光伏知识必备│光伏逆变器的电路结构、原理及故障处理

互推小编 2023-07-02

逆变器的基本电路构成由输入电路、输出电路、主逆变开关电路、控制电路、辅助电路、保护电路。

1) 输入电路：为主逆变电路提供可确保其正常工作的直流工作电压。

2) 主逆变电路：是逆变装置的核心，该电路通过电力电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。分隔离式和非隔离式。

3) 输出电路：对主逆变电路输出的交流电波形、频率、电压、电流的幅值和相位等进行修正、补偿、调理。

4) 控制电路：为主逆变电路提供一系列的控制脉冲来控制逆变开关器件的导通与关断，配合主逆变电路完成逆变功能。

5) 辅助电路：将输入电压变换成适合控制电路工作的直流电压。它包含各种检测电路。

6) 保护电路：主要有输入过欠压保护，输出过欠压保护，过流保护，短路保护，孤岛保护等。

逆变器将直流电转变为交流电的转换过程示意图：（半导体功率开关器件在控制电路的作用下以1/100s的速度开关，将直流切断。）

三相并网型逆变器的电路原理：（一般是电流源型逆变器）

如上图，电路分为主电路和微处理器电路两个部分，主电路主要完成DC-DC-AC的变换和逆变器过程，微处理电路主要完成系统并网的控制过程。系统并网控制的目的是使逆变器输出的交流电压值、波形、相位等维持在规定的范围内，因此微处理器控制电路主要完成电压、相位实时监测，电流相位反馈控制，光伏方阵最大功率跟踪以及实时正弦波脉宽调制信号发生等内容。

华为逆变器常见故障处理

1、绝缘阻抗低：使用排除法。把逆变器输入侧的组串全部拔下，然后逐一接上，利用逆变器开机检测绝缘阻抗的功能，检测问题组串，找到问题组串后重点检查直流接头是否有水浸短接支架或者烧熔短接支架，另外还可以检查组件本身是否在边缘地方有黑斑烧毁导致组件通过边框漏电到地网。
2、母线电压低：如果出现在早/晚时段，则为正常问题，因为逆变器在尝试极限发电条件。如果出现在正常白天，检测方法依然为排除法，检测方法与1项相同。
3、漏电流故障：这类问题根本原因就是安装质量问题，选择错误的安装地点与低质量的设备引起。故障点有很多：低质量的直流接头，低质量的组件，组件安装高度不合格，并网设备质量低或进水漏电，一但出现类似问题，可以通过在洒粉找出漏电点并做好绝缘工作解决问题，如果是材料本省问题则只能更换材料。

4、直流过压保护：随着组件追求高效率工艺改进，功率等级不断更新上升，同时组件开路电压与工作电压也在上涨，设计阶段必须考虑温度系数问题，避免低温情况出现过压导致设备硬损坏。
5、逆变器开机无响应：请确保直流输入线路没有接反，一般直流接头有防呆效果，但是压线端子没有防呆效果，仔细阅读逆变器说明书确保正负极后再压接是很重要的。逆变器内置反接短路保护，在恢复正常接线后正常启动。
6、电网故障：
电网过压：前期勘察电网重载（用电量大工作时间）/轻载(用电量少休息时间)的工作就在这里体现出来，提前勘察并网点电压的健康情况，与逆变器厂商沟通电网情况做技术结合能保证项目设计在合理范围内，切勿“想当然”，特别是农村电网，逆变器对并网电压，并网波形，并网距离都是有严格要求的。出现电网过压问题多数原因在于原电网轻载电压超过或接近安规保护值，如果并网线路过长或压接不好导致线路阻抗/感抗过大，电站是无法正常稳定运行的。解决办法是找供电局协调电压或者正确选择并网并严抓电站建设质量。
电网欠压：该问题与电网过压的处理方法一致，但是如果出现独立的一相电压过低，除了原电网负载分配不完全之外，该相电网掉电或断路也会导致该问题，出现虚电压。
电网过/欠频：如果正常电网出现这类问题，证明电网健康非常堪忧。
电网没电压：检查并网线路即可。
电网缺相：检查缺相电路，即无电压线路。
三相不平衡，并网线路外加特殊设备导致并网异常震荡，超长距离并网，电网削顶过压相移。

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