光伏逆变器结构图



太阳能光伏发电系统的组成

太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、汇流箱、储能系统、逆变器、变压器等组成。

太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件，它利用光生伏特效应将太阳光直接转化为直流电。太阳能电池板由许多个太阳能电池串联或并联而成，形成具有较大输出功率的太阳能电池方阵。这些方阵再进一步组合，形成光伏组件和光伏阵列，最终构成光伏电站。目前，太阳能电池主要经历了三次迭代，包括晶硅材料的光伏组件、薄膜光伏组件以及新型太阳能电池（如钙钛矿材料）。其中，晶硅太阳能电池组件（尤其是单晶硅组件）因其效率高、价格适中而得到广泛应用。

汇流箱：汇流箱在太阳能光伏发电系统中起到收集和汇总太阳能电池板产生的直流电的作用。它通常具有防雷、短路保护、逆向保护等功能，以确保系统的安全稳定运行。通过汇流箱，可以将多个太阳能电池板的输出电流进行汇总，然后送入下一级的储能系统或逆变器。

储能系统：储能系统在太阳能光伏发电系统中起到储存电能的作用。它可以在光照充足时储存多余的电能，并在光照不足或需要用电时释放电能，以满足负载的用电需求。储能系统通常由电池组、电池管理系统（BMS）等组成，可以确保电池的安全、高效运行。

逆变器：逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电的设备。它是太阳能光伏发电系统与电网或负载之间的接口，可以将直流电能转换为符合电网或负载要求的交流电能。逆变器根据其功率等级、内部电路结构以及应用场合的不同，可分为集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器等多种类型。不同类型的逆变器在性能、成本、应用场景等方面各有优劣。

集中式逆变器：适用于大型光伏电站，具有单位功率成本低、逆变器数量少、便于管理等优点。但MPPT追踪数量少，整体效率较低。

组串式逆变器：适用于占地面积小、光照不均匀的分布式发电系统，具有逆变功率小、MPPT数量多、追踪最大功率精度高、安装便捷等优点。但安装成本稍高。

微型逆变器：适用于家庭用户或小型工商业用户光伏发电系统，具有对单块光伏组件进行最大功率追踪、控制精度极高、提高整体效率等优点。但价格较高，维护繁琐。

变压器：变压器在太阳能光伏发电系统中起到升降电压的作用。它可以将逆变器输出的交流电进行电压变换，以满足电网或负载的电压要求。变压器通常具有高效、稳定、安全等特点，可以确保系统的稳定运行。

以下是太阳能光伏发电系统的部分图示：

综上所述，太阳能光伏发电系统是一个复杂而高效的能源转换系统，它通过将太阳光直接转化为电能，为人们的生产和生活提供了清洁、可再生的能源。

光伏逆变器漏电流检测方法有哪些

光伏逆变器漏电流检测方法

光伏逆变器漏电流的检测是确保光伏系统安全运行的重要环节。漏电流，又称方阵剩余电流，主要由光伏系统与大地之间的寄生电容引起，当寄生电容、光伏系统、电网形成回路时，会产生共模电流。以下是对光伏逆变器漏电流检测方法的详细阐述：

一、使用专用电流传感器

B型电流传感器：光伏标准规定，对于光伏漏电流的检测，必须使用B型电流传感器，这种传感器既能测量交流漏电流又能测量直流漏电流。安装位置：电流传感器通常安装在逆变器的外线输出接口上，用于检测太阳能逆变器输出接地电极的电流。检测原理：通过测量逆变器输出端的电流，判断是否存在异常的漏电流。

二、基于标准的检测流程

标准依据：根据NB32004-2013标准7.10.2规定，逆变器在接入交流电网且交流断路器断开的任何情况下，都应提供漏电流检测功能。检测要求：漏电流检测应能检测总（包括直流和交流部分）有效值电流、连续剩余电流。限值设定：

