无变压器光伏逆变器的优点、选择要素及其光伏系统设计要点一览！

　　在该类型逆变器中，要对太阳能组件可能产生的DC或AC漏电电流进行持续监测，一旦产生故障电流（大于30mA），逆变器立即断开与电网的连接。然而，现实应用中对故障电流的监测比简单监测漏电电流大小更为复杂。漏电电流在系统运行状态下是随时变化的，在并网之前无从得知当前的数值。因此，在每次逆变器接入电网前，会检测太阳能电池组件的绝缘电阻。只有当绝缘电阻超过要求的电阻值（大于1MΩ）时，才能证明没有故障电流注入电网，这时可以连接电网。因此，识别故障电流不仅通过监测漏电电流的增加，还要通过测量电流的变化率来获知。所有故障电流监控装置都必须具有漏电电流检测功能（双重的），各监测系统必须能够独立识别故障电流。这样，人身安全就会得到更多的保障。RCD保护在调试之后很少或者根本不需要再进行人工测试，但上述保护措施远比一般的RCD保护更有效。

 

　　■3）进入交流电网的直流分量

 

　　直接与电网并接，通常会导致直流电直接进入交流电网。该直流电成分会影响电网上的设备（局域电网变压器）的正常运行和RCD的工作特性，同时会使与电网并接的用电器中的变压器发生内耗，产生磁饱和，而这并不是用电器所要求的使用环境。虽然这种情况不一定会损坏设备，但可以引发电网中防止直流成分的保护设备动作。所以，理论上并网型逆变器都设置有防止直流电进入电网的预防措施（通过50Hz变压器或电容器进入电网）。

 

　　还有一点非常重要，即逆变器向电网送入直流电的能力不仅取决于是否存在隔离变压器，而与电容器相结合，变压器只是可以在电气隔离的情况下传输功率。事实上，关心的是电路中的电气部件向电网输入直流电流的能力。对于直接与电网连接的高频变压器型逆变器，普通的逆变桥无论是否有变压器，都能够向电网输送直流电流。

 

　　对于SMA逆变器，电容是桥的一部分。变压器型逆变器的变压器设置在桥的电网侧，从而只能向电网提供交流电流（如SunnyBoy5000TLHC和所有变压器型逆变器）。

 

　　即使逆变桥发生故障，也不可能向电网继续送入直流电流。原因是逆变器中串连的两个双极继电器会在这种情况下切断与电网的连接，该方案应用于所有SMA无变压器型逆变器。假设继电器失效，桥的短路会造成过流发生，逆变器中的过载保护（过载开关）仍会启动，并切断与电网的连接。

 

　　采用无变压器型逆变器的光伏发电系统设计要点

 

　　采用无隔离变压器型逆变器的光伏发电系统，具有发电量高的优点。就安全而言，完全可以与采用物理电气隔离装置的发电站相媲美。由于内部采用了完善的人员保护装置，该装置的驱动由来自具有自动监测漏电电流功能的系统完成，保护能力更加理想。

 

　　为了使无变压器主电路形式安全运行，必须采取一定的技术措施：

 

　　首先要使太阳能电池对地电压保持稳定；

 

　　其次，为了防止太阳能电池接地造成主电路损坏，应检测太阳能电池正极和负极的接地电流（通过零相互感器），如果不平衡电流超过规定值，说明太阳能电池有可能接地，接地保护立即动作，切断主电路输出，停止工作。

 

　　由于无变压器主电路形式没有变压器对输入与输出隔离，因此逆变器输入端的太阳能电池的正负极不能直接接地，输出的单相三线制中性点接地，因太阳能电池面积大，对地有等效电容存在（正极等效电容和负极等效电容）。该等效电电容将在工作中出现充放电电流，其低频部分有可能使供电电路中的漏电开关误动作而造成停电，其高频部分将通过配线对其它用电设备造成电磁干扰，而影响其它用电设备正常工作。对这种对地等效电容电流必须在主电路加电感L1与电容C1组成的滤波器进行抑制，特别是抑制高频部分。而工频部分，可以通过控制逆变器开关方式来消除。当然在太阳能电池与主电路之间，还应当设置共模滤波器，防止对太阳能电池的电磁干扰。

 

　　在设计光伏发电系统时，要充分考虑如下几点：

 

　　1）选用绝缘好的太阳能电池组件和电缆（Ⅱ级保护）。

 

　　2）将太阳能电池组件和太阳能电池组件边框与接地端连接。

 

　　3）选用具有完善故障电流检测、监控无变压器型逆变器。

 

　　4）注意电容与电网连接时，需监测送入电网的直流分量。

 

　　5）当需要在电源接点进行故障电流检测时，应注意太阳能电池组件运行时的漏电电流（如设置漏电电流监测值为100mA或更高）。

 

　　6）在对光伏发电系统进行维修时，要断开逆变器。