在线观看www成人影院-在线观看www日本免费网站-在线观看www视频-在线观看操-欧美18在线-欧美1级

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

淺談并網光伏逆變器的漏電流保護

浙江巨磁 ? 來源:jf_35337777 ? 作者:jf_35337777 ? 2023-10-25 09:13 ? 次閱讀

單位:浙江巨磁智能技術有限公司 作者:王冬/Justin

為了達成2030年碳達峰,2060年前實現碳中和,光伏行業將成為長期高速發展的新能源行業之一。預期2027年將保持70-120GW左右的新增裝機量,2027年我國光伏發電行業累計裝機量可能在827-938GW之間。(見下圖1)

wKgZomU3qOqAJE72AAC16qsPyZ0801.png

圖1 我國光伏發電行業累計裝機量預測

新能源作為未來發展焦點被大家所關注。其中光伏具有使用范圍廣、使用方便、無污染等優點。光伏逆變器作為光伏系統的一個重要設備,其作用至關重要,市場競爭激烈,國內眾多光伏逆變器廠商均通過元器件國產化來降低生產制造成本,從而提高市場占有率。光伏逆變器的漏電流保護技術也是光伏的重要技術之一,同樣飽受國內外廠商和用戶的關注。

一、光伏系統中產生漏電的原因

光伏系統中的漏電流,本質上是一種共模電流。原因是光伏系統與大地之間存在寄生電容。當寄生電容-光伏系統-電網形成回路時,共模電壓會在寄生電容上產生共模電流。當光伏系統配備工頻變壓器時,由于回路中變壓器繞組之間的寄生電容相對較高,可在一定程度上抑制回路中共模電壓產生的共模電流。但是在沒有變壓器的光伏系統中,環路阻抗較低,共模電壓會形成較大的共模電流。但有變壓器型的逆變器,因為體積笨重、成本高、效率低等缺點,已經被市場淘汰。因此對光伏系統的漏電流問題需要格外關注。

在PV對地交流電壓和PV對地電容的作用下,交流電壓會在對地電容上產生電流。該電流通過主線路和地線形成回路,這個電流即是系統漏電流,也稱之為系統共模電流,是光伏系統的固有特征之一。高頻共模電流不僅會增加系統損耗, 產生并網電流諧波,還會造成電磁干擾等問題, 甚至會威脅人身安全。光伏逆變器PV端子與大地之間由于共模電壓的存在而具有寄生電容。當逆變器通電運行時,共模電壓使PV - 逆變器 - 電網 - 大地之間形成回路,從而產生漏電流,如圖2所示

wKgaomU3qRaAKTWSAACelVsbz34055.png

圖2 PV - 逆變器 - 電網 - 大地之間形成回路

在光伏逆變器中,晶硅組件為浮地系統,而組件的邊框做接地處理,這就導致組件表面對大地存在一定的電壓,一般為1/2 PV直流母線電壓。由于該電壓的存在,組件和大地之間就等效出現了一個寄生電容。

太陽能電池板的外形、 臟污程度以及內部結構等因素都會影響寄生電容的大小。在濕度較大的地區或是遭遇雨雪天氣, 電池板金屬外殼非常容易吸附導電水膜, 容易增大寄生電容的等效面積, 從而增大電容值。(如圖3所示)

wKgaomU3qSqAckayAASQ3hNbpR4681.png

圖3 C1:膠膜和玻璃上的水之間的寄生電容

C2:晶硅層和接地支架之間的寄生電容

C3:晶硅層和屋頂表面之間的寄生電容

若光伏系統出現了絕緣等故障,一根動力線和站在大地上的人接觸(如下圖4),此時會有一個額外的電流流過,這個電流也被稱為“殘余電流”。

殘余漏電流具有突變的特性,與系統漏電流具有明顯的差別。標準規定殘余電流不得大于30mA,否則會給人體帶來傷害。

系統漏電包括容性交流漏電流和阻性直流漏電流,標準規定系統必須直流量和交流量都檢測到;針對人意外觸電的保護,在工作中的光伏系統,若出現絕緣故障情況會導致人員觸電,會有殘余電流流過人體,逆變器也必須要準確檢測到這個突變量,及時保護,且保護時間需滿足標準要求。光伏系統的漏電檢測須同時滿足這兩部分的檢測

wKgZomU3qViAalgHAADJIPwLr3w334.png

圖4 光伏系統中需對殘余電流的檢測以保護人身安全

為保證人員安全,一旦發生殘余電流大于等于30mA,除了絕緣保護外,電氣設備要在最短的時間內和電網斷開。那么接下來我們一起來看看國內外的一些相關標準對此的規定。

二、光伏系統的漏電保護相關標準

根據國家能標NB/T 32004-2013標準7.10.2規定(如圖5),在逆變器接入交流電網且交流斷路器斷開的任何情況下,逆變器都應提供漏電流檢測功能。漏電流檢測應能檢測總包括直流和交流部分有效值的電流、連續剩余電流。如果連續剩余電流超過以下限值,應斷開逆變器并在0.3s 內發出故障信號

