如何控制光伏逆變器漏電流危害
光伏逆變器是光伏體系非常重要的一個設備，首要作用是把光伏組件發(fā)出來的直流電變成溝通電，除此之外，逆變器還承當檢測組件、電網(wǎng)、電纜運行狀態(tài)，和外界通信溝通，體系安全管家等重要功用。
在光伏行業(yè)標準NB32004-2013中，逆變器有100多個嚴厲的技能參數(shù)，每一個參數(shù)合格才干拿到證書。國家質(zhì)檢總局每一年也會抽查，對光伏并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品的保護銜接、接觸電流、固體絕緣的工頻耐受電壓、額外輸入輸出、轉換功率、諧波和波形畸變、功率因數(shù)、直流重量、溝通輸出側過/欠壓保護等9個項目進行查驗。一款全新的逆變器，從開發(fā)到量產(chǎn)，要兩年多時間才干出來，除了過欠電壓保護等功用外，逆變器還有很多不為人知的黑科技，如漏電流控制、熱設計、電磁兼容、諧波按捺，功率控制等等，需求投入大量的人力和物力去研發(fā)和測驗。
本文首要介紹逆變器的漏電流控制技能
1、光伏體系為什么會發(fā)生漏電流
光伏體系漏電流，又稱方陣剩余電流，本質(zhì)為共模電流，其發(fā)生原因是光伏體系和大地之間存在寄生電容，當寄生電容-光伏體系-電網(wǎng)三者之間構成回路時，共模電壓將在寄生電容上發(fā)生共模電流。當光伏體系中裝置有工頻變壓器時，因為回路中變壓器繞組間寄生電容阻抗相對較大，因而回路中共模電壓發(fā)生的共模電流能夠得到必定按捺。然而在無變壓器的光伏體系中，回路阻抗相對較小，共模電壓將在光伏體系和大地之間的寄生電容上構成較大的共模電流，即漏電流。
2、漏電流的危害
光伏體系中的漏電流，包含直流部分和溝通部分，假如接入電網(wǎng)，會引起并網(wǎng)電流畸變、電磁干擾等問題，對電網(wǎng)內(nèi)的設備運行發(fā)生影響；漏電流還可能使逆變器外殼帶電，會對人身安全構成威脅。
3、漏電流的標準及檢測方法
根據(jù)NB32004-2013標準第7.10.2條規(guī)則，在逆變器接入溝通電網(wǎng)，溝通斷路器閉合的任何情況下，逆變器都應供給漏電流檢測。漏電流檢測應能檢測總的（包含直流和溝通部分）有用值電流，接連剩余電流，假如接連剩余電流超越下面限制，逆變器應該在0.3s內(nèi)斷開并發(fā)出故障信號：
1）關于額外輸出小于或等于30KVA的逆變器，300mA;
2）關于額外輸出大于30KVA的逆變器，10mA/KVA。
光伏體系漏電流有兩個特點，一是成份雜亂，有直流部份，也有溝通部份；二是電流副值很少，毫安等級，對精度要求極高，需求專用的電流傳感器，能源部的光伏標準規(guī)則：關于光伏漏電流的檢測須采用TypeB，也便是交直流漏電流均能測量的電流傳感器。
漏電流傳感器裝置在逆變器對外地線輸出接口，檢測逆變器輸出地線的電流。
4、漏電流控制技能
目前，漏電流按捺技能已成為光伏并網(wǎng)體系研究中的熱點問題，各位高校研究機構和廠家都在研究，漏電流的巨細取決于光伏PV和大地之間的寄生電容Cpv，和共模電壓改變率，寄生電容其值與外部環(huán)境條件、光伏電池板尺寸結構等要素有關，一般在50~150nF/kW左右，共模電壓改變率則和逆變器的拓撲結構、調(diào)制算法等要素有關。
關于傳統(tǒng)單/三相無變壓器型光伏并網(wǎng)逆變器拓撲，共模電流(漏電流)有用按捺的兩個基本條件為：各橋臂電感值選取共同；采用非零矢量合成參考矢量，使得共模電壓保持恒定。
（1）全H4橋拓撲
為了處理全H橋光伏逆變器中漏電流的問題，能夠使用雙極性PWM調(diào)制。這種調(diào)制消除了共模電壓對板的高頻成分，然后共模電壓一般只要一次諧波的低頻重量，然后削減漏電流的影響。
（2）H5拓撲結構
這種拓撲結構比較于全橋只需求添加一個的晶體管，這便是它命名H5的原因。電流續(xù)流期間將光伏電池從電網(wǎng)斷開，以防止面板兩極對地電壓隨開關頻率波動，然后保持共模電壓幾乎不變。
（3）HERIC拓撲
HERIC溝通旁路拓撲，其工作原理如下：正半周期內(nèi)，開關S5始終關斷而S6始終導通、S1和S4以開關頻率調(diào)制。當S1和S4導通時，和電壓分別為Udc和0，此刻共模電壓=Udc/2；當S1和S4關斷時，電流經(jīng)S6、S5反并聯(lián)二極管續(xù)流，和電壓均Udc/2，此刻共模電壓=Udc/2。
（4）H6拓撲結構
H6直流旁路拓撲，其工作原理如下：正半周期內(nèi)，開關S1和S4始終導通，S5、S6和S2、S3替換導通。當S5、S6導通，S2、S3關斷時，此刻共模電壓=Udc/2；當S2、S3導通，S5、S6關斷時，電流續(xù)流途徑有2條：(1)S1、S3反并聯(lián)二極管，(2)S4、S2反并聯(lián)二極管。二極管D7和D8將電壓鉗位至Udc/2，此刻共模電壓=Udc/2。負半周期內(nèi)共模電壓也是Udc/2，因而漏電流能夠得到有用按捺。
（5）H6.5拓撲結構
H6.5拓撲在HERIC的基礎上有所改進，比較傳統(tǒng)的HERIC少一顆diode，因而功率相對會比HERIC有所進步。在無功交流沒有經(jīng)過母線電容，開關狀態(tài)時工模電壓為二分之一母線電壓，因而工模電流會很小；一同輸出為三電平，濾波器磁芯體積能夠進一步減小，進一步提升功率；一同中心橫管為boost芯片，在開關損耗方面有進一步優(yōu)化，使得整機功率進一步提升。另一方面，現(xiàn)在有模塊封裝，使得芯片的結溫相抵傳統(tǒng)的單管會有所改善，能夠明顯進步產(chǎn)品可靠性。
除了以上的幾個拓撲結構外，采用3電平或者5電平等多電平技能，能夠下降組件正負極對地的電壓，也能夠削減漏電流。
5、體系裝置時要注意的事情
漏電流都是經(jīng)過逆變器地線的電流來檢測的，因而在裝置時，逆變器的地線要接牢靠，并且不能和逆變器的零線以及組件的安全防雷地線接在一同，否則會影響檢測的精度，造成逆變器判別過錯。
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