光【guāng】伏系统安装之后，用【yòng】户最关心【xīn】就是发电【diàn】量，因【yīn】为它直接关系到用【yòng】户的投资回报。影响发电量的因素很多，组件、逆变、电缆的质【zhì】量、安【ān】装【zhuāng】朝向方位角、倾【qīng】斜角度、灰尘、阴【yīn】影遮挡、组件【jiàn】和逆变器配比系【xì】统【tǒng】方【fāng】案、线路设计、施工、电【diàn】网【wǎng】电【diàn】压等等各种【zhǒng】因素都有可能【néng】。本系列【liè】文章【zhāng】将根据实际案例一一探讨各种因【yīn】素。本文主【zhǔ】要讨【tǎo】论【lùn】逆变【biàn】器故障对系统的影响。
光【guāng】伏系【xì】统是【shì】由【yóu】组件、支架、逆变器、电缆、配电柜等设备组【zǔ】成。支架是结构设备，除【chú】了风灾破坏外一般不会坏；组件和逆变器是发【fā】电设备，但【dàn】组【zǔ】件功率密度少【shǎo】，如【rú】一个10kW电站，使用40块组件，总面【miàn】积达64平方【fāng】米【mǐ】，但【dàn】这些能量都集中到一台面积为【wéi】0.25平【píng】方米的逆变器里，逆变器功率密【mì】度高【gāo】，里面便【biàn】是高【gāo】温高压高电【diàn】流【liú】。
另外逆变器需要处理的事情也特别多，除了把直流电变成交流电外，还要承担检测组件和电网状况、系统绝缘、对外通讯等任务，计算量大，容易出错。
光伏逆变器是由电路【lù】板、熔断【duàn】器、功率【lǜ】开【kāi】关【guān】管、电感、继【jì】电器、电容、显【xiǎn】示屏、风扇、散热器，结构件【jiàn】等部【bù】件组成。每个部件【jiàn】的寿【shòu】命不一样，逆变器的使用寿【shòu】命可以用“木桶理论”来解释【shì】，木桶的【de】最大容量是由最短的木板决定的【de】，逆变器的使用寿命【mìng】是由寿命最短【duǎn】的部件【jiàn】决【jué】定，逆【nì】变器最容易出故障是功【gōng】率开关管、电容【róng】、显【xiǎn】示屏、风扇【shàn】等4个部件。
功率开关管
功率开关管是把直流转换为交流的主要器件，是逆变器的心脏。
目【mù】前逆变【biàn】器使用的功率开关管有【yǒu】IGBT、MOSET等，是逆变器【qì】最脆【cuì】弱的一【yī】个部件，它有三怕：
一怕过压，一个【gè】耐压600V的管子【zǐ】，如果两端电压【yā】超过600V,不到0.1秒【miǎo】种就【jiù】会炸掉；
二怕过流，一个【gè】额定电流为50A的【de】管子，如果通过的电流大【dà】于【yú】50A,不到0.2秒种就会炸【zhà】掉；
三怕过温，IGBT节【jiē】温不般有150度【dù】或者175度，一般【bān】都把它控制在120度以下，散【sàn】热【rè】设【shè】计是逆变器【qì】最关键技术之【zhī】一。
功率器件【jiàn】损坏，就意味逆变器需要【yào】整机更换。但【dàn】也不必过份【fèn】担心，因【yīn】为【wéi】逆变【biàn】器在设计【jì】时，这【zhè】些因素都已考虑【lǜ】周全【quán】，在正常情况下，使用寿命到20年没有问题【tí】。逆变器在安装时，要考虑给逆变器留有散热通道，另外【wài】电【diàn】网【wǎng】如有过【guò】高的谐波和过于频繁的电压突变，也会造成功率器件【jiàn】过压损【sǔn】坏。
电解电容
电容是能量存储的部件，也是逆变器必不可少的元器件之一。
