间不断变化[９－１１]ꎮ工频周期内ꎬ反激绕组的副边电流呈正弦双半波ꎬ经过后级全桥极性翻转和滤波器滤波后变换成正弦电流ꎮ㊀㊀交错反激微功率光伏逆变器在一个工频周期的关键波形如图２所示ꎬ从上到下依次为两路ＭＯＳ管的驱动信号Ｑ１㊁Ｑ２ꎬ原边电流ｉｐ１㊁ｉｐ２ꎬ副边电流ｉｓ１㊁ｉｓ２ꎬ后级的输入电流ｉｏ㊁后级全桥驱动信号Ｓ１~Ｓ４及并网电流ｉｇｒｉｄꎮ从图中可看出ꎬ采用交错结构提高了输入电流和输出电流的纹波频率ꎬ有利于提高输入解耦电容Ｃｉｎ工作寿命和降低滤波器的体积ꎮ图２㊀ＰＶＭＩ关键波形３㊀有源箝位反激变换器工作模态㊀㊀在前级增加由电容和开关管构成的有源箝位电路ꎬ该电路在主管关断时与漏感谐振构成回路ꎬ可以吸收主管漏源电压尖峰ꎬ回馈漏感能量ꎬ通过合理的设计还可以降低主开关管开通前的漏源电压ꎬ实现零电压开通(ＺＶＳ)ꎮ㊀㊀为降低有源箝位电路导致的谐振损耗ꎬ有源箝位电路采用非互补控制策略[１２－１４]ꎮ两路反激交错控制ꎬ电路参数㊁拓扑和控制方式等完全一样ꎮ因此以单路反激为例对连续导通模式反激电路的工作原理进行说明ꎬ有源箝位反激关键波形如图３所示ꎬ电路示意图如图４所示ꎮ图３㊀有源箝位反激关键波形㊀㊀模态０[ｔ０~ｔ１]:ｔ０时刻ꎬ主管Ｑ１开通ꎬ设Ｑ１开通时间为ＤＴＳꎬ辅助管Ｑ３处于关断状态ꎮ变压器Ｔ１原边绕组承受输入电压Ｖｉｎꎬ原边电流ｉｐ１线性增加ꎬ励磁电感和漏感能量增加ꎮ副边二极管Ｄｉｏ１截止ꎬｉＳ１为零ꎮ励磁电感与漏感的电流表达式见式(１):ｉＬｍ１＝ｉＬｒ１＝ＶｉｎＬｍ＋ＬｒＤＴＳ(１)㊀㊀模态１[ｔ１~ｔ２]:ｔ１时刻ꎬ主管Ｑ１关断ꎮ变压器原边电流给Ｑ１输出电容ＣＤＳ１充电ꎬ辅助管Ｑ３输出电容ＣＤＳ３放电ꎮ由于ＣＤＳ１数量级在ｐＦ级ꎬ其两端电压近似线性增加ꎮ当ＣＤＳ１电压达到输入电压与反射电压之和时ꎬ副边二极管Ｄｉｏ１导通ꎮ当辅助管输出电容上的电荷为零时ꎬ辅助管的体二极管导通ꎬ漏感给箝位电容Ｃａｃｔ１充电ꎬ假设谐振回路没有阻尼ꎬ则漏感能量将悉数转移至箝位电容ꎮ图４㊀各阶段等效电路图㊀㊀模态２[ｔ２~ｔ３]:副边二极管持续导通ꎬ励磁电流通过变压器转换为副边电流ꎮ此时励磁电感电压被箝位为反射电压ꎮ㊀㊀模态３[ｔ３~ｔ４]:ｔ３时刻ꎬ辅助管开通ꎬ因励磁电感被箝位ꎬ只有漏感与箝位电容谐振ꎬ漏感电流反向增长ꎮ因此箝位电容储存的能量一部分传送到副边ꎬ一部分回馈给输入侧的解耦电容ꎮ这段时间应为箝位电容与漏感谐振周期的四分之一ꎬ设为Ｄ１ＴＳꎬ则有:Ｄ１ ＴＳ＝２ π Ｌｒ ＣＤＳ４(２)㊀㊀模态４[ｔ４~ｔ５]:ｔ４时刻ꎬ辅助管关断ꎮ此时漏感与主管输出电容谐振ꎬＣＤＳ１放电ꎬ主管漏源电压不断降低ꎬ漏感电流下降ꎮｔ５时刻ꎬ主管输出电容放电完毕ꎬ主管漏源电压下降到零ꎬ体二极管导通ꎮ在下一时刻漏感电流反向上升之前开通主管ꎬ则可以实现主管的零电压开通ꎻ否则漏感会与主管输出电容谐振ꎬ使主管漏源电压不保持为零ꎮ主管的输出电容一般为ｐＦ级别ꎬ因此漏感电流的谐振周期很短且幅值很小ꎮ此阶段励磁电感依然被箝位ꎮｔ５时刻开通主管Ｑ１ꎮ设定ｔ４~ｔ５时段为死区时间ꎮ４㊀平面变压器设计４.