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为什么逆变器发出的电和电表走的不一样案例分析详解

其实从逆变器读出来的电能量,和从电能表(energy meter)读出来的电能量有可能不一样。一般情况下,从逆变器到电能表(energy meter)之间,必然会存在着损耗,根据能量守恒定律,电能表的发电量比逆变器显示的发电量要低一些。在实际应用中,由于逆变器的测量误差和电能的测量误差,导致了电能表(energy meter)电能量比逆变器显示电能量或高或低,这都是正常状态。本文首先介绍了逆变器的工作原理,其次解答了为什么逆变器发出的电和电能表(energy meter)走的不一样,并举了四个案例详细说明,具体的跟随小编一起来了解一下。 逆变器工作原理 输入接口部分: 输入部分有3个信号,12V直流输入VIN、工作使能电压ENB及Panel电流控制信号DIM。VIN由Adapter提供,ENB电压由主板上的微控制器提供,其值为0或3V,当ENB=0时,Inverter不工作,而ENB=3V时,Inverter处于正常工作状态;而DIM电压由主板提供,其变化范围在0~5V之间,将不同的DIM值反馈给PWM控制器反馈端,Inverter向负载提供的电流也将不同,DIM值越小,Inverter输出的电流就越大。 电压启动回路: ENB为高电平时,输出高压去点亮Panel的背光灯灯管。 PWM控制器: 有以下几个功能组成:内部参考电压、误差放大器、振荡器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管。 直流变换: 由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路,输入的脉冲经过推挽放大器放大后驱动MOS管做开关动作,使得直流电压对电感进行充放电,这样电感的另一端就能得到交流电压。 LC振荡及输出回路: 保证灯管启动需要的1600V电压,并在灯管启动以后将电压降至800V。 输出电压反馈: 当负载工作时,反馈采样电压,起到稳定Inventer电压输出的作用。 其实你可以想象一下了。都有那些电子元件需要正负极,电阻,电感一般不需要。二极管一般坏的可能就是被击穿只要电压正常一般是没有问题的,三极管的话是不会导通的。稳压管如果正负接反的话就会损坏了,但一般有的电路加了保护就是利用二极管的单向导通来保护。在就是电容了,电容里有正负之分的就是电解电容了,如果正负接反严重的话其外壳发生爆裂。 主要元件二极管。开关管振荡变压器。取样。调宽管。还有振荡回路电阻电容等参开关电路原理。 逆变器的主功率元件的选择至关重要,目前使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管(BJT),功率场效应管(MOSFET),绝缘栅晶体管(IGBT)和可关 断晶闸管(GTO)等,在小容量低压系统中使用较多的器件为MOSFET,因为MOSFET具有较低的通态压降和较高的开关频率,在高压大容量系统中一般 均采用IGBT模块,这是因为MOSFET随着电压的升高其通态电阻也随之增大,而IGBT在中容量系统中占有较大的优势,而在特大容量(100KVA以 上)系统中,一般均采用GTO作为功率元件 。 大件:场效应管或IGBT、变压器、电容、二极管、比较器以及3525之类的主控。交直交逆变还有整流滤波。 功率大小和精度,关系着电路的复杂程度。 IGBT(绝缘栅双极晶体管)作为新型电力半导体场控自关断器件,集功率MOSFET的高速性能与双极性器件的低电阻于一体,具有输入阻抗高,电压控制功耗低,控制电路简单,耐高压,承受电流大等特性,在各种电力变换中获得极广泛的应用。与此同时,各大半导体生产厂商不断开发IGBT的高耐压、大电流、高速、低饱和压降、高可靠性、低成本技术,主要采用1um以下制作工艺,研制开发取得一些新进展。 逆变器发出的电和电能表(energy meter)走的不一样原因解析(案例) 1、电能量计算原理 要了解其中的原委,首先我们要弄清,电能量究竟是怎么被计算出来的。