光伏逆變器作為整個電站的核心部分,其壽命長短直接影響整個電站的壽命。影響光伏逆變器的主要因素包括輻照度、系統(tǒng)損耗、逆變器的效率、逆變器的壽命、逆變器的電壓范圍、組件安裝角度等方面,由于逆變器只占系統(tǒng)成本5%左右,在分布式光伏電站系統(tǒng)中,靠組件超配而減少逆變器數(shù)量或者功率,投資收益很少,還會帶來別的問題,今天光伏逆變器廠家詳細的分析一下:
一、器件壽命
1、光伏逆變器從廣義上面屬于開關(guān)電源,所以其組成器件基本上可以分為電阻、電容、二極管、功率器件(IGBT或者MOS管)、電感和變壓器、電流傳感器、IC、光耦、繼電器等。
2、電阻、貼片電容和瓷片電容的使用壽命一般都可以達到20年以上,電感和變壓器在設計時,只要不超過其材料溫度,理論上認為是可以長期工作而不失效的;小功率的二極管,三極管基本可以工作10萬小時以上;繼電器的機械壽命一般在100萬次以上,電氣壽命大于1萬次;功率器件IGBT或者MOS只要滿足設計規(guī)格,一般也不考慮壽命。風扇和保險絲屬于易損元器件,對逆變器壽命不會造成影響,壞了只需及時更換就可以;薄膜電容的壽命是10萬小時以上,電解電容壽命在105℃情況下一般在2000-3000H,壽命長的也只有5000-6000H,但是隨著溫度每降低10℃,壽命翻倍。所以在逆變器里面,器件最大的短板在電解電容壽命方面。
二、設計因素
器件的壽命是保證逆變器壽命的基礎(chǔ)因素,然而優(yōu)良的設計是保證逆變器壽命的核心因素。那么哪些設計因素會嚴重影響逆變器的壽命而在短時間內(nèi)難以被察覺呢?
1、溫度是影響逆變器壽命的重要因素之一,尤其是電解電容和光耦這些元器件,溫度每升高10℃,電解電容的壽命減少一半,過高的溫度,也會加速光耦的光衰,然而IGBT的驅(qū)動一般都是用光耦,所以光耦的失效會造成IGBT的損壞。
2、繼電器在零電流切換的時候,壽命達100萬次,然而隨著切換時電流的增大,壽命幾乎成指數(shù)形式衰減,精準的軟件控制使繼電器在零電流角度切換是保證繼電器壽命的關(guān)鍵因素。
3、逆變器工作環(huán)境一般都比較惡劣,受干擾因素很多,如電網(wǎng)質(zhì)量差,當?shù)馗行载撦d比較大等等,如果逆變器保護功能和EMC設計不好,則很容易受到外界的干擾,一旦IGBT驅(qū)動受到干擾,則很容易導致其誤導通引起炸機。
三、綜合因素
雖然組串式逆變器是IP65的防護等級,可以安裝室內(nèi)和室外,但是安裝環(huán)境的好壞對逆變器的壽命也是有很大影響的。如果逆變器安裝在陽光直射、濕度、酸堿度較大的環(huán)境會使得逆變器的壽命減少,而且在暴曬的環(huán)境下會容易引起逆變器過溫降載從而影響發(fā)電量。所以選擇適宜的安裝環(huán)境也是保證逆變器壽命的關(guān)鍵因素。