１㊀参数设计㊀㊀设计的ＰＶＭＩ输入直流电压范围２２~３６Ｖꎬ输出２２０Ｗ/２２０Ｖａｃ的样机ꎮ依据式(３)设计得变压器匝比为１ʒ７ꎮ匝数的计算一般按照避免磁芯磁密达到饱和磁密原则ꎮ但匝数过多会增大绕组损耗ꎬ且要求磁芯有较大的窗口面积ꎬ不利于降低变压器的高度ꎬ因此匝数设计要综合考虑ꎮｎ＝Ｖｏｕｔｍａｘ(１－Ｄｍａｘ)ＶｉｎｍｉｎＤｍａｘ(３)㊀㊀其中Ｖｏｕｔｍａｘ为输出电压幅值３１１ＶꎬＤｍａｘ为最大占空比０ ７ꎬＶｉｎｍｉｎ为输入电压最小值ꎮ由于磁芯相邻型号的磁芯中柱面积Ａｅ值往往会有较大的差距ꎬＡｅ偏高的磁芯会使窗口利用率过低ꎬ磁芯体积偏大ꎻＡｅ偏小意味着窗口面积较小ꎬ窗口利用率接近１ꎬ会导致绕组放不下ꎮ为使Ａｅ更加合理ꎬ设计样机的变压器磁芯采用两个相同型号的磁芯并列拼接ꎬ如图５所示ꎮ与具备相近Ａｅ的单块磁芯相比ꎬ两块磁芯并列拼接的结构高度更小ꎬ更易于选型ꎮ样机开关频率为２００ｋＨｚꎮ选用Ｆｅｒｒｏｘｃｕｂｅ公司的Ｅ４３/１０/２８磁芯并列拼接ꎬ材料型号为３Ｆ３ꎬ参数为:磁芯ＡＰ＝１６４４６ ７８ｍｍ４ꎬ窗口面积Ａｗ＝７１ ８２ｍｍ２ꎬ中柱磁芯面积Ａｅ＝２２９ｍｍ２ꎮ原边绕组匝数Ｎｐ１＝Ｎｐ２＝６ꎬ副边绕组匝数为Ｎｓ１＝Ｎｓ２＝ｎ Ｎｐ＝４２ꎮ变压器励磁电感Ｌｍ＝１８μＨꎮ图５㊀变压器磁芯的并列结构图４.２㊀绕组结构㊀㊀为提高变换器功率密度ꎬ两路反激绕组分别绕制在并列结构磁芯的两个边柱上ꎮ为减小变压器漏感ꎬ两路反激的绕组均采用对称交叉换位结构ꎮ每路绕组ＰＣＢ均按照ＰＳＳＰＰＳＳＰＰＳＳＰ结构分布ꎬ总共１２层ꎬ原㊁副边各６层ꎬ如图６所示ꎬ其中Ｐ为原边㊁Ｓ为副边ꎮ考虑多层ＰＣＢ板工艺限制ꎬ十二层板价格昂贵ꎬ且布板复杂ꎬ需要很多的过孔才能使不同层的缱绻导体实现电气连接ꎬ这增大了ＰＣＢ的面积和寄生参数ꎮ因此ꎬ采用３个４层ＰＣＢ板相叠加来制作１２层ＰＣＢ线圈的平面变压器ꎬ如图７所示ꎮ每个４层ＰＣＢ板的结构相同ꎬ每块ＰＣＢ板均为ＰＳＳＰ的结构ꎬ这样大幅度降低了ＰＣＢ的成本ꎬ减少过孔数量ꎬ且不同层的走线更加灵活ꎬＰＣＢ面积更小ꎮ图６㊀单路反激绕组结构示意图５㊀仿真和实验㊀㊀基于上述分析和设计ꎬ建立Ｓａｂｅｒ仿真模型ꎬ仿真结果如图８所示ꎮ图８为全桥开关管驱动信号㊁电网电压及并网电流仿真波形ꎬ并网电流ＴＨＤ为４ ９％ꎮ图９为ｉｐ１㊁ｉｐ２及ｉｉｎ的波形ꎬ图１０为ｉｓ１㊁ｉｓ２及ｉｏ波形ꎮ㊀㊀搭建了实验样机ꎮ图１１为满载时输出电压和电流波形ꎬ电流ＴＨＤ为４.０１％ꎬ图１２为两路反激原边电流波形ꎬ图１３为前级驱动信号及开关管漏源电压波形ꎮ图１４为样机效率曲线ꎮ可以看到ꎬ样机原边电流呈正弦双半波ꎬ开关管在关断时漏源电压没有尖峰ꎬ漏感能量被有源箝位电路吸收ꎬ效率较高ꎬ进一步验证了分析和设计正确性ꎮ图７㊀绕组ＰＣＢ布板图图８㊀ＰＶＭＩ输出电压电流仿真波形图９㊀ＰＶＭＩ原边电流仿真波形图１０㊀ＰＶＭＩ副边电流仿真波形图１１㊀满载时逆变器输出电压电流＠输入直流电压２８Ｖ图１２㊀两路反激原边电流波形＠输出满载和输入２８Ｖ图１３㊀反激驱动信号及开关管漏源电压波形图１４㊀ＰＶＭＩ效率曲线６㊀结论㊀㊀为提高ＰＶＭＩ效率ꎬ采用低端有源箝位电路ꎮ为改善户外高温环境下高频功率变压器温升ꎬ采用表面积大热特性好的平面变压器技术ꎮ对于平面变压器ꎬ考虑单个大的磁芯难选型以及不好放置提出采用双磁芯拼接结构ꎮ为提高线圈耦合系数采用了对称结构ꎬ以及为降低采用多层ＰＣＢ板的成本ꎬ提出采用多个相同结构线圈堆叠的结构ꎮ仿真和搭建的２２０Ｗ/２２０Ｖａｃ实验样机工作稳定ꎬ效率较高ꎬ性能良好ꎬ证明了设计正确性ꎮ参考文献[１]㊀陈哲军.