学过高中物理的应该知道,电能量计算公式为: W =UIT=I2RT 公式中: W---光伏系统发电量,单位是KWH U---市电电压,单位为V I--- 输出电流,单位为A T---负载每天的用电时间,单位h R---输出线缆的阻抗,单位为Ω 无论是什么样的仪器设备,计算电能量的规则都是一样,根据电压、电流、时间三个物理变量的数据采集,再通过不同的算法计算出电能量。 2、逆变器电能量计算 逆变器在整个光伏系统当中除了担任直流转交流的工作外,电站的所有动态运行数据都是在逆变器侧完成,电能量计算也是其中一部分。逆变器通过内置的电流传感器和电压采样电路,采集到电压电流数据,通过软件算法,计算出发电量,显示在逆变器屏幕及监控平台上。 逆变器发电量的计算,涉及到电压及电流的检测。从电流传感器到计算芯片,还有一段硬件采样处理电路,电流传感器的精度约为±0.5%,加上硬件采样电路和软件计算,总体精度约为±1%。 3、电能表(energy meter)电能量计算 目前电能计量表有很多类型,但是计量电能量的原理实质上都是相通的,以电子式电能表为例,接入被测电路的电流、电压传感器,将数据经模块转换器转换后,输入微处理器进行分析、处理,通过显示屏显示分时计量的正反向有功、无功电能量。 跟逆变器一样,电能表(energy meter)的测量也是有误差的,单相或三相电能表(energy meter),在铭牌上都会有标注精度等级0.2S、0.5S、1.0S、2.0S级等,意思是允许在±0.2%、±0.5%、±1.0%、±2.0%之内的误差,目前居民普遍使用的电能表(energy meter)的精度等级是1.0S的,所以有±1%的误差。 4、案例分析 知道了电能量的基本计量规则,下面以实际案例,建立一个数学模型来看看不同情况下逆变器显示电能量及电能表显示电能量的差异。 情况一:河南地区一个10KW光伏电站,输出为三相380V并网,采用growatt 10000TL3-S机型一台,逆变器输出侧使用6平方铜线接入,逆变器输出侧到电能表距离为30米。一天发电量按满载4小时计算,一天发电量为:10KW*4h=40KWH 线缆损耗计算公式: △W=I2RT (1) R=ρL/S (2) 通过公式及线缆的长度、大小可计算出三根输出相线的损耗为0.16KWH 情况一:逆变器电流测量精度为-1%,电能表(energy meter)测量误差﹢1% 逆变器检测的输出电流: I=15.2A*(1-1%)=15.05A 逆变器显示发电量W1=UIT=39.6度 电能表(energy meter)显示发电量W2=40.2度 结论:W1《W2 情况二:逆变器电流测量精度为﹢1%,电能表(energy meter)测量误差﹣1% 与情况一类似的计算可得出: 逆变器显示发电量W1= 40.4度 电能表(energy meter)显示发电量W2=39.4度 结论:W1》W2 情况三:逆变器电流测量精度为-1%,电能表(energy meter)测量误差-1% 与情况一类似的计算可得出: 逆变器显示发电量W1=39.6度 电能表(energy meter)显示发电量W2=39.4度 结论:W1》W2 情况四:逆变器电流测量精度为 1%,电能表(energy meter)测量误差 1% 与情况一类似的计算可得出: 逆变器显示发电量W1=40.2度 电能表(energy meter)显示发电量W2=40.2度 结论: W1=W2 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 湖南科达瑞专业生产智能电能表(smart meter),包括导轨式、壁挂式、嵌入式电能表、电力仪表、充电桩直流电表。涵盖单相、三相交流多功能型、预付费型、远程通信型(载波、无线)。产品标准满足国家电网公司标准、南网标准。精度覆盖0.2s、0.5s、1.0。 选择科达瑞智能电能表(smart meter),为您提供优质产品,真诚服务!

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