对于额定输出小于等于30KVA的逆变器，漏电流限值为300mA。

对于额定输出大于30KVA的逆变器，漏电流限值为10mA/KVA。

故障处理：如果连续剩余电流超过上述限值，逆变器应断开并在0.3s内发出故障信号。

三、漏电流抑制技术的辅助检测

拓扑结构优化：通过采用全H4桥拓扑、H5拓扑、HERIC拓扑、H6拓扑等结构，降低共模电压，从而抑制漏电流的产生。

全H4桥拓扑：采用双极性PWM调制，消除共模电压的高频分量。

H5拓扑：增加一个晶体管，使光伏电池在电流续流期间与电网断开，保持共模电压恒定。

HERIC拓扑和H6拓扑：通过特定的开关控制策略，使共模电压保持恒定，有效抑制漏电流。

多电平技术：采用3电平或5电平等多电平技术，降低正负极元件的接地电压，减少漏电流。辅助检测：在采用上述抑制技术的同时，通过实时监测漏电流的大小，验证抑制效果是否达到预期。

四、实际检测中的注意事项

精度要求：由于漏电流分值很低，在毫安级，因此对检测精度要求极高。环境因素影响：寄生电容的大小与外界环境条件、光伏电池尺寸和结构等因素有关，因此在实际检测中需要考虑这些因素的影响。定期检测：为确保光伏系统的长期安全运行，应定期对逆变器进行漏电流检测。

以下是相关展示，用于辅助理解光伏逆变器漏电流检测的相关内容：

（注：为示意图，具体结构可能因逆变器型号而异）（注：流程图仅为示例，实际检测流程可能因具体情况而有所不同）

综上所述，光伏逆变器漏电流的检测方法主要包括使用专用电流传感器、基于标准的检测流程、漏电流抑制技术的辅助检测以及实际检测中的注意事项。通过这些方法，可以确保光伏系统的安全、稳定运行。

光伏逆变器的电路结构、原理及故障处理！

光伏逆变器的电路结构、原理及故障处理

一、光伏逆变器的电路结构

光伏逆变器的电路结构主要由以下六部分组成：

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。主逆变电路：是逆变装置的核心，通过电力电子开关的导通与关断，完成逆变的功能。该电路分为隔离式和非隔离式两种。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，以确保输出电能的稳定性和质量。控制电路：为主逆变电路提供一系列的控制脉冲，以控制逆变开关器件的导通与关断，从而配合主逆变电路完成逆变功能。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，并包含各自的检测电路，用于监测和反馈系统状态。保护电路：主要包括输入过欠压保护、输出过欠压保护、过流保护、短路保护、孤岛保护等，以确保逆变器在异常情况下能够安全停机，保护设备和人身安全。

二、光伏逆变器的工作原理

光伏逆变器的工作原理是将直流电（DC）转变为交流电（AC）。具体过程如下：

直流电输入：光伏组件产生的直流电通过输入电路进入逆变器。逆变过程：在主逆变电路中，半导体功率开关器件在控制电路的作用下以极快的速度（如1/100秒）开关，将直流电切断并重新组合成交流电。这个过程需要精确的控制和调节，以确保输出交流电的波形、频率、电压等参数符合电网要求。输出调整：输出电路对逆变后的交流电进行进一步的修正和补偿，以确保其稳定性和质量。并网控制：对于并网型逆变器，还需要通过微处理器电路进行并网控制，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，与电网同步运行。

三、光伏逆变器的故障处理

光伏逆变器在运行过程中可能会遇到各种故障，以下是一些常见的故障及其处理方法：

绝缘阻抗低：使用排除法，逐一检查逆变器输入侧的组串，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烧熔短接支架，以及组件本身是否有黑斑烧毁导致漏电。母线电压低：如果出现在早晚时段，可能是正常问题，因为逆变器在尝试极限发电条件。如果出现在正常白天，则使用排除法检查问题所在。漏电流故障：根本原因是安装质量问题，如选择错误的安装地点、低质量的设备等。可以通过洒粉找出漏电点并做好绝缘工作，如果是材料本身问题则只能更换材料。直流过压保护：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。可以调整设计参数或增加保护措施来避免此类故障。逆变器开机无响应：确保直流输入线路没有接反，并仔细阅读逆变器说明书确保正负极后再压接。逆变器内置反接短路保护，在恢复正常接线后应能正常启动。电网故障：包括电网过压、欠压、过/欠频、无电压、缺相等。处理方法包括找供电局协调电压、正确选择并网并严抓电站建设质量、检查并网线路和缺相电路等。对于三相不平衡等问题，需要采取额外的措施进行解决。