基于混合控制ＬＬＣ谐振变换器的微功率光伏逆变器[Ｊ].电器与能效管理技术ꎬ２０２０(１１):７０－７６＋８４.[２]㊀林燕云ꎬ陈哲军ꎬ毛行奎.两级隔离式微功率光伏并网系统仿真与研究[Ｊ].电器与能效管理技术ꎬ２０１５(１０):４０－４５.[３]㊀张震ꎬ苏建徽ꎬ汪海宁ꎬ等.一种优化的反激式微逆变器有源箝位控制方式[Ｊ].电器与能效管理技术ꎬ２０１５(６):５４－５９.[４]㊀王小彬ꎬ张锦吉ꎬ毛行奎.交错反激微功率光伏并网逆变器损耗分析[Ｊ].低压电器ꎬ２０１４(１):５１－５５.[５]㊀ＪｉａｎｇＬｉ.ＲｅｓｉｓｔａｎｃｅＣｏｎｔｒｏｌＭＰＰＴｆｏｒＳｍａｒｔＣｏｎｖｅｒｔｅｒＰＶＳｙｓ￣ｔｅｍ:ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ.ＶｉｒｇｉｎｉａＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＩｎｓｔｉｔｕｔｅａｎｄＳｔａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１２.[６]㊀Ｈ.ＬａｕｋａｍｐꎬＴ.ＳｃｈｏｅｎꎬＤ.Ｒｕｏｓｓ.ＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙＳｔｕｄｙＯｆＧｒｉｄＣｏｎ￣ｎｅｃｔｅｄＰＶＳｙｓｔｅｍｓ￣ＦｉｅｌｄＥｘｐｅｒｉｅｎｃｅＡｎｄＲｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄＤｅｓｉｇｎＰｒａｃｔｉｃｅꎬＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｎｅｒｇｙＡｇｅｎｃｙꎬ２００２.[７]㊀齐斌.高功率密度反激变换器中磁性元器件的研究[Ｄ].南京航空航天大学ꎬ２０１８.[８]㊀马超ꎬ张方华.有源箝位反激式光伏微型并网逆变器输出波形质量的分析和改善[Ｊ].中国电机工程学报ꎬ２０１４ꎬ３４(３):３５４－３６２.[９]㊀张锦吉ꎬ王小彬ꎬ毛行奎.交错反激微功率光伏并网逆变器的设计[Ｊ].电力电子技术ꎬ２０１３ꎬ４７[４]:４３－４５.[１０]㊀杨相鹤.交错并联反激微逆变器的研究与设计[Ｄ].成都:电子科技大学ꎬ２０１４.[１１]㊀谢超.交错反激微功率光伏逆变器磁集成研究[Ｄ].福州:福州大学ꎬ２０１４.[１２]㊀张崇金.小功率光伏功率变换关键技术研究[Ｄ].武汉:华中科技大学ꎬ２０１３.[１３]㊀ＺｈａｎｇＪｕｎｍｉｎｇꎬＨｕａｎｇＸｉｕｃｈｅｎｇꎬＷｕＸｉｎｋｅꎬｅｔａｌ.Ａｈｉｇｈｅｆｆｉ￣ｃｉｅｎｃｙｆｌｙｂａｃｋｃｏｎｖｅｒｔｅｒｗｉｔｈｎｅｗａｃｔｉｖｅｃｌａｍｐｔｅｃｈｎｉｑｕｅ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓꎬ２０１０ꎬ２５(７):１７７５－１７８５.[１４]㊀黄秀成.非互补有源箝位反激变流器的研究[Ｄ].杭州:浙江大学ꎬ２０１１.收稿日期:２０２２－０３－２９作者简介:张家璇(１９９５－)ꎬ男ꎬ工学硕士ꎬ研究方向为电力电子变流技术ꎮ。
