其實從逆變器讀出來的電量,和從電表讀出來的電量有可能不一樣。一般情況下,從逆變器到電表之間,必然會存在著損耗,根據(jù)能量守恒定律,電能表的發(fā)電量比逆變器顯示的發(fā)電量要低一些。在實際應用中,由于逆變器的測量誤差和電能的測量誤差,導致了電表電量比逆變器顯示電量或高或低,這都是正常狀態(tài)。本文首先介紹了逆變器的工作原理,其次解答了為什么逆變器發(fā)出的電和電表走的不一樣,并舉了四個案例詳細說明,具體的跟隨小編一起來了解一下。
逆變器工作原理
輸入接口部分:
輸入部分有3個信號,12V直流輸入VIN、工作使能電壓ENB及Panel電流控制信號DIM。VIN由Adapter提供,ENB電壓由主板上的MCU提供,其值為0或3V,當ENB=0時,Inverter不工作,而ENB=3V時,Inverter處于正常工作狀態(tài);而DIM電壓由主板提供,其變化范圍在0~5V之間,將不同的DIM值反饋給PWM控制器反饋端,Inverter向負載提供的電流也將不同,DIM值越小,Inverter輸出的電流就越大。
電壓啟動回路:
ENB為高電平時,輸出高壓去點亮Panel的背光燈燈管。
PWM控制器:
有以下幾個功能組成:內(nèi)部參考電壓、誤差放大器、振蕩器和PWM、過壓保護、欠壓保護、短路保護、輸出晶體管。
直流變換:
由MOS開關(guān)管和儲能電感組成電壓變換電路,輸入的脈沖經(jīng)過推挽放大器放大后驅(qū)動MOS管做開關(guān)動作,使得直流電壓對電感進行充放電,這樣電感的另一端就能得到交流電壓。
LC振蕩及輸出回路:
保證燈管啟動需要的1600V電壓,并在燈管啟動以后將電壓降至800V。
輸出電壓反饋:
當負載工作時,反饋采樣電壓,起到穩(wěn)定Inventer電壓輸出的作用。
其實你可以想象一下了。都有那些電子元件需要正負極,電阻,電感一般不需要。二極管一般壞的可能就是被擊穿只要電壓正常一般是沒有問題的,三極管的話是不會導通的。穩(wěn)壓管如果正負接反的話就會損壞了,但一般有的電路加了保護就是利用二極管的單向?qū)▉肀Wo。在就是電容了,電容里有正負之分的就是電解電容了,如果正負接反嚴重的話其外殼發(fā)生爆裂。
主要元件二極管。開關(guān)管振蕩變壓器。取樣。調(diào)寬管。還有振蕩回路電阻電容等參開關(guān)電路原理。
逆變器的主功率元件的選擇至關(guān)重要,目前使用較多的功率元件有達林頓功率晶體管(BJT),功率場效應管(MOSFET),絕緣柵晶體管(IGBT)和可關(guān) 斷晶閘管(GTO)等,在小容量低壓系統(tǒng)中使用較多的器件為MOSFET,因為MOSFET具有較低的通態(tài)壓降和較高的開關(guān)頻率,在高壓大容量系統(tǒng)中一般 均采用IGBT模塊,這是因為MOSFET隨著電壓的升高其通態(tài)電阻也隨之增大,而IGBT在中容量系統(tǒng)中占有較大的優(yōu)勢,而在特大容量(100KVA以 上)系統(tǒng)中,一般均采用GTO作為功率元件 。
大件:場效應管或IGBT、變壓器、電容、二極管、比較器以及3525之類的主控。交直交逆變還有整流濾波。
功率大小和精度,關(guān)系著電路的復雜程度。
IGBT(絕緣柵雙極晶體管)作為新型電力半導體場控自關(guān)斷器件,集功率MOSFET的高速性能與雙極性器件的低電阻于一體,具有輸入阻抗高,電壓控制功耗低,控制電路簡單,耐高壓,承受電流大等特性,在各種電力變換中獲得極廣泛的應用。與此同時,各大半導體生產(chǎn)廠商不斷開發(fā)IGBT的高耐壓、大電流、高速、低飽和壓降、高可靠性、低成本技術(shù),主要采用1um以下制作工藝,研制開發(fā)取得一些新進展。
逆變器發(fā)出的電和電表走的不一樣原因解析(案例)
1、電量計算原理