展示：

以上内容涵盖了光伏逆变器的电路结构、工作原理以及常见故障处理方法，希望对解决您的问题有所帮助。

新洁能 MOS 管NCE80TD60BP

新洁能 MOS 管 NCE80TD60BP 是一款高性能的功率半导体器件。以下是对该器件的详细解析：

一、基本特性

NCE80TD60BP 是新洁能推出的一款 MOS 管，具有出色的电气性能和可靠性。该器件适用于多种高功率应用场景，如光伏逆变器、电机驱动、电源管理等。其额定电压为 600V，额定电流可达 80A，能够满足大部分高功率电路的需求。

二、技术特点

沟槽栅场截止型技术：

NCE80TD60BP 采用了新洁能独有的沟槽栅场截止型（Trench Field Stop）IGBT 技术，该技术通过优化器件结构设计，实现了更低的饱和压降和关断损耗。

沟槽栅结构能够更有效地控制载流子的注入和分布，从而提高器件的效率和可靠性。

高密度器件结构设计：

该器件采用了高密度器件结构设计，使得在有限的封装尺寸内能够容纳更多的电流通道，从而提高了器件的功率密度。

高密度设计还有助于降低器件的热阻，提高散热性能，确保器件在高功率应用中的稳定运行。

先进的超薄芯片加工工艺：

NCE80TD60BP 采用了先进的超薄芯片加工工艺，使得器件的芯片厚度更薄，从而降低了器件的寄生电容和电感。

这有助于提高器件的开关速度和响应能力，降低开关损耗，提高整体效率。

三、应用场景

光伏逆变器：

在光伏逆变器中，NCE80TD60BP 可用于直流转直流（DC-DC）升压电路和直流转交流（DC-AC）逆变级。

通过最大功率点跟踪（MPPT）技术，该器件能够确保从光伏板中提取最大电流，从而提高光伏系统的发电效率。

在光伏逆变器中，NCE80TD60BP 的高效率和可靠性有助于降低系统损耗，提高整体性能。

电机驱动：

在电机驱动应用中，NCE80TD60BP 可用于控制电机的启动、运行和制动过程。

其高性能的开关特性和低损耗特性有助于降低电机驱动系统的能耗和发热量，提高系统的稳定性和可靠性。

电源管理：

在电源管理系统中，NCE80TD60BP 可用于实现电压的转换、调节和保护等功能。

其高效率和可靠性有助于确保电源管理系统的稳定运行，提高整体系统的性能和可靠性。

四、性能参数

额定电压：600V额定电流：80A开关频率：根据具体应用需求而定，但通常较高（如光伏逆变器中的 FSW = 100 KHz）饱和压降：较低，得益于沟槽栅场截止型技术关断损耗：较低，同样得益于先进的超薄芯片加工工艺和优化的载流子注入效率

五、总结

新洁能 MOS 管 NCE80TD60BP 是一款高性能的功率半导体器件，具有出色的电气性能和可靠性。其采用了沟槽栅场截止型技术、高密度器件结构设计和先进的超薄芯片加工工艺，使得该器件在光伏逆变器、电机驱动和电源管理等应用中表现出色。同时，该器件还具有较低的饱和压降和关断损耗，有助于提高系统的整体效率和可靠性。

