华为SUN2000系列逆变器特性描述

SUN2000 V100R001 特性描述Issue 01 Date 2013-07-01华为技术有限公司版权所有 ? 华为技术有限公司 2013。 保留一切权利。非经本公司书面许可，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本文档内容的部分或全部，并不得以任何形式传播。商标声明和其他华为商标均为华为技术有限公司的商标。本文档提及的其他所有商标或注册商标，由各自的所有人拥有。注意您购买的产品、 服务或特性等应受华为公司商业合同和条款的约束， 本文档中描述的全部或部分产品、服务或特性可能不在您的购买或使用范围之内。除非合同另有约定，华为公司对本文档内容不做任何明示或默示的声明或保证。由于产品版本升级或其他原因，本文档内容会不定期进行更新。除非另有约定，本文档仅作为使用指导，本文档中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。华为技术有限公司地址： 深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼 邮编： 518129 网址： http://www.huawei.com客户服务邮箱： support@huawei.com客户服务电话： 0755-28560000 4008302118 客户服务传真： 0755-28560111 SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 3 共 18 目 录1 概述 . 42 基本功能 . 5WSFD-001100 高效的能量转换系统 . 5WSFD-002100 高可靠性的系统设计 7WSFD-003100 满足入网标准 9WSFD-003200 电网故障穿越 10WSFD-003300 弱电网并网与控制 10WSFD-003400 支持远程电网调度 11WSFD-004100 易安装，免维护 12WSFD-004200 灵活多样的单机监控管理 . 14WSFD-004300 组串智能监控 153 可选功能 . 17WSFD-100100 远程网管 NetEco . 17WSFD-100200 支持数据采集器 18SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 4 共 18 1 概述太阳能逆变器为太阳能发电系统的核心部分， 把光伏电池板产生的直流电转化为交流电，并馈入电网。本产品输入为 PV 直流电，输出为三相四线 +PE 交流电，除了电气性能外， 系统还拥有智能监控、 集中网管， 组成完备的系统化解决方案。2 基本功能WSFD-001100 高效的能量转换系统可获得性SUN2000 V100R001 及之后版本均具有此特性特性简介高转换效率： 最高效率 98.5%/98.6% ， 欧洲效率 98%/98.6%， MPPT 效率 99.9%；多路 MPPT： 8/10/12KW 支持 2 路 MPPT 功能； 15/17/20KW 支持 3 路 MPPT功能多峰 MPPT 扫描弱光起机，支持低功率并网发电支持过载运行客户价值多种措施优化系统效率，保证客户收益的最大化，缩短投资回报周期。特性描述高转换效率，高 MPPT 效率：转换效率指的是逆变器内部电路从输入到输出侧的转换效率， 衡量的指标主要有最高效率和欧洲效率；SUN2000-8KTL/10KTL/12TKL 最高效率 98.5%，欧洲效率 98%；SUN2000-15KTL/17KTL/20KTL 最高效率 98.6%，欧洲效率 98.3%；逆变器的输入是多块电池板通过串并联结构组成的光伏阵列。 光伏阵列的输出特性具有非线性，主要受光照、温度和负载情况的影响。在光伏发电系统中提高效率的一个重要的途径就是实时检测太阳能板的发电电压， 并追踪最高电压电流值(VI) ，保证系统以最大的功率点输出。SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 6 共 18 SUN2000 所有的机型的静态 MPPT 效率均达到 99.9% 多路 MPPT 4/6 路 PV 输入8/10/12KW 支持 2+2 或者 2+1 组合，实现 2 路独立 MPPT 输入，15/17/20KW 支持 2+2+2 或者 2+2+1，或者 2+1+1 组合，实现 3 路独立 MPPT 输入多路 MPPT 主要有以下优点：1）适应复杂的安装环境实际的工程应用中，用户经常会碰到比较复杂的安装环境（屋顶不同的朝向，倾角，不同的环境温度） ，通常环境不同的电池板输出特性也不一致，必须分开进行 MPPT 跟踪，保证系统发电量最大化，这就要求逆变器具备多路 MPPT 功能。2）减少组串不适配带来的发电量损失电池板串联，总电流由电流最小的电池板决定；组串并联，并联的电压由电压高的组串决定。不同的电池板的输出特性不可能完全一致，光伏阵列中串并联的组串数量越多， 组串不适配影响越大。 更多的 MPPT 可以使得更多的光伏阵列工作在最大功率点，有效减少组串不适配导致的发电量损失。多峰 MPPT 扫描：光伏阵列的局部阴影，是许多光伏发电系统的能源产量减少的主要原因之一；光伏阵列在部分遮挡条件下其 P-V 曲线具有多个峰点， 传统 MPPT 跟踪在局部遮挡情况下，可能跟踪的只是局部最大功率点，而不是系统最大功率跟踪点。SUN2000 通过优化的控制算法，实现了在局部遮挡条件下的多峰 MPPT 跟踪，保证在有阴影的情况下，依然可以跟踪到光伏阵列的全局最大功率点，有效提高系统发电量。弱光起机，支持低功率并网发电：光伏电池板的输出电压和输出功率与光照强度有关。在一天中，早晨光照逐渐变强，电池板输出电压逐渐上升，输出功率也随之增加。当电池板的开路电压满足开机条件后，逆变器会尝试开机。根据 IV 曲线，开机后电池板输出电流增大，输出电压会下降，如果电池板输出电压下降后达不到开机电压，逆变器会关机。这样就导致了逆变器反复开机的情况， 带来逆变器内部器件的损耗， 整机寿命减少。 SUN2000 通过算法实现开机功率的检测， 能准确判断电池板当前的功率和电压能否满足开机所需最小功率和电压从而避免了逆变器出现反复开关机的情况， 保证了逆变器的内部器件的寿命达到设计要求。支持过载运行：逆变器支持环境温度 40° C 条件下，过载 110%运行，提升低温、高辐照环境下的发电量；SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 7 共 18 实际太阳能系统中，电池板功率与逆变器功率配比在 0.9~1.1 之间。如果光照强度很强，且环境温度较低电池板的最大输出功率可能大于其标称功率。如果系统中逆变器配备容量余量不大，且逆变器过载性能不好的话会进入限功率状态，导致发电量损失。依赖关系无WSFD-002100 高可靠性的系统设计可获得性SUN2000 V100R001 之后版本均具有此特性。特性简介安全的组串并联结构，有效避免电池板故障引发事故；高等级直流 /交流浪涌保护器 ; 可靠高效的散热系统 ; 防护等级达到 IP65，支持室外安装；支持宽温度范围、高海拔环境运行；完善的检测与保护功能客户价值高可靠性保证系统在任何环境下的稳定运行，也是发电量的保证。特性描述支持宽温度范围、高海拔运行（ 3000 米以上降额运行） ；SUN2000工作的环境温度为 -25~60 ° C， 50° C以上进行功率降额设计，到 60° C环境温度时仍然能够支持输出超过 50%的额定功率。逆变器工作的海拔高度为3000 米，无须降额。更高海拔的环境下，由于空气变得稀薄，更容易被击穿，同时逆变器的散热性能也会受到影响。因此运行在 3000 米以上需要进行输入电压及功率降额。安全的组串并联结构，有效避免电池板故障引发事故；光伏阵列中，并联的组串在其中一路组串产生故障（电池板短路、组串受遮挡面积过大等）情况下，正常组串中的电流会反灌到故障组串中，会导致故障组串的损坏甚至产生起火等安全事故。 SUN2000每个 MPPT只有 2 路组串并联， 组串出现故障时反灌电流小，最大限度的保证了系统的安全。SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 8 共 18 支持室外安装SUN2000防护等级达到 IP65， 支持室外安装。 防水， 防腐蚀能力均经过严格测试，保证适应恶劣的应用环境要求。高等级的直流 /交流浪涌保护器SUN2000 的直流 / 交流浪涌保护设计符合 IEC 62305 ， IEC 60364-4-41 ， IEC 60364-7-712 ， CLC/TS 50539-12 标准；采用我司定制的交直流浪涌保护器，直流防护等级为类型 II ，共模 20KA，交流防护等级为类型 III ，共模 5KA。浪涌保护器内部包含热脱扣装置，能够有效防止器件失效时产生起火等严重事故。信号口防护等级为共模 8KA。高效可靠的散热系统，实现自然对流散热SUN2000 采用一体成型的散热器， 散热性能稳定， 长期可靠性高。 发热器件如功率半导体，滤波电感产生的热直接传导到散热器，保证逆变器腔体内部空气温度控制在安全范围之内； 针对热敏感的器件如电解电容， LCD 等进行分区隔离， 保证寿命达到设计要求。整机实现自然对流散热，无须借助外部风扇进行散热。完善的检测与保护功能1）输入过欠压检测与保护：对 DC 输入电压进行检测，如果输入电压高于 /低于规格规定的范围，则启动保护；2） 输入防反检测与保护： 对 DC 输入的极性进行检测， 如果一路正负极性反接，则该路不输出3）组串故障检测：通过检测电池板的输出电压和电流的数据，判断组串是否发生故障。4）直流 /交流浪涌保护与故障检测：内置交直流浪涌保护器，并具有故障检测的功能，如果检测到浪涌保护器故障，则告警上报，避免保护器失效引起逆变器遭浪涌电压冲击损坏。5）绝缘阻抗检测与保护：对逆变器对应的绝缘阻抗进行检测，如果低于系统允许值，则启动保护6）输出过欠频检测与保护：对电网频率进行检测，如果超过 /低于系统允许的最大 /最小频率，则启动保护7）输出过流检测与保护：对逆变器输出电流进行检测，如果超过系统允许的最大电流，则启动保护8） 反孤岛检测与保护： 对电网频率进行主动和被动检测， 如果发现发生了孤岛，则启动保护9）残余电流检测与保护：对逆变器产生残余电流进行检测，如果超过系统允许的最大电流，则启动保护SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 9 共 18 依赖关系无WSFD-003100 满足入网标准可获得性SUN2000 V100R001 及之后版本可支持低电压穿越功能。特性简介满足中国、德国、意大利、澳大利亚等国入网标准，保证并网性能。客户价值取得电网运营商的并网准入许可，保证设备与电站安全。特性描述该产品满足以下国家的电网并网标准：中国： CGC/GF004 ： 2011 （ CNCA/CTS 0004-2009A ） ； Q/GDW ： 617-2011 德国： VDE-AR-N 4105:2011-08 ； VDE0126-1-1 、 EN 50438， BDEW-Guideline 2008 意大利： CEI 0-21 ； ENEL2010(DK5940 升级版 ) 、 EN 50438 印度： IEC61727； VDE0126-1-1 西班牙： New Royal Decree 1699/2011, VDE0126-1-1 、 RD1663 、 EN 50438 英国： G59/2 ISSUE 4 2011; G83-1-1（小于 5KW ） 、 G59/1（大于 5KW ） 、 EN 50438 法国： VDE0126-1-1_Fr （ * 注 2） 、 EN 50438， UTE C15-712-1 20107 捷克： VDE0126-1-1_CZ 、 EN 50438 ， VDE-AR-N 4105 ， PPDS 希腊： VDE0126-1-1_GR 、 EN 50438 ， VDE-AR-N 4105 ， PPC 保加利亚： VDE0126-1-1_Bu 、 EN 50438， VDE-AR-N 4105 比利时： VDE0126-1-1 、 C10/C11、 EN 50438 ， VDE-AR-N 4105 荷兰： VDE0126-1-1_NL 、 EN 50438 ， VDE-AR-N 4105 澳大利亚： AS 4777.2: 2005 、 AS 4777.3: 2005 依赖关系无SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 10 共 18 WSFD-003200 电网故障穿越可获得性SUN2000 V100R001 及之后版本可支持低电压穿越。