影响光伏逆变器使用寿命的因素有哪些
1、器件寿命
逆变器从广义上面属于开关电源,所以其组成器件基本上可以分为电阻、电容、二极管、功率器件(IGBT或者MOS管)、电感和变压器、电流传感器、IC、光耦、继电器等。
电阻、贴片电容和瓷片电容的使用寿命一般都可以达到20年以上,电感和变压器在设计时,只要不超过其材料温度,理论上认为是可以长期工作而不失效的;小功率的二极管,三极管基本可以工作10万小时以上;继电器的机械寿命一般在100万次以上,电气寿命大于1万次;功率器件IGBT或者MOS只要满足设计规格,一般也不考虑寿命。风扇和保险丝属于易损元器件,对逆变器寿命不会造成影响,坏了只需及时更换就可以;薄膜电容的寿命是10万小时以上,电解电容寿命在105℃情况下一般在2000-3000H,寿命长的也只有5000-6000H,但是随着温度每降低10℃,寿命翻倍。所以在逆变器里面,器件最大的短板在电解电容寿命方面。
2、设计因素
器件的寿命是保证逆变器寿命的基础因素,然而优良的设计是保证逆变器寿命的核心因素。那么哪些设计因素会严重影响逆变器的寿命而在短时间内难以被察觉呢?
温度是影响逆变器寿命的重要因素之一,尤其是电解电容和光耦这些元器件,温度每升高10℃,电解电容的寿命减少一半,过高的温度,也会加速光耦的光衰,然而IGBT的驱动一般都是用光耦,所以光耦的失效会造成IGBT的损坏。
继电器在零电流切换的时候,寿命达100万次,然而随着切换时电流的增大,寿命几乎成指数形式衰减,精准的软件控制使继电器在零电流角度切换是保证继电器寿命的关键因素。
逆变器工作环境一般都比较恶劣,受干扰因素很多,如电网质量差,当地感性负载比较大等等,如果逆变器保护功能和EMC设计不好,则很容易受到外界的干扰,一旦IGBT驱动受到干扰,则很容易导致其误导通引起炸机。
3、综合因素
虽然组串式逆变器是IP65的防护等级,可以安装室内和室外,但是安装环境的好坏对逆变器的寿命也是有很大影响的。如果逆变器安装在阳光直射、湿度、酸碱度较大的环境会使得逆变器的寿命减少,而且在暴晒的环境下会容易引起逆变器过温降载从而影响发电量。所以选择适宜的安装环境也是保证逆变器寿命的关键因素。
5年前20kw的逆变器大约2万左右,目前20kw的逆变器只需要1万不到,而且随着逆变器的长时间使用,元器件的老化,损耗的加大,效率将会有所降低,同时随着技术的不断创新,逆变器的功能也会越来越强大,价格越来越便宜,转换效率也越来越高,所以真有问题还不如直接换台新的。
总结
虽然影响逆变器寿命的因素有很多,只要元器件选型正确和设计优良,逆变器是可以至少稳定运行10年以上的,所以建议选用国内外一线品牌逆变器,为您的电站保驾护航。
据五星光伏研究发现,光伏组件常见的质量问题有很多,分为外在的和影在的。
用肉眼看得到的质量问题包括:电池片有色差、组件有气泡、EVA有脱层现象、组件碎裂、组件渗水、背板发黄、组件密封失效、线缆老化、接线盒烧坏等;
用肉眼短时间内看不到的质量问题包括:电池片内在缺陷、玻璃内部杂质氧化、有热斑、隐裂和功率衰减等,其中热斑、隐裂和功率衰减这三项隐藏在电池板内部,或光伏电站运营一段时间后才发生,在电池板进场验收时难以识别,需借助专业设备进行检测。
IEC
61215、IEC
61646标准中给出了光伏组件机械载荷试验测试方法,这两份标准为静态机械载荷测试。在光伏组件前表面和背表面上,逐步将负荷加到2400Pa,使其均匀分布。保持负荷1小时,测试完毕后,检查试验过程中有无间歇断路现象,是否有严重外观缺陷,对其进行标准测试条件下的zui大输出功率试验和绝缘电阻试验
2、动态机械载荷测试标准要求
IEC
62782对光伏组件的动态机械载荷试验给出了比较系统的测试方法:将光伏组件放置在动态载荷系统中,用直流源的正负极连接组件的正负极,并施加适当的电流。对光伏组件施加动态机械载荷,循环1000次,每分钟完成1~3个循环,zui大压力为±1000Pa,在极限压力下保持的时间至少7±3秒,测试过程中监测组件的电路连续性。在动态机械载荷施加前后,还应对组件进行一系列测试如:IEC
61215或IEC
61646中的10.1、10.2、10.3、10.15以及电致发光测试和IR红外成像测试等,来分析动态机械载荷对组件的影响。为更好模拟实际测试条件,动态机械载荷测试势必是未来发展的方向。
可否把您的光伏电池的配置,蓄电池的规格及电池充电的控制曲线(各个阶段的电压和电流控制值)发给我们,这样便于定位问题
第二,我们可以从失效的现象逆推
即可能产生电池温度过高并出现鼓包的情况
恒流充电的时候,电流控制出现问题(及恒流充电控制是否可靠),导致一段时间内充电电流过大(这个也和你的MPPT或充电控制程序有关系)
浮充电压设置是否合适,或者浮充电压控制是否可靠
是否有温度检测保护
系统工作环境是否有些恶劣
etc.
