Анализ на надеждността на стрингови и централизирани инвертори - SHIELDEN

Анализ на надеждността на стрингови и централизирани инвертори

Дългосрочната надеждност на продуктите на фотоволтаичните електроцентрали пряко засяга доходите на инвеститора, в 25-годишния период на възвръщаемост на инвестицията, подобряване на ефективността на производството на електроенергия, намаляване на повредата на продукта е вечната тема. В момента дългосрочната надеждност на домашните PV електроцентрали скрити проблеми, включително слънчев инвертор надеждността се превърна в гореща точка за вниманието на всички.

През 2014 г. на междусоларния форум в Мюнхен Манфред Бахлер, старши фотоволтаичен практик (някогашния технически директор на най-големия световен производител на EPC Phoenixsolar), представи стрингов инвертор за трансформиране на съществуващата централизирана инверторна програма и направи заключението, че разходите за трансформация могат да се възстановят за 5-6 години, основната причина е, че централизираните инвертори са трудни за поддръжка и имат слаба наличност, което е с 6% по-лошо от стринговите инвертори само по отношение на наличността.

Напоследък индустрията е разделена относно честотата на отказите и надеждността на стринговите и централизираните инвертори. И така, кой е по-надежден и кой е по-силен? Този документ анализира подробно от следните гледни точки, за привличане на нефрит.

1. Процент на повреда на инвертора: централизиран по-висок от тип низ, 3 пъти повече

Известен в индустрията стринг инвертори са проектирани да работят надеждно в съответствие с 25-годишната система, като приемат ниво на защита IP65 за реализиране на вътрешна и външна изолация от околната среда, така че вътрешните устройства да се държат в безпрашна и стабилна работна среда, което значително намалява влиянието на температурата , вятър и пясък, влажност, солен спрей и други външни среди върху живота на устройствата и следователно значително повишава надеждността. В същото време системата няма износващи се части, няма предпазители, няма вентилатори и други устройства, които трябва да се сменят периодично, реализирайки система без поддръжка; честота на повреда на машината под 1%.

Централизираното решение обикновено приема конвенционалното помещение за гражданско инженерство или машинно помещение тип контейнер с ниво на защита IP54, но тъй като машинното помещение обикновено приема програмата за директно вентилирано разсейване на топлината, действителното може да достигне само IP44 или по-ниско и не може да блокира вятъра и пясък, прах и корозивни газове от навлизане в инвертора. Централизираният инвертор има само ниво на защита IP20, а устройствата с вътрешна верига са лесно изложени на тежка работна среда.

Например, натрупването на прах в платките на инвертора, редовете на клемите и т.н. ще доведе до намаляване на пътя на пълзене, което в крайна сметка ще доведе до разряд, пожар и други рискове за безопасността; влажният прах в печатната платка или компонентите е лесен за образуване на ефект на изтичане и ефект на корозия, което води до аномалии на сигнала или високоволтова дъга и запалване и може да причини късо съединение на мрежата към PE, което води до необичайно изключване на инвертора или взриви. Междувременно инверторният вентилатор е крехка част със среден експлоатационен живот от около 5 години.

Процентът на отказ на централизираните инвертори в индустрията обикновено е повече от 3%, а процентът на отказ е повече от 3 пъти в сравнение със стринговите инвертори. Много електроцентрали на север са построени на плажа Гоби, който всъщност е типична солена земя с много съдържание на солни йони в праха. Вероятността от корозия и изтичане е много по-висока от конвенционалното електрическо оборудване в дневен и нощен периодичен режим на работа.

В допълнение към сравнението на спомагателното електрозахранване на инвертора, пазарната честота на неизправност на централизираното спомагателно захранване обикновено е между 2~5%, основната причина за високия му процент на неизправност е също директната вентилация и разсейване на топлината, прах, солен спрей и др. влияние върху надеждността. Допълнителното захранване на стринг инвертора е самостоятелна верига, работеща в напълно затворена среда, вероятността от повреда е изключително ниска.

От историята на инвертора, SMA пусна първия инвертор през 1995 г. е стрингов инвертор, след 7 години едва през 2002 г. пусна първия централизиран инвертор. Външните стрингови инвертори имат почти 20 години практически приложения и са били използвани в големи наземни електроцентрали в Европа за по-дълъг период от време от централизираните инвертори, а технологията също е по-зряла.

2. Въздействие на разсейването на топлината върху надеждността: централизираният тип е по-голям от низовия тип

Струнните инвертори със стотици вата консумация на енергия могат да реализират естествен дизайн на разсейване на топлината и могат да издържат на околна температура от 60 ℃ за надеждна работа. Централизирани инвертори, особено програмата за 10-футови контейнери, 1MW загуба до 30kW, еквивалентно на 30 1kW електрическа печка за печене в 10-футовия контейнер, разчитайки на няколко вентилатора е много трудно да се постигне надеждно разсейване на топлината, което значително увеличава рискът от горелка.

Според действителното измерване, западната наземна електроцентрала, струнният инвертор, висящ в компонента по-долу, отворената вентилация е добра, температурата на околната среда от 21 ℃, когато вътрешната температура е 43.8 ℃, повишаването на температурата от 22.8 ℃, докато централизираното помещение температура от 23 ℃, температура на шкафа до 53 ℃, повишаване на температурата от 30 ℃. През горещото лято температурата вътре в помещението е повече от 50 градуса често се случва, телесната температура на централизирания инверторен шкаф е по-висока и по-лоша. Високата температура ще доведе до потенциална опасност от намаляване на живота на устройството, понижаване или дори взривяване на машината.

