某光伏電站晶福源500KTL逆變器技改報(bào)告
所屬分類：工程案例 閱讀次數(shù)：1791 發(fā)布時(shí)間：2023-05-16
作者：桑吉宏
一、基本情況：
某光伏電站總裝機(jī)容量60MW，安裝110臺(tái)型號(hào)為sunforest-500KTL深圳晶福源逆變器，2019年初至今運(yùn)行期間6臺(tái)逆變器發(fā)生故障無(wú)法修復(fù)，更換為同參數(shù)陽(yáng)光電源逆變器。現(xiàn)有104臺(tái)深圳晶福源逆變器，6臺(tái)陽(yáng)光電源逆變器。其中13臺(tái)深圳晶福源逆變器在低溫情況下兩側(cè)逆變器無(wú)法同時(shí)高負(fù)荷運(yùn)行，實(shí)際運(yùn)行功率在90--130kw之間。91臺(tái)晶福源逆變器出現(xiàn)不同程度的高溫降負(fù)荷運(yùn)行現(xiàn)象，導(dǎo)致逆變器無(wú)法高負(fù)荷運(yùn)行。主要原因?yàn)椋荷钲诰ЦＴ茨孀兤鳟a(chǎn)品不成熟，設(shè)計(jì)不合理；IGBT驅(qū)動(dòng)電壓不足(13V)，降低了逆變器輸出功率并引起發(fā)熱損耗；設(shè)備功率輸出部分因元器件參數(shù)選型不當(dāng)引起雙逆變器并機(jī)自激跳閘；設(shè)備電子部件參數(shù)精度誤差較大，造成設(shè)備各項(xiàng)電氣數(shù)據(jù)差異，致交直流電壓、電流、功率、發(fā)電量等關(guān)鍵電氣參數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差；設(shè)備無(wú)直流總快速熔斷器、電弧故障保護(hù)等安全保護(hù)裝置致頻繁火災(zāi)；總之該產(chǎn)品質(zhì)量存在重大缺陷。
二、設(shè)備存在的問題及技改方案：
設(shè)備存在的問題：
(1)逆變器輸出功率不足，頻繁報(bào)警，故障顯示過(guò)溫及頻率錯(cuò)誤，波形變形嚴(yán)重，功率加大后諧波超標(biāo)，功率元件損耗劇增，溫度升高，夏天則進(jìn)一步惡化，設(shè)備不能滿載運(yùn)行。
(2)設(shè)備空間、電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤；空間狹小，安全隱患嚴(yán)重。設(shè)備無(wú)電氣火災(zāi)保護(hù)系統(tǒng)及直流電弧保護(hù)斷路裝置，特別是在驅(qū)動(dòng)元件IGBT因過(guò)載損壞炸裂時(shí)無(wú)法切斷直流電弧，極易起火燃燒。
(3)原設(shè)備在夏季高溫季節(jié)風(fēng)量不足，逆變器整體溫度50度，散熱效果不好，設(shè)備高溫報(bào)警限負(fù)荷。
技改方案：
(1)技術(shù)改造功率驅(qū)動(dòng)電路，改善輸出波形質(zhì)量，降低諧波分量減小功率元件發(fā)熱損耗，提高發(fā)電功率及效率。
(2)技術(shù)改造電弧故障煙感報(bào)警直流切斷電路，增加直流回路快速熔斷器及直流快速切斷保護(hù)裝置，雙重保護(hù)，確保電弧發(fā)生時(shí)即使電弧電流不足以燒斷熔斷器時(shí)也能可靠切斷直流回路，有效防止火災(zāi)漫延。
(3)增加風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速設(shè)備，逆變器滿功率運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)按60hz運(yùn)行(注：經(jīng)實(shí)驗(yàn)風(fēng)機(jī)在60hz運(yùn)行時(shí)電流、溫升等參數(shù)滿足正常運(yùn)行要求，安全可靠)，風(fēng)量增加20％，溫度顯著降低，排除設(shè)備高溫限負(fù)荷故障。
增加的設(shè)備及技改效果：
(1)更換IGBT驅(qū)動(dòng)板；改善輸出波形質(zhì)量，降低諧波分量減小功率元件發(fā)熱損耗，提高發(fā)電功率及效率。
(2)增加直流快速熔斷器；逆變器故障直流短路時(shí)快速切斷直流電路，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。
(3)增加煙感直流切斷裝置；與直流快速熔斷器雙重保護(hù)，確保電弧發(fā)生時(shí)即使電弧電流不足以燒斷熔斷器時(shí)電弧煙霧也能使直流斷路器跳閘，可靠切斷直流回路，有效防止火災(zāi)漫延。
(4)風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速設(shè)備；逆變器滿功率運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)按60hz運(yùn)行，風(fēng)量增加20％，溫度顯著降低，排除設(shè)備高溫限負(fù)荷故障。
逆變器技改部分部件功能如下：
三、技改實(shí)施：
逆變器技改分3期施工，技改內(nèi)容為更換逆變器IGBT驅(qū)動(dòng)板，加裝煙霧傳感器、快速熔斷器和風(fēng)機(jī)調(diào)速變頻器。
2022年1月18日技改28-1 28-2共計(jì)2臺(tái)
2022年1月25日至2022年2月28日技改2-1、2-2、11-1、11-2、12-1、12-2、23-1、23-2、25-1、25-2、31-2共計(jì)11臺(tái)。
2022年6月對(duì)其余91臺(tái)深圳晶福源逆變器進(jìn)行技術(shù)改造；以上共計(jì)104臺(tái)。
四、技改后運(yùn)行結(jié)果
對(duì)技改過(guò)的104臺(tái)逆變器經(jīng)過(guò)300多天的運(yùn)行情況監(jiān)視，驗(yàn)證技改效果良好，達(dá)到技改目標(biāo):
(1)晶福源逆變器超溫告警目前已消除。
(2)低溫情況下兩側(cè)逆變器無(wú)法同時(shí)高負(fù)荷運(yùn)行問題經(jīng)2022年1月技改至2023年4月以來(lái)經(jīng)過(guò)2個(gè)冬季驗(yàn)證運(yùn)行正常，運(yùn)行功率在冬季由原先的90--130kw提升到430kw左右，技改效果顯著。
(3)逆變器滿功率運(yùn)行無(wú)故障報(bào)警，無(wú)過(guò)載、過(guò)溫報(bào)警、頻率錯(cuò)誤報(bào)警；電弧故障煙感報(bào)警直流切斷保護(hù)裝置及直流回路快速熔斷器運(yùn)行正常；
(4)改造后逆變器在夏天高溫季節(jié)、冬季低溫期間都能夠滿功率運(yùn)行，且運(yùn)行正常。
五、部分晶福源逆變器運(yùn)行功率比樣板逆變器低10--20KW，造成日發(fā)電量偏低100--150kwh，此問題經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查系部分光伏陣列光伏板安裝數(shù)量不足，與逆變器技改無(wú)關(guān)。
技改后逆變器運(yùn)行結(jié)論：
經(jīng)運(yùn)行300天驗(yàn)證，技改效果良好，達(dá)到技改目標(biāo)。
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