光伏逆变器重要的保护功能

2018-11-7

逆变器作为光伏发电站的重要组成部分，可以将太阳能光伏板产生的直流电转换成市电频率交流电的作用。光伏逆变器对于整个系统的稳定运行、协调、负载、电网的关系起到了至关重要的作用。一款合格的光伏逆变器具有保护整个电站的功能，今天光伏逆变器厂家就详细的介绍一下：

(1)输入过压保护

当直流侧输入电压高于逆变器允许的直流方阵接入电压最大值时，逆变器不得启动或在0.1s内停机(当正在运行时)，同时发出警示信号。直流侧电压恢复到逆变器允许的工作范围后，逆变器应能正常启动运行。

(2)输入反接保护

逆变器的正极输入端与负极输入端反接时,逆变器应能自动保护。待极性正接后,设备应能正常工作。

(3)输入过流保护

当光伏组件串并联连接好后，每个组串接入光伏逆变器直流侧，在进行MPPT扰动后，其输入电流高于逆变器设定的允许的直流最大输入电流时，逆变器(当正在运行时)停止MPPT扰动并发出警示信号。直流侧电流恢复到逆变器允许的工作范围后，逆变器应能正常启动运行。

(4) 输出过电流保护

并网逆变器的交流输出侧应设置过流保护。当检测到电网侧发生短路时，并网逆变器应在0.1s内停止向电网供电，同时发出警示信号。故障排除后，并网逆变器应能正常工作。

(5) 输出短路保护

当逆变器输出短路时,应具有短路保护措施。逆变器短路保护动作时间应不超过0.5s,短路故障排除后,设备应能正常工作。

(6) 交直流浪涌保护

逆变器应具有防雷保护功能,其防雷器件的技术指标应能保证吸收预期的冲击能量。

(7)防孤岛效应保护

并网逆变器应具有可靠而完备的防孤岛保护功能。并网逆变器通常有被动式或者主动式两种检测方法。被动式孤岛效应防护：实时检测电网电压的幅值、频率和相位，当电网失电时，会在电网电压的幅值、频率和相位参数上，产生跳变信号，通过检测跳变信号来判断电网是否失电;主动式孤岛效应防护：通过逆变器定时产生小干扰信号, 以观察电网是否受到影响作为判断依据, 如脉冲电流注入法、输出功率变化检测法、主动频率偏移法和滑模频率偏移法等，当电网有电时，该扰动对电网电压的频率没有任何影响，当电网失电时，该扰动将会引起电网电压频率发生较大变化，从而判断电网是否失电。

(8)输出过/欠压，过/欠频保护

在并网逆变器的交流输出侧，并网逆变器应能够准确判断供电电网(接线)的过/欠压，过/欠频等异常状态，并网逆变器应按要求的时间进行保护，切断时应发出警示信号。在电网电压、频率恢复到允许的电压、频率范围时，逆变器应能正常启动运行。

(9)内部短路保护

当并网逆变器内部发生短路时，逆变器内的电子电路、熔断器等保护应快速、可靠动作。

(10)过温保护

并网逆变器应具备机内环境温度过高报警(例如着火引起的机箱内环境温度过高)、机内关键部件温度过高(如IGBT、Mosfet等)保护等过热保护功能。

(11)自动恢复并网保护

由于电网故障原因导致并网逆变器停止向电网供电后，在电网的电压和频率恢复到正常范围后的20s到5min，并网逆变器应能自动重新向电网送电，送电时输出功率应缓慢增加，不应对电网造成冲击。

(12)绝缘阻抗监测

逆变器具备完善的绝缘阻抗监测功能，当设备带电部分被接地时，绝缘监测系统应能够立即监测到逆变器的故障状态、停机并报警。逆变器通过检测PV+对地和PV-对地电压，分别计算出PV+和PV–对地的电阻，若任意一侧阻值低于阈值，逆变器就会停止工作，并报警显示“PV绝缘阻抗低”。

(13)漏电流监测保护(AFCI)

逆变器具备完善的漏电流监测功能，当逆变器运行过程中，实时监测漏电流，并监测的残余电流超过如下限值时，逆变器应当在0.3s内断开脱网，并发出故障信号：

1)对于额定输出小于或等于30KVA的逆变器，300mA;

2)对于额定输出大于30KVA的逆变器，10mA/KVA。

(14)零(低)电压穿越功能

零(低)电压穿越功能：当电力系统事故或扰动，引起光伏发电站并网点电压出现电压暂降，在一定的电压跌落范围内和时间间隔内，光伏发电站能够保证不脱网连续运行，这个功能是由逆变器来实现的。引起电压暂降的原因为电力系统中某支路出现短路故障时，电流急剧增大，这时候故障支路中的保护装置动作，将故障点隔离，于是电压又恢复正常，从故障产生到检测及断开，需要一段时间，会导致各支路电压骤然降低，形成了短暂的电压降低。这个时候如果太阳能电站如果立刻切除，就会对电网的稳定性产生影响，甚至其它无故障的支路也断开，会造成大面积电网停电事故。这时候需要光伏逆变器能够支撑一段时间(1s内)，直到电网电压恢复正常。