（注：以上为光伏逆变器线路图示例，仅供参考，具体线路图可能因应用需求而有所不同。）

图解上能电气最大功率逆变器SP-320K-H

图解上能电气最大功率逆变器SP-320K-H

上能电气SP-320K-H是其官网上最大功率的组串式逆变器，额定输出功率高达320KW。以下是对该逆变器的详细图解及说明：

一、产品外观与基本参数

外观：SP-320K-H逆变器设计紧凑，结构坚固，适合各种复杂环境使用。额定输出功率：320KW，是上能电气目前提供的最大功率组串式逆变器。

二、产品特点

高效率：

最大效率可达99.02%，在同类产品中表现优异。

采用多电平/软开关变换技术，实现系统效率的最大化。

适应性强：

12路MPPT设计，能够适应复杂的光照和环境条件，提高发电效率。

支持PLC通讯，节省通讯线缆成本，同时提高系统的可靠性和稳定性。

高容配比：

支持1.5倍以上容配比，降低LCOE（平准化度电成本），提高经济效益。

大功率适配：

MPPT最大输入电流45A，能够适配大功率组件，满足大型光伏电站的需求。

智能诊断：

组串级PV曲线扫描功能，能够精准定位组串故障，提高运维效率。

三、内部结构与零部件

核心零部件：

IGBT、MOSFET由美国安森美提供，保证逆变器的高性能和可靠性。

MCU主控芯片由美国德州仪器提供，负责逆变器的整体控制和运算。

连接器由美国安费诺提供，确保电气连接的稳定性和安全性。

其他关键零部件：

电感和PCB板分别由中国企业伊戈尔和生益电子提供，保证逆变器的电气性能和稳定性。

散热器和变压器分别由日本三洋和中国台湾台达电子提供，确保逆变器在高温环境下的正常运行。

四、应用场景与优势

应用场景：

SP-320K-H逆变器适用于户用电站、工商业电站、大型地面电站等全场景应用。

其高效率和适应性强的特点，使得在各种复杂环境下都能保持优异的发电性能。

优势：

采用先进的控制技术和优化算法，提高发电效率和系统稳定性。

支持多种通讯方式和智能诊断功能，降低运维成本和难度。

零部件采用国际知名品牌，保证逆变器的可靠性和使用寿命。

五、产品图解

以下为上能电气SP-320K-H逆变器的图解：

从图解中可以看出，SP-320K-H逆变器内部结构紧凑，零部件布局合理，体现了上能电气在逆变器设计方面的专业水平和丰富经验。

六、公司概况与市场表现

公司概况：上能电气自2011年开始推出组串式逆变器产品，进军分布式光伏领域。经过多年的发展，已成为逆变器行业的佼佼者。市场表现：上能电气的组串式逆变器产品覆盖8~350kW全功率段，实现了较广的功率覆盖。在国内外市场中均表现出色，特别是在集中式地面电站的招投标中稳居前三。同时，公司重视海外市场的发展，已在多个国家和地区建立了业务布局。

综上所述，上能电气SP-320K-H逆变器是一款高性能、高可靠性的组串式逆变器产品，适用于各种复杂环境和应用场景。其优异的性能和可靠的质量赢得了市场的广泛认可和用户的信赖。

离网光伏发电系统的组成是什么?

离网型光伏发电系统组成：

典型的光伏发电系统主要由光伏阵列、充放电控制器、储能装备或逆变器、负载等组成。其构成如图所示。

光照射到光伏阵列上，光能转变成电能，光伏阵列的输出电流由于受环境影响，因此是不稳定的，需要经过DC-DC转换器将其转变成稳定的电流后，才能加载到蓄电池上，对蓄电池充电，蓄电池再对负载供电。如果是并网售电，则不需要蓄电池，而是通过并网逆变器，将直流电流转换成交流电流，并到电网上进行出售。也就是说，离网型光伏发电系统必须使用到蓄电池储能，而并网型则不一定需要。

控制系统对光伏阵列的输出电压和电流进行实时采样，判断光伏发电系统是否工作在最大功率点上，然后根据跟踪算法，改变PWM信号的占空比，进而控制光伏阵列的输出电压使其工作点向最大功率点逼近。在蓄电池过充过放控制模块中，当蓄电池电压充电或放电到一定的设定值后，就会自动关闭或打开。

光伏阵列组件

光伏发电系统利用以光电效应原理制成的光伏阵列组件将太阳能直接转换为电能。光伏电池单体是用于光电转换的最小单元，一个单体产生的电压大约为0.45V，工作电流约为20~25mA/cm2，将光伏电池单体进行串、并联封装后，就成了光伏电池阵列组件。

