新能源光伏逆變器溫度升高發(fā)熱的原因

智能電網(wǎng)和新能源的大力發(fā)展，使得脈寬調(diào)制控制的電力電子技術(shù)得到了大力的發(fā)展，電力電子開關(guān)器件的功耗問題是制約能源轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)重要因素，在高電壓大功率應(yīng)用場(chǎng)合，這一問題尤為突出。電力電子開關(guān)器件受開關(guān)頻率的影響，很難將開關(guān)損耗從根本上消除，而過高的功耗會(huì)導(dǎo)致開關(guān)器件過高的運(yùn)行溫度，在影響系統(tǒng)效率的同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行也會(huì)造成一定的影響。

近年來(lái)光伏大棚的發(fā)展日漸迅猛，各種不同的棚型也層出不窮，光伏大棚在越來(lái)越多的區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用。光伏種類越來(lái)越多，光伏發(fā)電之后需要逆變器將光伏發(fā)電的直流變交流，之后進(jìn)行并網(wǎng)輸運(yùn)。光伏逆變器內(nèi)的溫度需要控制在合理的范圍內(nèi)，溫度過高會(huì)使得光伏逆變器的效率急劇下降，同時(shí)對(duì)其壽命也存在較大影響。

太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)溫度升高

隨著我國(guó)電力需求的迅速增長(zhǎng)，太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中運(yùn)用范圍越來(lái)越廣。現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池板，控制器、逆變器、蓄電池等組成。由于太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)是常置于長(zhǎng)時(shí)日照下工作，其結(jié)構(gòu)性能以及抗高溫使用壽命是其設(shè)計(jì)要點(diǎn)現(xiàn)有技術(shù)中，光伏逆變器使用環(huán)境受太陽(yáng)能發(fā)電廠的限制，一般會(huì)安裝在偏遠(yuǎn)地區(qū)，自然環(huán)境惡劣，逆變器環(huán)境溫度、濕度、清潔度有一定的要求。尤其是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)用逆變器，其置于偏遠(yuǎn)的常曝曬地區(qū)，對(duì)于其防磁干擾以及防護(hù)清理更是其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。近年來(lái)，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。光伏逆變器是光伏發(fā)電的核心設(shè)備之一，長(zhǎng)期工作于大電流、強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境下，易產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象，造成火災(zāi)和大面積停電事故。而不同地點(diǎn)氣候條件多樣，實(shí)驗(yàn)室型式試驗(yàn)結(jié)果無(wú)法反映光伏電站現(xiàn)場(chǎng)的逆變器溫升狀況。

逆變器測(cè)溫方法有哪些

逆變器常現(xiàn)場(chǎng)溫升測(cè)試方面，目前主要有紅外測(cè)溫法、光纖測(cè)溫法和聲波表面測(cè)溫法。

傳統(tǒng)的逆變器中電力電子開關(guān)器件的溫度測(cè)量是通過紅外熱成像儀來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過拍攝需要測(cè)量區(qū)域的熱力學(xué)圖片來(lái)測(cè)量逆變器開關(guān)器件的溫度值。但是，紅外測(cè)溫儀的缺點(diǎn)有不少，比如只能夠根據(jù)拍攝的圖片確定測(cè)量目標(biāo)區(qū)域的測(cè)量值，導(dǎo)致不能夠及時(shí)準(zhǔn)確的獲取當(dāng)前數(shù)據(jù)；此外還需要人員在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，在高壓場(chǎng)合存在一定的危險(xiǎn)性，沒有很好的可操作
性；熱紅外成像儀的測(cè)量精度不高，同時(shí)價(jià)格也比較貴。

紅外測(cè)溫法的原理

依據(jù)黑體輻射定律，通過對(duì)物體自身輻射紅外能量的測(cè)量，從而測(cè)定它的表面溫度。目前常用的手持式紅外熱成像儀是一種典型的非接觸式測(cè)量手段，需人工操作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)不間斷在線測(cè)量，無(wú)法透過柜門測(cè)量?jī)?nèi)部設(shè)備(逆變器運(yùn)行時(shí)必須關(guān)閉柜門)，且易受溫度、污染和干擾等因素的影響。
在線紅外測(cè)溫法是另一種非接觸式測(cè)溫方法，要求被測(cè)量點(diǎn)能夠在視野內(nèi)并且無(wú)遮掩，表面必須干凈以確保準(zhǔn)確性，測(cè)試時(shí)易受環(huán)境及周圍的電磁場(chǎng)干擾，另外開關(guān)柜內(nèi)的空間非常狹小，難以安裝紅外測(cè)溫探頭，同時(shí)。此外，紅外輻射的影響因素很多且具有時(shí)變性，無(wú)法對(duì)其一一校正，因而這種方式通用性較差，無(wú)法推廣使用。

聲波表面測(cè)溫法采用無(wú)源無(wú)線傳感器，但受限于聲表測(cè)溫的頻寬分切制式原理及信號(hào)模擬處理技術(shù)，存在易受干擾、擴(kuò)充性差的缺點(diǎn)，易發(fā)生測(cè)溫中斷或是數(shù)據(jù)大幅跳變，不能安裝太多傳感器，否則接收系統(tǒng)無(wú)法辨別。

逆變器光纖測(cè)溫

依據(jù)光纖的光時(shí)域反射原理以及光纖的后向拉曼散射溫度效應(yīng)進(jìn)行溫度測(cè)試。光纖具有優(yōu)異的絕緣性能，能夠隔離逆變器機(jī)柜內(nèi)的高壓，光纖溫度傳感器可直接安裝到柜內(nèi)高壓觸點(diǎn)上，準(zhǔn)確測(cè)量高壓觸點(diǎn)的運(yùn)行溫度。

逆變器熒光光纖溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過對(duì)應(yīng)逆變器的開關(guān)器件上安裝設(shè)置光纖溫度傳感器，進(jìn)而通過熒光光纖溫度控制器及時(shí)獲取逆變器開關(guān)器件的溫度，提高溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性；進(jìn)一步地通過液晶顯示屏進(jìn)行相關(guān)溫度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)顯示便于技術(shù)人員的查詢。

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