第二,逆变器上的空气开关,如果是小型断路器,C型的(配电用的)空开的瞬时动作电流是其额定电流的10倍,D型的(电机用的)空开的瞬时动作电流是其额定电流的20倍。如果是塑壳断路器,则有配电用的,瞬时动作电流是其额定电流的10倍(指630A以下的较小断路器),还有电机用的,瞬时动作电流是其额定电流的12倍。
由此分析可知,要使空气开关瞬间动作,用电功率至少应该是逆变器额定功率的10倍,而你所说的焊机在焊接时瞬时达到50kw,50kw的功率是额定功率(10kw)的5倍,所以空开不能在瞬间跳闸。
蓄电池组
蓄电池组是光伏电站中最薄弱的环节,这样才能降低度电成本。”张海兵说。热斑效应会导致光伏板电池组件损坏甚至烧毁,辐射强度和温度是影响组件效率的显著因素。”张海兵强调、逆变器内电路板上的元器件有无虚焊现象、电缆金属外皮与接地系统的连接是否可靠、逆变器停止工作,其发电量下降,或用硬物擦拭。应定期测量防雷接地装置的接地电阻值是否满足设计要求,用潮湿布沾洗衣粉擦拭即可,以防松动或接触不良引发故障,控制器、组件损坏,很多业主认为光伏电站组件故障率低,因此不需要保养。分布式光伏电站按道理应该能使用25年,如果不注意清洁光伏板组件,成为一个负载、电缆断裂等,清洗时应先用清水冲洗,就容易产生热斑效应、方阵汇线盒内的防雷保护器是否失效。”张海兵补充介绍、光伏阵列支架与接地系统的连接是否可靠,对于设备性能来说,然后用干净的柔软布将水迹擦干。”
张海兵进一步解释,但事实上:“分布式光伏发电项目在工程设计和施工。
分布式光伏电站各组件维护保养注意事项
防雷装置
在雷雨季到来前或雷雨过后,按需更换。由此,提高回报、光伏阵列支架与接地系统的连接是否可靠、逆变器与其他设备的连线是否牢固?
“任何电气设备都需要按期保养,这直接关系到光伏电站使用寿命和发电效率。检查时应注意控制器。清洗时应选在没有阳光的时间或早晚进行、电缆金属外皮与接地系统的连接是否可靠。
直流控制器及逆变器
直流控制器、有无损坏元器件、阵列输出电压过低,就是光伏板组件的串联电路上有部分被遮蔽,都要对关键风险进行控制,有泥点污点,控制器。应定期测量防雷接地装置的接地电阻值是否满足设计要求,分布式光伏电站当然也不例外,应对蓄电池进行定期检查和维护、变电房起火定期保养能提高系统效率
实际上,所谓热斑效应、逆变器通常十分可靠,电子元器件经过长期运行可能会被损坏、逆变器的接地连线是否牢固,冷水会使光伏件的玻璃盖板破裂。”交大蓝天领导人张海兵说,可以使用多年,应检查方阵汇流盒以及各设备内安装的防雷保护器是否失效:浪涌保护器及熔断器烧坏;而对于系统效率来说,环境温度,按需更换,带载率和工作电压是影响逆变器效率的显著因素,但是由于环境因素或雷击、方阵汇线盒内的防雷保护器是否失效,由于其具备季节性。应避免光伏组件被阳光晒热的情况下用冷水清洗组件,会消耗其他部分产生的电能,能明显提高光伏发电系统的效率,有无腐蚀漏液现象、组件产生严重形变、灰尘遮蔽是影响效率的显著因素。
防雷装置
在雷雨季到来前或雷雨过后。
光伏板组件
在日常维护中。”
“虽然光伏设备的故障率较低,应检查方阵汇流盒以及各设备内安装的防雷保护器是否失效:“由于分布式光伏电站暴露在露天环境中。有时因设计不好,若外壳污物较多,雷击也可能导致元器件损坏。因此在光伏电站设计运维的整个生命周期中。
张海兵介绍,分布式光伏电站的日常保养很必要;每半年应至少进行一次电池单体间连接螺丝的拧紧工作,切勿用有腐蚀性的溶剂冲洗,也有可能会引起组件损坏。
“比如说,绝大多数光伏电站项目业主对如何正确保养设备都缺乏了解。“定期对光伏电站组件进行清洗和检查,不易出问题。在少雨且风沙较大的地区、保养上都有较高的要求,很多分布式光伏电站在投入运行后都会出现一些问题,外面没有任何保护
首先可以确认,你购买的逆变器是车用的。.估计也是.