当受到光线照射的太阳能电池接上负载时，光生电流流经负载，并在负载两端建立起端电压，这时太阳能电池的工作情况可以用下图所示的太阳能电池负载特性曲线来表示。它表明在确定的日照强度和温度下，光伏电池的输出电压和输出电流以及输出功率之间的关系，简称I-V特性和P-V特性。从图中可以看出，光伏发电系统的特性曲线具有强烈的非线性，既非恒压源也非恒流源。从其P-V特性曲线可以看出，在日照强度一定的前提下，其输出功率近似于一个开口向下的抛物线。该抛物线顶点对应的功率即为该日照强度下的P-V曲线的最大功率点，对应的电压称为最大功率点电压。为了提高光伏发电系统的转化效率，就必须使系统保持运行在P-V曲线最大功率点附近。

光伏电池阵列的几个重要技术参数：

1）短路电流（Isc）：在给定日照强度和温度下的最大输出电流。

2）开路电压（Voc）：在给定日照强度和温度下的最大输出电压。

3）最大功率点电流（Im）：在给定日照强度和温度下相应于最大功率点的电流。

4）最大功率点电压（Um）：在给定日照和温度下相应于最大功率点的电压。

5）最大功率点功率（Pm）：在给定日照和温度下太阳能电池阵列可能输出的最大功率。

DC-DC转换器

光伏电池板发出的电能是随着天气、温度、负载等变化而不断变化的直流电能，其发出的电能的质量和性能很差，很难直接供给负载使用。需要使用电力电子器件构成的转换器，也就是DC-DC转换器，将该电能进行适当的控制和变换，变成适合负载使用的电能供给负载或者电网。电力电子转换器的基本作用是把一个固定的电能转换成另一种形式的电能进行输出，从而满足不同负载的要求。它是光伏发电系统的关键组成成分，一般具备有几种功能：最大功率点追踪、蓄电池充电、PID自动控制、直流电的升压或降压以及逆变。

DC-DC转换器输出电压和输入电压的关系通过控制开关的通断时间来实现的，这个控制信号可以由PWM信号来完成。主要工作原理是保持通断周期（T）不变，调节开关的导通持续时间来控制电压。D为PWM信号的占空比。

根据输入和输出的不同形式，可将电力电子转换器分为四类，即AC-DC转换器、DC-AC转换器、DC-DC转换器和AC-AC转换器。在离网型光伏发电系统中采用的是DC-DC转换器。

DC-DC转换器，其工作原理是通过调节控制开关，将一种持续的直流电压转换成另一种（固定或可调）的直流电压，其中二极管起续流的作用，LC电路用来滤波。DC-DC转换电路可以分为很多种，从工作方式的角度来看，可以分为：升压式、降压式、升降压式和库克式等。

降压式转换器（BuckConverter）是一种输出电压等于或小于输入电压的单管非隔离直流转换器；升降压式变换器（Buck-BoostConverter）转换电路的主要架构由PWM控制器与一个变压器或两个独立电感组合而成，可产生稳定的输出电压。当输入电压高于目标电压时，转换电路进行降压；当输入电压下降至低于目标电压时，系统可以调整工作周期，使转换电路进行升压动作；而升压式转换器（BoostConverter）是输出电压高于输入电压的单管不隔离直流转换器，所用的电力电子器件及元件和Buck转换器相同，两者的区别仅仅是电路拓扑结构不同。

蓄电池

在独立运行的光伏发电系统中，储能装置是必不可少的。现在可选的储能方法有很多，如电容器储能、飞轮储能、超导储能等，但是从方便、可靠、价格等综合因素来考虑，大多数大中型的光伏发电系统都使用了免维护式的铅酸蓄电池作为系统的储能装置。

但选用铅酸蓄电池也有不足之处，它比较昂贵，初期投资能够占到整个发电系统的1/4到1/2，而蓄电池又是整个系统中较薄弱的环节，因此如果管理不当，会使蓄电池提前失效，增加整个系统的运营成本。