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小功率户外型光伏并网逆变器的防水及风道设计
文章出处：21IC 发布时间： 2009/08/10 | 796 次阅读 | 0次推荐 | 0条留言
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O 引言
户外型光伏并网逆变器的设计既要可靠防水又能将功率器件产生的热量排出箱体外。
如果完全密封而没有合理的风道，解决了防水却无法满足热设计的要求；如果仅设计了简单的风道，解决了散热问题，却给箱体密封防水提出了难题；针对看似相矛盾的问题，本文提出了一种采用上下双层独立密封及转90度风道的特殊结构。
经过长期的实践应用已完全取得成功。
l 上、下双层腔体的独立密封
针对不同器件防护等级要求的不同、弱电控制电路与强电主电路相互隔离与屏蔽的要求以及功率器件散热的要求，将产品的整体结构分成上下双层腔体，实现相互间的隔离、屏蔽及独立密封；两层之间的连线通过防水端子密封。
上、下双层密封腔体的构成见图1。
1．1 上层控制电路的封闭腔体的构成
中间隔板上层安装功率主电路板10，配电板11，控制板12；箱体1上底部安装防水端子13；箱体l的上口周边安装自夹紧式密封圈14；上盖板15与箱体1固定；这样箱体1上半部形成一个上层的密封腔体，能完全防水、防尘，能达到IP65的防护等级。
1．2 下层封闭腔体的构成
中间隔板下层安装有散热器2，风道板3、4，电抗器5，变压器6；箱体1下底部装有风机7；箱体l两侧面装有百叶窗8；下盖板16与箱体1固定；这样整个箱体1中间隔板下层就形成一个相对封闭的腔体；中间隔板与箱体周边、散热器与中间隔板贴合面周边涂上防水密封胶，电抗器、变压器都由环氧灌封，有效进行防水。
整个腔体能达到IP54的防护等级。
2 转90度风道的构成
转90度风道的构成见图2。
1)由风机7、散热器2、风道板3／4、百叶窗8形成转90°风道。
2)冷风流过的路径：冷风→风机→两只变压器→两只电抗器→流过散热器齿面→通过风道板形成的风道，将热气流转变90°后从左右两侧百叶窗排出箱体。
3)为实现转90°的风道，散热器的齿需要特殊加工，将其中的几片齿从中间铣去一部分，形成导风口，如图3所示。
4)为实现气流的通畅，减小风阻，增大出风口面积，百叶窗的相邻叶片连接处需要冲截成缺口，如图4所示。
3 应用实例
该上、下双层独立密封及转90度风道的结构已成功应用于户外6kVA光伏并网逆变电源的结构设计上(见图5)，产品整机性能可靠，完全满足户外运行的特殊要求。
4 结束语
对于小功率户外型光伏并网逆变电源产品的设计，既要充分做好防水设计，又要兼顾热设计；本文提出的上、下双层独立密封腔体及转90度风道的结构可靠的解决了这两方面的设计要求。
该技术方案可以用于其它类似的户外产品中。