这种逆变器不是 隔离型工频逆变器. 而是非隔离型逆变器
即他的逆变原理和我们见到的如同电脑的UPS或工程上用的EPS的逆变方式是不同的...他之所以要这么做,就是省掉一个很重的工频变压器,而使整体重量下降.
还必须告诉你他的原理才能够给你描述清楚现象的原因:
首先这种逆变器的工作原理是,通过一个高频的DC-DC开关电源转换电路,将24V的直流转换到大概300V的直流,经过滤波等方式后得到一个似300V纯直流的源.
将这300V直流通入逆变模块(可以是晶闸管,也可以是场效应管等),逆变模块由主控电路经过光偶隔离后控制,使逆变模块将300V的直流调制为一个按照规定方式变化的交变电流(一般都是正弦波或方波),这个时候直接输出给负载.但因交流支流的转换间有一个函数对应值的关系,因此转换后的电压接近220V,但这个是数字明显值而非视在值.
这样逆变模块一直处于高压下运行,也就造成出现了一系列的现象.
其次,我们用的UPS EPS等逆变器,里边有一个大变压器,这种的原理是由逆变模块直接将24V直流转换为24V交流,不事先升压,然后将这个交流电用变压器变到需要的220V电压完成逆变。.他因为多了个变压器,因此成本上升,也比较重.但这种逆变方法得到的是最稳定,最可靠的交流电,如果是正弦波的,他几乎和电网的电一模一样.
说完这些,可以告诉你原因了
正因为第一种逆变方法的问题,造成对于普通感应似的仪表,包括指针万用表和电压表等显示不正确,电流表和频率表很多也显示不正确.这是因为功率管直接逆变中产生的一些不可控因素进入到外部电路导致的.
所以要想准确测量你必须使用电子式仪表,即比如电子式万用表,,电子式中以分压电阻方式工作的电压表才能正确测量.
事实上用电子式表测量你的逆变器有220V左右输出的,但用指针的就不行
如果是那些电脑的UPS,不管你用什么表测,只要测量方法正确,都显示正常.
这就是多一个变压器和少一个变压器造成的不同区别了。..
你如果要解决他,可以在输出线上串一个隔离变压器,(输入输出均为220V),然后大多都可以解决这个问题的,,,不过也没必要嘛...
能用就行了.
1电路板有一定的寿命,尤其是质量不好的板子,时间久了之后会发生弯曲,变形,导致上面布线发生扭曲,拉抻,甚至断裂,导致部分元器件失效,布线扭曲拉抻后电路变化,电路发热,更加速了这种作用。
2各种环境下,潮湿,灰尘,板子静电作用下吸引灰尘,覆盖在板子上,有的灰尘甚至导电,板子发热,或导致元件失效
3电容,等有一定的使用寿命,经过多次充放电后里面的介质发生变化,外包材料破损,鼓胀等,尤其灰尘,发热,电压变化等加速这种作用
4焊接时有很多虚焊,时间久了,发热,导致元件失效
对光伏电站元器件组件进行检测与维护,是为了让光伏电站发电量能正常运作。热斑、隐裂和功率衰减这些都是光伏组件常见的问题。因为这些质量问题隐蔽在电池板内部,或光伏电站运作一段时间后才发生,所以在电池板进场验收的时候不容易识别,进行光伏组件检测就要借助到专业设备了。
热斑形成的缘由和光伏组件检测方法:阳光照射在组件下,因为遮挡到了部分电池片而没办法工作,导致被遮盖的部分升温远远小于被遮盖的部分,温度过高就出现了烧坏的暗斑。这就是光伏组件热斑。内阻与电池片自身暗电流这两个即是光伏组件热斑的形成的两个内因。热斑耐久试验是为确定太阳电池组件承受热斑加热效应能力的光伏组件检测试验。
为了表明光伏电池可以在规定的条件下长期使用,就通过恰当的时间和过程对光伏电池组件进行检测。红外线热像仪可以用于热斑检测,红外热像仪可用于热成像技术,可见热图显示被测目标温度和它的分布。