如何控制光伏逆變器漏電流危害
光伏逆變器是光伏體系非常重要的一個(gè)設(shè)備，首要作用是把光伏組件發(fā)出來(lái)的直流電變成溝通電，除此之外，逆變器還承當(dāng)檢測(cè)組件、電網(wǎng)、電纜運(yùn)行狀態(tài)，和外界通信溝通，體系安全管家等重要功用。
在光伏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB32004-2013中，逆變器有100多個(gè)嚴(yán)厲的技能參數(shù)，每一個(gè)參數(shù)合格才干拿到證書(shū)。國(guó)家質(zhì)檢總局每一年也會(huì)抽查，對(duì)光伏并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品的保護(hù)銜接、接觸電流、固體絕緣的工頻耐受電壓、額外輸入輸出、轉(zhuǎn)換功率、諧波和波形畸變、功率因數(shù)、直流重量、溝通輸出側(cè)過(guò)/欠壓保護(hù)等9個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行查驗(yàn)。一款全新的逆變器，從開(kāi)發(fā)到量產(chǎn)，要兩年多時(shí)間才干出來(lái)，除了過(guò)欠電壓保護(hù)等功用外，逆變器還有很多不為人知的黑科技，如漏電流控制、熱設(shè)計(jì)、電磁兼容、諧波按捺，功率控制等等，需求投入大量的人力和物力去研發(fā)和測(cè)驗(yàn)。
本文首要介紹逆變器的漏電流控制技能
1、光伏體系為什么會(huì)發(fā)生漏電流
光伏體系漏電流，又稱(chēng)方陣剩余電流，本質(zhì)為共模電流，其發(fā)生原因是光伏體系和大地之間存在寄生電容，當(dāng)寄生電容-光伏體系-電網(wǎng)三者之間構(gòu)成回路時(shí)，共模電壓將在寄生電容上發(fā)生共模電流。當(dāng)光伏體系中裝置有工頻變壓器時(shí)，因?yàn)榛芈分凶儔浩骼@組間寄生電容阻抗相對(duì)較大，因而回路中共模電壓發(fā)生的共模電流能夠得到必定按捺。然而在無(wú)變壓器的光伏體系中，回路阻抗相對(duì)較小，共模電壓將在光伏體系和大地之間的寄生電容上構(gòu)成較大的共模電流，即漏電流。
2、漏電流的危害
光伏體系中的漏電流，包含直流部分和溝通部分，假如接入電網(wǎng)，會(huì)引起并網(wǎng)電流畸變、電磁干擾等問(wèn)題，對(duì)電網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行發(fā)生影響；漏電流還可能使逆變器外殼帶電，會(huì)對(duì)人身安全構(gòu)成威脅。
3、漏電流的標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法
根據(jù)NB32004-2013標(biāo)準(zhǔn)第7.10.2條規(guī)則，在逆變器接入溝通電網(wǎng)，溝通斷路器閉合的任何情況下，逆變器都應(yīng)供給漏電流檢測(cè)。漏電流檢測(cè)應(yīng)能檢測(cè)總的（包含直流和溝通部分）有用值電流，接連剩余電流，假如接連剩余電流超越下面限制，逆變器應(yīng)該在0.3s內(nèi)斷開(kāi)并發(fā)出故障信號(hào)：
1）關(guān)于額外輸出小于或等于30KVA的逆變器，300mA;
2）關(guān)于額外輸出大于30KVA的逆變器，10mA/KVA。
光伏體系漏電流有兩個(gè)特點(diǎn)，一是成份雜亂，有直流部份，也有溝通部份；二是電流副值很少，毫安等級(jí)，對(duì)精度要求極高，需求專(zhuān)用的電流傳感器，能源部的光伏標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則：關(guān)于光伏漏電流的檢測(cè)須采用TypeB，也便是交直流漏電流均能測(cè)量的電流傳感器。
漏電流傳感器裝置在逆變器對(duì)外地線(xiàn)輸出接口，檢測(cè)逆變器輸出地線(xiàn)的電流。
4、漏電流控制技能
目前，漏電流按捺技能已成為光伏并網(wǎng)體系研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題，各位高校研究機(jī)構(gòu)和廠家都在研究，漏電流的巨細(xì)取決于光伏PV和大地之間的寄生電容Cpv，和共模電壓改變率，寄生電容其值與外部環(huán)境條件、光伏電池板尺寸結(jié)構(gòu)等要素有關(guān)，一般在50~150nF/kW左右，共模電壓改變率則和逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、調(diào)制算法等要素有關(guān)。