光伏控制模块

光伏控制模块以单片机为控制中心，为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效地为蓄电池充电。并在它充电过程中减少蓄电池的损耗，尽量延长蓄电池的使用寿命，同时保护蓄电池免受过充电和过放电的危害。如果用户使用的是直流负载，通过太阳能控制器可以为负载提供稳定的直流电（由于受天气等外界因素的影响，太阳电池阵列发出的直流电的电压和电流不是很稳定），同时也通过控制传感器电路（光控、声控等）来实现全自动开关灯功能。

单片机的主要工作是将电流采集电路和电压采集电路采集到的电流、电压进行运算比较，然后通过MPPT算法来调节PWM的占空比D，使光伏阵列组件工作在最大功率点处。

离网型逆变器

住宅用的离网型光伏发电系统因为部分负载是交流负载，因此还需要离网型逆变器，把光伏组件发出的直流电变成交流电给交流负载使用。光伏离网型逆变器与光伏并网型逆变器在主电路结构上没有较大区别，主要区别在光伏并网型逆变器需要考虑并网后与电网的运行安全。也就是同频;同相;抗孤岛等控制特殊情况的能力。而光伏离网型逆变器就不需要考虑这些因数。

为了提高离网型光伏发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运行，逆变器的性能指标非常重要。

离网型光伏发电系统的应用：

离网型光伏发电系统广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。

PCS和逆变器有啥区别？别再当电力圈的“门外汉”！

PCS和逆变器的主要区别如下：

一、功能差异

逆变器：逆变器的主要功能是将直流电（DC）转换为交流电（AC）。它通常被用于将太阳能板产生的直流电转换为家庭或工业用电所需的交流电。逆变器只能进行单向转换，即从直流到交流，不能实现反向充电功能。

储能PCS（Power Conversion System）：储能PCS则是一个更为复杂的电力转换系统，它能够实现交流电与直流电之间的双向转换。这意味着PCS不仅可以将电网的交流电转换为直流电给电池充电（AC→DC），还可以将电池中的直流电转换为交流电输出到电网或负载（DC→AC）。因此，PCS在储能系统中扮演着至关重要的角色，能够实现电能的存储和释放。

二、应用场景

逆变器：逆变器主要应用于光伏发电系统，将太阳能板产生的直流电转换为交流电，供家庭、企业等使用。由于逆变器只能进行单向转换，因此它不适用于需要电能存储和释放的储能系统。

储能PCS：储能PCS则主要应用于储能系统，如电池储能系统（BESS）、电动汽车充电站等。在这些应用中，PCS能够实现电能的双向转换，满足储能、放电和充电等多种需求。

三、系统配合与交互

逆变器：逆变器通常与太阳能板直接相连，将产生的直流电转换为交流电。它不需要与电池管理系统（BMS）或能量管理系统（EMS）进行复杂的交互。

储能PCS：储能PCS则需要与BMS、EMS等系统紧密配合，以实现电能的智能管理和优化。PCS能够接收来自BMS的电池状态信息，并根据EMS的指令进行充电或放电操作。此外，PCS还能与电网调度中心进行通信，参与电网的调频调压、削峰填谷等任务。

四、外观与结构

虽然逆变器和储能PCS在外观上可能相似，但它们的内部结构和工作原理存在显著差异。逆变器通常较为简单，主要由直流输入端、交流输出端、功率半导体器件和控制电路等组成。而储能PCS则更为复杂，包含更多的功率半导体器件、滤波器、控制电路以及通信接口等。

五、展示

以下是逆变器和储能PCS的展示，以便更直观地了解它们的外观和结构差异：

六、总结

综上所述，逆变器和储能PCS在功能、应用场景、系统配合与交互、外观与结构等方面存在显著差异。逆变器主要用于将直流电转换为交流电，适用于光伏发电系统；而储能PCS则能够实现交流电与直流电之间的双向转换，适用于储能系统。因此，在选择电力转换设备时，需要根据具体的应用场景和需求进行选择。

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