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2023-07-24

高温雷暴预警!如何让电站更稳定运行?

在夏季,光伏电站面临高温、雷电和暴雨等恶劣天气的影响。如何从逆变器设计、电站整体设计和施工角度提升光伏电站的稳定性?小固将在本文详细介绍。

 

01

 高温天气

 

今年可能出现厄尔尼诺现象,或将迎来史上最热夏天,给光伏电站带来更为严峻的挑战。

 

1.1 高温对元器件的影响

温度过高会降低元器件性能和寿命,譬如电感、电解电容、功率模块等。

 

·       电感 :高温时电感容易饱和,饱和电感量会减小,导致工作电流峰值变大,过流损坏功率器件。

·       电容:对于电解电容来说,环境温度每升高10℃电解电容的预期寿命减小一半,铝电解电容一般使用温度范围为-25~+105℃,薄膜电容一般使用温度范围在-40~+105℃,所以小型逆变器多使用薄膜电容来提升逆变器对高温的适应性。


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 不同温度电容的寿命情况

 

·       功率模块:温度越高,功率模块工作时的芯片结温也持续升高,让模块承受很高的热应力,大大缩短使用寿命,一旦温度超过结温极限值,就会导致模块热击穿。

 

1.2 逆变器散热措施

逆变器可能会在户外45℃及更高温情况下运行,逆变器散热设计是保证产品内各个电子元器件在工作温度内稳定、安全、可靠运行的重要手段。逆变器温度集中点为升压电感、逆变电感、IGBT模块,通过外部风扇和背部散热片进行散热。如下是GW50KS-MT的温度降载曲线:

 

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逆变器温升降载曲线

 

1.3 施工防高温策略

在工业屋顶上,温度往往要比地面温度更高,为避免逆变器被阳光直射,一般将逆变器安装在背阴的地方或在逆变器顶部增加挡板。需要注意的是,要在逆变器风扇进出风的位置和外部风扇留出运维的空间,如下是一款左右进出风的逆变器,需在逆变器两侧预留足够的间距,在遮阳板和逆变器顶部预留适当距离。

 

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02

雷电暴雨天气

 

夏季多雷电、暴雨天气,尤其是沿海和南方地区。

 

2.1 逆变器防雷、雨措施

·       逆变器防雷措施:逆变器的交直流侧配置了高等级的防雷器件,同时干接点有防雷告警上传,方便后台知晓防雷的具体情况。

 

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防雷措施

 

·       逆变器防雨防腐措施:逆变器采用更高的IP66防护等级和C4&C5防腐等级,保证逆变器在暴雨下继续工作。


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 防雨措施

 

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防腐措施

 

光伏连接器虚接、电缆破损后进水,导致直流侧短路或对地漏电引起逆变器停机,因此逆变器的直流拉弧检测功能也是非常重要的。

 

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AFCI功能

 

2.2 整体防雷(施工)策略

·       做好系统接地,包括组件端、逆变器等。


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·       夏季多雨还会造成杂草杂物生长,遮挡组件。雨水冲刷组件,易造成组件边缘积灰,影响后续的清洗工作。

·       做好系统巡检工作,定期检查光伏连接器、电缆的绝缘和防水情况,观察电缆是否局部浸泡在雨水中,电缆绝缘外皮是否有老化龟裂现象等。

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