關(guān)于傳統(tǒng)單/三相無(wú)變壓器型光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)洌材ｋ娏?漏電流)有用按捺的兩個(gè)基本條件為：各橋臂電感值選取共同；采用非零矢量合成參考矢量，使得共模電壓保持恒定。
（1）全H4橋拓?fù)?/P>
為了處理全H橋光伏逆變器中漏電流的問(wèn)題，能夠使用雙極性PWM調(diào)制。這種調(diào)制消除了共模電壓對(duì)板的高頻成分，然后共模電壓一般只要一次諧波的低頻重量，然后削減漏電流的影響。
（2）H5拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較于全橋只需求添加一個(gè)的晶體管，這便是它命名H5的原因。電流續(xù)流期間將光伏電池從電網(wǎng)斷開(kāi)，以防止面板兩極對(duì)地電壓隨開(kāi)關(guān)頻率波動(dòng)，然后保持共模電壓幾乎不變。
（3）HERIC拓?fù)?/P>
HERIC溝通旁路拓?fù)洌涔ぷ髟砣缦拢赫胫芷趦?nèi)，開(kāi)關(guān)S5始終關(guān)斷而S6始終導(dǎo)通、S1和S4以開(kāi)關(guān)頻率調(diào)制。當(dāng)S1和S4導(dǎo)通時(shí)，和電壓分別為Udc和0，此刻共模電壓=Udc/2；當(dāng)S1和S4關(guān)斷時(shí)，電流經(jīng)S6、S5反并聯(lián)二極管續(xù)流，和電壓均Udc/2，此刻共模電壓=Udc/2。
（4）H6拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
H6直流旁路拓?fù)洌涔ぷ髟砣缦拢赫胫芷趦?nèi)，開(kāi)關(guān)S1和S4始終導(dǎo)通，S5、S6和S2、S3替換導(dǎo)通。當(dāng)S5、S6導(dǎo)通，S2、S3關(guān)斷時(shí)，此刻共模電壓=Udc/2；當(dāng)S2、S3導(dǎo)通，S5、S6關(guān)斷時(shí)，電流續(xù)流途徑有2條：(1)S1、S3反并聯(lián)二極管，(2)S4、S2反并聯(lián)二極管。二極管D7和D8將電壓鉗位至Udc/2，此刻共模電壓=Udc/2。負(fù)半周期內(nèi)共模電壓也是Udc/2，因而漏電流能夠得到有用按捺。
（5）H6.5拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
H6.5拓?fù)湓贖ERIC的基礎(chǔ)上有所改進(jìn)，比較傳統(tǒng)的HERIC少一顆diode，因而功率相對(duì)會(huì)比HERIC有所進(jìn)步。在無(wú)功交流沒(méi)有經(jīng)過(guò)母線(xiàn)電容，開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)工模電壓為二分之一母線(xiàn)電壓，因而工模電流會(huì)很小；一同輸出為三電平，濾波器磁芯體積能夠進(jìn)一步減小，進(jìn)一步提升功率；一同中心橫管為boost芯片，在開(kāi)關(guān)損耗方面有進(jìn)一步優(yōu)化，使得整機(jī)功率進(jìn)一步提升。另一方面，現(xiàn)在有模塊封裝，使得芯片的結(jié)溫相抵傳統(tǒng)的單管會(huì)有所改善，能夠明顯進(jìn)步產(chǎn)品可靠性。
除了以上的幾個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)外，采用3電平或者5電平等多電平技能，能夠下降組件正負(fù)極對(duì)地的電壓，也能夠削減漏電流。
5、體系裝置時(shí)要注意的事情
漏電流都是經(jīng)過(guò)逆變器地線(xiàn)的電流來(lái)檢測(cè)的，因而在裝置時(shí)，逆變器的地線(xiàn)要接牢靠，并且不能和逆變器的零線(xiàn)以及組件的安全防雷地線(xiàn)接在一同，否則會(huì)影響檢測(cè)的精度，造成逆變器判別過(guò)錯(cuò)。
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