В райони със сериозни пясъчни бури, натрупването на прах в инверторното помещение води до запушване на мрежите за прах, лошо разсейване на топлината на радиаторите, рязко покачване на температурата на устройства с голяма консумация на енергия, причиняване на температурни аларми и дори по-сериозни повреда на вътрешните IGBT устройства, оборудването непрекъснато се рестартира и дори изгаря. От първата половина на тази година, почти всеки месец поради проблеми с разсейването на топлината, централизирани решения са взривени и други сериозни аварии.

3. Наличност на системата и нейното въздействие върху генерирането на електроенергия: централизираната загуба е 17 пъти по-голяма от тази на низовия тип

Най-добрите стрингови инвертори, прилагани в Европа, могат да постигнат MTBF от 350,000 1 часа, с годишен процент на отказ под 0.5%, а някои производители могат да постигнат по-малко от 50,000%, докато MTBF на централизираната система може да постигне само 100,000 XNUMX до XNUMX XNUMX часа.

Централизираните инвертори обикновено изискват професионален персонал от производителите да пристигне на мястото, за да локализира и ремонтира, което отнема много време за обработка и засяга производството на електроенергия; докато стринговите инвертори могат да бъдат директно заменени и обработени от персонал за експлоатация и поддръжка на място, което е лесно и бързо, за да се осигури първо генериране на електроенергия и след това да се анализират и поправят неизправностите. Когато някой от стринговите инвертори се повреди, други инвертори могат да продължат да работят, без да засягат друго производство на енергия. След като някоя част от системното оборудване в централизираната схема се повреди, целият квадратен масив може да спре да работи, а времето за ремонт зависи от местоположението на обекта и подготовката на резервните части, обикновено най-малко 2-3 дни, някои до 1 седмица, или дори месец, загубата на генерирана електроенергия ще бъде много повече от очакваната стойност на загубата при повреда.

Вземете 10MW електроцентрала като пример, според средните дневни пикови слънчеви часове от 6 часа, централизираната програма средна годишна загуба на генериране на електроенергия ще достигне 7154KWH, докато типът низ е само 420KWH, в сравнение с централизираната загуба е 17 пъти по-голяма тип низ.

4. Разходите за поддръжка на тип низ са много по-ниски от тези на централизиран тип.

Централизираната поддръжка на инвертора трябва да се извършва от професионален персонал по поддръжката, високите изисквания за умения, дори ако частите са повредени, също се нуждаят от професионален персонал за експлоатация и поддръжка на мястото, местоположението на повредата и подмяната, в допълнение към разходите за подмяна на компоненти, разходите за труд , пътните разходи са високи разходи за поддръжка. Освен това, ако централизираният инвертор е напълно повреден, замяната му е изключително трудна. Трябва да се допускат тежки машини и оборудване и е много трудно инверторът да се премести извън машинното помещение.

Засегнати от съвпадението на софтуера и хардуера и т.н., централизираните инвертори трябва да използват резервни части на оригиналния производител, след като производителят се затвори, бъдещата поддръжка ще бъде принудена да прекъсне, собственикът може да замени само новия продукт. Струнният тип трябва само да замени директно цялата машина, не се нуждае от професионален персонал за поддръжка, 30 минути могат да бъдат заменени. 5 години период на поддръжка, безплатна подмяна, гаранционен период извън повредата на машината, с помощта на модерна логистична платформа, евтина поддръжка обратно до фабриката, само малка сума такси за поддръжка, разходите за поддръжка са много по-ниски от централизирана програма за голяма машина.

Понастоящем индустриалните инверторни марки са добри и лоши, наскоро някои хора казаха, че струнните инвертори се нуждаят от много подмяна след 5 години от изявлението е да покрие цялото. Ако няма пробив в дизайна на стрингови инвертори и централизирани инвертори, както и вентилаторно охлаждане и предпазители, по-ниско ниво на защита, след това след 5 години и централизирани толкова много трябва да бъдат заменени. Но ако изберете IP65, естествено охлаждане и марка без предпазител, тези проблеми не съществуват.

Изборът на стринг инвертор трябва изцяло да вземе предвид неговото качество. Предпочитаното качество е надеждно, превъзходно качество, може да гарантира добрата работа на електроцентралата за дълго време и има широкомащабно приложение на производителите на инвертори. Годишният процент на отказ на най-добрите стрингови инвертори в света е под 0.5%, което е много по-ниско от това на централизираните решения. Ако някои марки стрингови инвертори излязат от пазара или престанат да съществуват след няколко години, те могат да бъдат заменени с стрингов инвертор от друга марка, който има ниска цена на подмяна и малко влияние върху цялостното генериране на енергия на системата.

За да обобщим, стринговите инвертори са по-изгодни от централизираните, както по отношение на процента на повреда, така и по отношение на разходите за експлоатация и поддръжка, което може да осигури дългосрочна надеждна работа на електроцентралата. През последните 10 години на процеса на разработка на инвертора, технологията на Европа води световния пазар за 2-3 години, е ветропоказател на технологията и пазара, Китай, Съединените щати и Япония и други пазари, основно следват европейския маршрут, докато усвояват европейския опит и научените уроци.

Обратно към блога