1> 對于額定輸出不大于30KVA、300mA的逆變器。

2> 適用于額定輸出大于30KVA、10mA/KVA的逆變器。

wKgZomU3qWyAW00aAAJA3hxepG0334.png

圖5 《NB/T 32004》

wKgZomU3qZCAB3lWAALDBlBA1ko024.png

圖6 《IEC62109-2》

根據IEC62109-2的4.8.3.5通用要求中提及的關于殘余漏電流的要求,對于非隔離光伏逆變器的漏電檢測限值要求是一樣的(如下圖6)

三、針對光伏系統的漏電流的RCMU器件

按照漏電流檢測的漏電波形進行分類,漏電傳感器可以分為AC型漏電傳感器、A型漏電傳感器、B型漏電傳感器

(1)AC型剩余電流保護裝置:只對突然施加及緩慢上升的正弦交流剩余電流進行可靠保護。

(2)A型剩余電流保護裝置:在AC型的基礎上增加了對含有脈動直流分量的剩余電流進行可靠保護。

(3)B型剩余電流保護裝置:在A型基礎上又增加了對平滑直流漏電以及高頻復合波剩余電流進行可靠保護。

從下圖7中可以看出B型的漏電傳感器保護范圍更廣,適用于交流電流、脈動直流、平滑直流電流等。

wKgZomU3qaWASP6KAAHygMu8hyM697.png

圖7 不同種類的漏電流

光伏系統的漏電流表現為兩個特點,一是成份復雜,在直流轉化交流的逆變過程中,有直流部份,也有交流部份;二是所產生副邊漏電流的值很少,一般為毫安級別。這就對漏電流檢測精度要求較高,需要專用的漏電流傳感器。國內外的光伏標準均有規定:對于光伏漏電流的檢測須采用TypeB的RCD,也就是交直流漏電流均能測量的電流傳感器。根據IEC60364-7-712和NBT32004以及 GB/T 16895.32中對殘余電流RCD保護保護的要求都是使用Type B型RCD;如下圖8 ~ 圖10

wKgaomU3qbmAMpEKAAJlrttFiyI109.png

圖8《IEC60364-7-712》

wKgaomU3qc2AUJVyAADSwlj_DFk899.png

圖9《NB/T32004》

wKgaomU3qduAPQT3AAIWMkfAfV8179.png

圖10《GB/T 16895.32-2021》

RCMU在光伏逆變器中作為一個必不可缺的安規器件,國內外各相關標準都要求加裝B型漏電保護裝置。故國內外各大逆變器廠商都會對RCMU這一器件的功能進行必要性的聲明,如圖11所示

wKgaomU3qe-AAk6LAAJ1LZuTOQ4039.png

圖11 各逆變器廠商RCMU聲明

四、光伏系統中的漏電保護故障原因

在正確安裝了漏電保護器后,依然存在一些因素會導致漏電保護誤動作或不動作。

1、光伏發電系統中的支架和逆變器外殼都有防雷安全接地,通常該漏保應該是可以正常運行的。但由于光伏電站的實際情況較復雜,雨水侵入匯流箱、配電箱等導致接線對地短路或漏電的現象,導線老化、線路和用電設備絕緣電阻低、泄漏大、甚至接地,會致使保護器頻繁動作。不僅影響光伏電站的正常發電,也會產生一些安全隱患。

2、對于在配電箱內配備防雷系統的,需要檢測相關防雷壓敏元件的質量和長期穩定性。特別是歷經嚴重雷擊后,會對一些防雷壓敏元件造成不可恢復的損傷,這種問題比較常見。發現有漏電故障的壓敏元件要及時更換,否則將導致漏保頻繁誤動作。

