逆变器的关键技术性能指标

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：高性能的逆变器应同时给出当负载由0%向100%变化时，该逆变器输出电压的偏差百分数，通常称为负载调整率。逆变器的效率值表征自身功率损耗的大小，通常以百分数表示。因此，在选用逆变器时，必须要求具有良好的对过电流及短路的自我保护功能。逆变器正常运行时，其噪声应不超过65d B。

1.额定输出电压

在规定的输入直流电压允许的波动范围内，它表示逆变器应能输出的额定电压值。对输出额定电压值的稳定精度有如下规定：

（1）在稳态运行时，电压波动范围应有一个限定，例如，其偏差不超过额定值的±3%或±5%。

（2）在负载突变（额定负载的0、50%、100%）或有其他干扰因素影响动态情况下，其输出电压偏差不应超过额定值的±8%或±10%。

2.逆变器应具有足够的额定输出容量和过载能力

逆变器的选用，首先要考虑具有足够的额定容量，以满足最大负荷下设备对电功率的需求。额定输出容量表征逆变器向负载供电的能力。额定输出容量值高的逆变器可带更多的用电负载。但当逆变器的负载不是纯阻性时，也就是输出功率因数小于1时，逆变器的负载能力将小于所给出的额定输出容量值。

要求逆变器在特定的输出功率条件下能持续工作一定时间，带载能力的标准规定如下：

（1）输入电压与输出功率为额定值时，逆变器应连续可靠工作4h以上。

（2）输入电压与输出功率为额定值的125%时，逆变器应连续可靠工作1min以上。

（3）输入电压与输出功率为额定值的150%时，逆变器应连续可靠工作10s以上。

3.输出电压稳定度

在独立光伏发电系统中均以蓄电池为储能设备。当标称电压为12V的蓄电池处于浮充电状态时，端电压可达13.5V，短时间过充状态可达15V。蓄电池带负荷放电终了时端电压可降至10.5V或更低。蓄电池端电压的起伏可达标称电压的30%左右。这就要求逆变器具有较好的调压性能，才能保证光伏发电系统以稳定的交流电压供电。

输出电压稳定度表征逆变器输出电压的稳压能力。多数逆变器产品给出的是输入直流电压在允许波动范围内该逆变器输出电压的偏差百分数，通常称为电压调整率。高性能的逆变器应同时给出当负载由0%向100%变化时，该逆变器输出电压的偏差百分数，通常称为负载调整率。性能良好的逆变器的电压调整率应小于等于±3%，负载调整率应小于等于±6%。

4.输出电压的波形失真度

当逆变器输出电压为正弦波时，应规定允许的最大波形失真度（或谐波含量）。通常以输出电压的总波形失真度表示，其值不应超过5%。

5.额定输出频率

逆变器输出交流电压的频率应是一个相对稳定的值，通常为工频50 Hz。正常工作条件下其偏差应在±1%以内。

6.负载功率因数

“负载功率因数”表征逆变器带感性负载或容性负载的能力。在正弦波条件下，负载功率因数为0.7～0.9（滞后），额定值为0.9。

7.额定输出电流（或额定输出容量）

它表示在规定的负载功率因数范围内，逆变器的额定输出电流。有些逆变器产品给出的是额定输出容量，其单位以VA或kVA表示。逆变器的额定容量是当输出功率因数为1（即纯阻性负载）时，额定输出电压与额定输出电流的乘积。

8.额定逆变输出效率

整机逆变效率高是光伏发电用逆变器区别于通用型逆变器的一个显著特点。10kW级的通用型逆变器实际效率只有70%～80%，将其用于光伏发电系统时将带来总发电量20%～30%的电能损耗。光伏发电系统专用逆变器，在设计中应特别注意减少自身功率损耗，提高整机效率。这是提高光伏发电系统技术经济指标的一项重要措施。在整机效率方面对光伏发电专用逆变器的要求是：千瓦级以下逆变器额定负荷效率大于等于80%～85%，低负荷效率大于等于65%～75%；10kW级逆变器额定负荷效率大于等于85%～90%，低负荷效率大于等于70%～80%。

逆变器的效率值表征自身功率损耗的大小，通常以百分数表示。容量较大的逆变器还应给出满负荷效率值和低负荷效率值。千瓦级以下的逆变器效率应为80%～85%，10kW级的逆变器效率应为85%～90%。逆变器效率的高低对光伏发电系统提高有效发电量和降低发电成本有着重要影响。

9.保护功能

光伏发电系统正常运行过程中，因负载故障、人员误操作及外界干扰等原因而引起供电系统过流或短路，是完全可能的。逆变器对外部电路的过电流及短路现象最为敏感，是光伏发电系统中的薄弱环节。因此，在选用逆变器时，必须要求具有良好的对过电流及短路的自我保护功能。这是目前提高光伏发电系统可靠性的关键所在。

（1）过电压保护：对于没有电压稳定措施的逆变器，应有输出过电压的防护措施，以使负载免受输出过电压的损害。

（2）过电流保护：逆变器的过电流保护，应能保证在负载发生短路或电流超过允许值时及时动作，使其免受浪涌电流的损伤。

10.启动特性

它表征逆变器带负载启动的能力和动态工作时的性能。逆变器应保证在额定负载下可靠启动。高性能的逆变器可做到连续多次满负荷启动而不损坏功率器件。小型逆变器为了自身安全，有时采用软启动或限流启动。

11.噪声

逆变器的关键技术性能指标

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