要了解其中的原委,首先我們要弄清,電量究竟是怎么被計算出來的。學過高中物理的應該知道,電量計算公式為:
W =UIT=I2RT
公式中:
W---光伏系統(tǒng)發(fā)電量,單位是KWH
U---市電電壓,單位為V
I--- 輸出電流,單位為A
T---負載每天的用電時間,單位h
R---輸出線纜的阻抗,單位為Ω
無論是什么樣的儀器設(shè)備,計算電量的規(guī)則都是一樣,根據(jù)電壓、電流、時間三個物理變量的數(shù)據(jù)采集,再通過不同的算法計算出電量。
2、逆變器電量計算
逆變器在整個光伏系統(tǒng)當中除了擔任直流轉(zhuǎn)交流的工作外,電站的所有動態(tài)運行數(shù)據(jù)都是在逆變器側(cè)完成,電量計算也是其中一部分。逆變器通過內(nèi)置的電流傳感器和電壓采樣電路,采集到電壓電流數(shù)據(jù),通過軟件算法,計算出發(fā)電量,顯示在逆變器屏幕及監(jiān)控平臺上。
逆變器發(fā)電量的計算,涉及到電壓及電流的檢測。從電流傳感器到計算芯片,還有一段硬件采樣處理電路,電流傳感器的精度約為±0.5%,加上硬件采樣電路和軟件計算,總體精度約為±1%。
3、電表電量計算
目前電能計量表有很多類型,但是計量電量的原理實質(zhì)上都是相通的,以電子式電能表為例,接入被測電路的電流、電壓傳感器,將數(shù)據(jù)經(jīng)模塊轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后,輸入微處理器進行分析、處理,通過顯示屏顯示分時計量的正反向有功、無功電量。
跟逆變器一樣,電表的測量也是有誤差的,單相或三相電表,在銘牌上都會有標注精度等級0.2S、0.5S、1.0S、2.0S級等,意思是允許在±0.2%、±0.5%、±1.0%、±2.0%之內(nèi)的誤差,目前居民普遍使用的電表的精度等級是1.0S的,所以有±1%的誤差。
4、案例分析
知道了電量的基本計量規(guī)則,下面以實際案例,建立一個數(shù)學模型來看看不同情況下逆變器顯示電量及電能表顯示電量的差異。
情況一:河南地區(qū)一個10KW光伏電站,輸出為三相380V并網(wǎng),采用growatt 10000TL3-S機型一臺,逆變器輸出側(cè)使用6平方銅線接入,逆變器輸出側(cè)到電能表距離為30米。一天發(fā)電量按滿載4小時計算,一天發(fā)電量為:10KW*4h=40KWH
線纜損耗計算公式:
△W=I2RT (1)
R=ρL/S (2)
通過公式及線纜的長度、大小可計算出三根輸出相線的損耗為0.16KWH
情況一:逆變器電流測量精度為-1%,電表測量誤差﹢1%
逆變器檢測的輸出電流:
I=15.2A*(1-1%)=15.05A
逆變器顯示發(fā)電量W1=UIT=39.6度
電表顯示發(fā)電量W2=40.2度
結(jié)論:W1《W2
情況二:逆變器電流測量精度為﹢1%,電表測量誤差﹣1%
與情況一類似的計算可得出:
逆變器顯示發(fā)電量W1= 40.4度
電表顯示發(fā)電量W2=39.4度
結(jié)論:W1》W2
情況三:逆變器電流測量精度為-1%,電表測量誤差-1%
與情況一類似的計算可得出:
逆變器顯示發(fā)電量W1=39.6度
電表顯示發(fā)電量W2=39.4度
結(jié)論:W1》W2
情況四:逆變器電流測量精度為+1%,電表測量誤差+1%
與情況一類似的計算可得出:
逆變器顯示發(fā)電量W1=40.2度
電表顯示發(fā)電量W2=40.2度
結(jié)論: W1=W2
-
逆變器
+關(guān)注
關(guān)注
292文章
4835瀏覽量
209603 -
電表
+關(guān)注
關(guān)注
13文章
628瀏覽量
35858
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論