3、由于環境潮濕、進水等原因導致逆變器內部絕緣降低,也是引起漏保頻繁動作的原因之一,要注意將逆變器安裝在干燥、防水和通風的位置上。

五、RCMU在應用時應規避的方面

1、因每個廠商的計算邏輯都不一樣,在此之前需與逆變器廠商做充分的溝通。因為每一家逆變器廠家的動作閾值計算策略都不一樣,在設定這個動作限制之前,要了解廠商的漏電計算機制是Vout-V0或者是Vout-Vref。充分了解這個邏輯后再設置傳感器的相關參數,這個步驟是非常關鍵的。Vout-V0的邏輯可以有效消除零點的偏差值,而Vout-Vref的邏輯可以消除外界溫度所帶來的對Vref的影響,零點的輸出與Vref的差值要有所控制。例:要把動作閾值控制在某個動作限值公差的±1mA以內,若以Vout-Vref邏輯來做動作值判斷,因疊加了V0與Vref之間的差值,那么1mA所對應的電壓最大值不會按照傳感器的理論增益計算所得。

2、逆變器板端的電磁干擾較為嚴重。在PCBA上一些常規繼電器、電容電感等產生的干擾是容易被識別排查到的。然而有一些干擾源是不能在PCBA板端被發現的,比如一些逆變器廠商在做散熱結構的設計,不會用到散熱風扇而是考慮采用灌膠電感,灌膠后的電感作為一個整體安裝在逆變器PCBA板外部(如下圖12)。這種方案和把電感安裝在逆變器內部相比在散熱方面具有2大優勢:

①空氣的導熱系數為0.023W/m·k,鋁導熱系數為是160 W/m·k,硅膠導熱系數約為1.2 W/m·k。采用灌膠工藝的電感,相當于散熱面積積擴大了3-4倍,散熱速度提高了10多倍,因此可以降低電感溫度。

②由于電感是逆變器第二發熱元器件,電感和PCBA板分開安裝,熱量直接向外散發,不會提升逆變器內部溫度。

然而這個時候安裝在PCBA板端的RCMU會容易受到下方逆變電感的干擾,引起RCD不能準確在規定的動作閾值內精準執行。為解決這個問題,可以從兩方面入手:①RCMU的擺放位置盡可能遠離干擾源;②擺放位置無法更改時,使RCMU盡可能做屏蔽處理

六、Magtron 公司的交直流漏電檢測方案

Magtron基于iFluxgateTM技術的SoC芯片方案,將RCMU進行了數字化集成,將磁通門技術進行底層技術的升級,使得逆變器模塊化設計可以更加便捷,最大幅度降低了系統資源整合的成本,為全球光伏逆變器廠商提供了優良性能高性價比的RCMU漏電流檢測方案。

審核編輯:湯梓紅

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 逆變器
    +關注

    關注

    293

    文章

    4861

    瀏覽量

    210142
  • 電流傳感器
    +關注

    關注

    10

    文章

    1134

    瀏覽量

    42026
  • 交流電壓
    +關注

    關注

    2

    文章

    189

    瀏覽量

    17283
  • 漏電流
    +關注

    關注

    0

    文章

    273

    瀏覽量

    17376
  • 并網光伏
    +關注

    關注

    0

    文章

    8

    瀏覽量

    8039
收藏 人收藏

    評論

    相關推薦
    熱點推薦

    “雙碳”目標下,儲能逆變器如何破解高比例新能源并網難題?

    結構,依次闡述了并網運行控制策略與無儲能孤島控制策略,然后進一步探討并網平滑切換技術的具體應用,并通過實驗方法檢驗該切換技術的應用效果,旨在為“雙碳”背景下,分布式電站的穩定運行提
    的頭像 發表于 04-11 16:08 ?374次閱讀
    “雙碳”目標下,儲能<b class='flag-5'>光</b><b class='flag-5'>伏</b><b class='flag-5'>逆變器</b>如何破解高比例新能源<b class='flag-5'>并網</b>難題?

    發電系統篇:單級式并網系統實時仿真

    并網控制最常用的是PI雙閉環控制。外環為直流電壓環,內環為電流環。由于一般需要電池總是工作在最大功率處,因此,單級式
    發表于 02-17 18:24

    T型三電平光并網逆變器設計方案

    并網逆變器是將太陽能電池產生的直流電轉換為可并入電網的交流電的重要裝置,其中
    的頭像 發表于 01-10 16:51 ?1637次閱讀
    T型三電平光<b class='flag-5'>伏</b><b class='flag-5'>并網</b><b class='flag-5'>逆變器</b>設計方案

    發電系統篇:三電平并網逆變器實時仿真

    拓撲器件過多、損耗分布不均等問題。 三相NPC三電平光并網系統主要包含電池模塊、最大功率跟蹤控制、NPC逆變器及逆變控制、
    發表于 12-26 18:09

    逆變器如何正確使用和操作?

    逆變器是太陽能發電系統中的關鍵設備,它將太陽能電池板產生的直流電轉換為交流電,以供家庭或工業使用。正確使用和操作
    發表于 12-26 13:43

    逆變器負載何進行負載測試和性能評估?