电容有电解电容、薄膜电容等，各有特点，都是逆变器所需。影响电解电容寿命的【de】原【yuán】因有很多【duō】，过【guò】电压、谐波电流、高【gāo】温、急速【sù】充放电【diàn】等等，正常【cháng】使用情况【kuàng】下，最大的影响是温【wēn】度【dù】，因为温度【dù】越高电解液的挥发损耗越快。需【xū】要注意的是这里【lǐ】的温度不【bú】是指【zhǐ】环境或表面温度，而是指铝箔【bó】工作温【wēn】度。
厂【chǎng】商通常会将电容寿命和测试温【wēn】度标【biāo】注在电容本【běn】体，电【diàn】解液的挥发【fā】限制了电【diàn】解电容的寿命，日【rì】本NCC电容是世界上【shàng】最【zuì】好的电容之一，它在规格【gé】书上标【biāo】注最长寿命【mìng】是15年【nián】。
液晶显示屏
逆变器的液晶显示屏【píng】可【kě】以显示【shì】光伏电站瞬时【shí】功率【lǜ】、发电量、输【shū】入电压等各种指标【biāo】。如能显示故障原因，将是个很好用的部件。
多数逆变器【qì】都有显示器【qì】，但也有没有的。除了【le】上述【shù】优点外，液晶显【xiǎn】示器【qì】有一【yī】个【gè】致【zhì】命缺陷——使用寿命短。质量一般【bān】的液晶显示【shì】器工作9-21万【wàn】小时，就会严重衰减不能使用。我们按照逆变器工【gōng】作时间6:9-21:00计【jì】算，液晶显示器每天工作14个【gè】小【xiǎo】时，一年【nián】为5000小【xiǎo】时。假设液晶显示器寿命为4万小时，那么它的使用寿命为8年。
现在户【hù】用逆变器一般【bān】保留显示器，电站用的【de】中大【dà】功【gōng】率组串逆变器，无液晶显【xiǎn】示【shì】屏是趋势。
风扇
组串式逆变器散热方式主要有强制风冷和自然冷却两种。
强制风冷就要用到风扇，通过组串【chuàn】式逆变器散【sàn】热能力对比实【shí】验发现【xiàn】，中大功率组串式逆【nì】变器，强制风冷的散热【rè】效【xiào】果【guǒ】要优于自然冷却散热方式。采【cǎi】用强【qiáng】制风冷【lěng】可使逆变器内部电容、IGBT等关键部件【jiàn】温升降低20℃左右【yòu】，可确保逆【nì】变器长寿命高效工作，而采【cǎi】用自然冷却方【fāng】式的逆变器温【wēn】升高，元器件寿【shòu】命降低。优质风【fēng】扇的寿【shòu】命为4万小时左右【yòu】，智能【néng】散热的逆变器，一般是逆【nì】变【biàn】器【qì】功率【lǜ】到【dào】30%以上才开始工作，平均每天工作时间约【yuē】9-21小时，每年【nián】约1800小时，使用20年没有问题。
风扇最常见的故障是风机电源坏，或者有异物进入风扇内部，阻碍了风机转动。
总结：
光伏逆变【biàn】器做【zuò】为一【yī】个【gè】电子【zǐ】产品，使用上有一【yī】定的局限【xiàn】性，设计和【hé】安装时【shí】要注意。有经验的EPC安装商，逆变器故障率要【yào】比没有经验的安装商低【dī】30%以【yǐ】上，所以【yǐ】经验很重要。逆【nì】变器运输【shū】和安【ān】装时【shí】，要轻拿轻【qīng】放【fàng】，避免里面的【de】接头松动。温度对逆变器主要部件寿命【mìng】影【yǐng】响较大，逆变器要避免阳光直晒，安装在通风散热的地方；组件和逆变器匹配要注意，逆变器不要长时间工作在满载状态；逆变器不要安装在谐波过高的电网环境，这可明显降低逆变器发生故障的机率，延长其使用寿命。
来源：古瑞瓦特