    的輸出電壓、電流、功率因數等參數進行測量和記錄,檢查其在低負載條件下的性能穩定性。 性能評估方法:性能評估主要是通過對負載測試數據的分析,評價逆變器的性能指標,包括效率、諧波失真、
    發表于 12-12 09:44

    逆變器負載的功能和優勢

    逆變器具有保護功能,太陽能發電系統在運行過程中,可能會遇到過載、短路、過熱等問題,如果不及時處理,可能會對系統造成嚴重損害。
    發表于 11-21 12:58

    磁通門漏電流傳感器:逆變器的守護者

    逆變器作為發電系統中的核心設備不僅具有直交流電變換功能,還承擔著檢測組件、電網、電纜運行狀態以及系統安全管理等重要任務,是實現
    的頭像 發表于 10-08 09:22 ?416次閱讀
    磁通門<b class='flag-5'>漏電流</b>傳感器:<b class='flag-5'>光</b><b class='flag-5'>伏</b><b class='flag-5'>逆變器</b>的守護者

    并網柜互感器p1朝哪個方向

    。它主要由逆變器并網互感器、并網保護裝置、電能表等組成。
    的頭像 發表于 08-22 09:11 ?5072次閱讀

    并網逆變器如何改離網發電

    并網逆變器改離網發電涉及一系列技術和系統配置的變化。由于并網逆變器通常設計用于將直流電轉換為
    的頭像 發表于 08-15 11:26 ?9151次閱讀

    并網逆變器可以離網使用嗎

    并網逆變器是否可以離網使用是一個復雜的問題,需要從多個方面進行分析。 一、
    的頭像 發表于 08-15 11:23 ?2482次閱讀

    防孤島保護裝置和電能質量在線監測裝置在并網柜中作用

    并網柜通常由直流輸入端、逆變器、交流輸出端、保護裝置和監控系統等組成。它通過逆變器
    的頭像 發表于 08-06 18:05 ?1118次閱讀
    防孤島<b class='flag-5'>保護</b>裝置和電能質量在線監測裝置在<b class='flag-5'>光</b><b class='flag-5'>伏</b><b class='flag-5'>并網</b>柜中作用

    逆變器的作用 逆變器漏電流傳感器如何選型

    逆變器發電系統中扮演著核心角色,其功能是將直流電轉換為交流電,同時確保電力供應的穩定性和安全性。然而,
    的頭像 發表于 08-01 09:05 ?704次閱讀
    <b class='flag-5'>光</b><b class='flag-5'>伏</b><b class='flag-5'>逆變器</b>的作用 <b class='flag-5'>光</b><b class='flag-5'>伏</b><b class='flag-5'>逆變器</b><b class='flag-5'>漏電流</b>傳感器如何選型

    同樣是逆變器,儲能的和的有啥區別?

    直接并入電網、負載的交流電力。 逆變器作為電池與電網的接口裝置,將
    發表于 07-16 09:03

    必看!并網逆變器的3個典型認識誤區

    必看!并網逆變器的3個典型認識誤區-古瑞瓦特 逆變器作為
    的頭像 發表于 07-11 16:32 ?1956次閱讀
    必看!<b class='flag-5'>光</b><b class='flag-5'>伏</b><b class='flag-5'>并網</b><b class='flag-5'>逆變器</b>的3個典型認識誤區
    主站蜘蛛池模板: 天天成人 | 在线观看国产久青草 | 啪啪网站免费观看 | 成人丁香| 欧美日韩一区二区视频图片 | 日本免费一区视频 | 人人干人人看 | 韩国r天堂 | 韩国理论片2023现在观看 | 性高清 | 黄页网站视频免费 视频 | 康熙古代高h细节肉爽文全文 | 欧美色爱综合网 | 精品国产一区二区三区国产馆 | 日本人视频-jlzz jlzz jlzz | 日韩a级毛片| 日日日天天射天天干视频 | 伊人精品成人久久综合欧美 | www性| 午夜肉伦伦影院 | 在线欧美成人 | 4388x17亚洲最大成人网 | 色多多入口 | 亚洲欧美经典 | 免费在线公开视频 | 俄罗斯一级成人毛片 | 五月综合激情视频在线观看 | 亚洲香蕉久久一区二区三区四区 | a毛片免费观看完整 | 欧美人成网站免费大全 | 久久观看午夜精品 | 欧美在线你懂的 | 色在线网站免费观看 | 国内一级毛片 | 一区二区午夜 | 国内色视频 | 欧美午夜电影 | 久久国产精品自在自线 | 国产精品伦理久久久久 | 岛国午夜 | 午夜视频1000 |