特性简介满足德国以及中国国家电网中压电网标准中的低电压穿越。客户价值取得电网运营商的并网准入许可， 增强产品在电网基础设施薄弱地区的可靠运行能力，保证设备与电站安全。在电网出现短暂异常的情况下保持并网运行并输出无功功率， 支持电网系统稳定，避免在电网电压异常时因发电快速脱离而引发的电网崩溃。特性描述在低电压故障发生与恢复时，一定时间内保持对电网的同步连接，逆变器所受应力在安全范围内，并能发出无功支撑电网稳定。在电网电压跌落到 0（按照 BDEW 要求 <5%认为跌落到 0） ，穿越时间大于150 毫秒。在电网电压跌落到 0（按照 BDEW 要求 <5%认为跌落到 0） ，输出 100%无功电流。对电力系统故障期间没有切出的逆变器， 其有功功率在故障清除后应快速恢复，自故障清除时刻开始，以至少 10％额定功率 /秒的功率变化率恢复至故障前的值。低电压穿越输出无功， <90%电压时，电压每跌落 1%，输出 2%无功电流依赖关系无WSFD-003300 弱电网并网与控制可获得性SUN2000 V100R001 及之后版本可支持弱电网并网与控制，实现弱电网长期稳定运行。SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 11 共 18 特性简介弱电网并网与控制，满足电网标准以及应用场景的要求。客户价值取得电网运营商的并网准入许可， 增强产品在电网基础设施薄弱地区的可靠运行能力，保证设备与电站安全。在符合安规的前提下尽可能保持并网运行，支持电力系统稳定。特性描述正常市电电压为有效值 230V ，频率 50Hz 的电网，弱电网主要包含五个方面：电网电压负序不平衡、电网电压有较大谐波、电网电压幅值波动、电网电压频率波动、电网短路容量小。弱电网并网要求在电网规定的范围内保持对电网的连接。依赖关系无WSFD-003400 支持远程电网调度可获得性SUN2000 V100R001 之后版本均具有此特性。特性简介满足公共电网的安全性标准。 满足德国 2011 年 9 月执行的 “中压电网并网标准” ，支持有功功率降额、无功功率补偿功能。客户价值满足参与电网管理功能，确保公共电网供电的稳定性。特性描述SUN2000 逆变器可以接收远程电网调度， 实时监控当前电网的运行， 支持公共电网稳定性要求，参与电网调度，根据电网调度的指令执行有功功率降额和无功功率补偿。有功降额支持以下模式：根据电网频率自动调整输出功率。当连接低压电网时，实时监测电网频率，一旦电网频率高于 50.2Hz ，自动降低有功功率输出；接收远端的调度指令，按照指令要求降额。SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 12 共 18 无功功率补偿支持以下模式：根据电网电压自动调整输出无功的比例。根据当前的有功，按照设定的曲线自动调整无功功率。根据当前输出有功电流，按比例输出无功电流。按设定值输出无功功率。接收远端的调度指令，按照指令要求输出无功功率。依赖关系华为 SUN2000 V100R001C00 数据采集器。WSFD-004100 易安装，免维护可获得性SUN2000 V100R001 及之后版本均具有此特性。特性简介整机功率密度高，体积小所有接线端子外置，安装接线无须开盖无外部风扇，免维护，低噪声客户价值最大化的减少投资成本，缩短投资回报周期。特性描述整机功率密度高，方便安装整机尺寸（ W/H/D ） ： 520 mm x 255 mm x 610 mm(82L) ，重量 42Kg/48Kg ，功率密度高，方便 2 人安装；接线端子外置SUN2000 直流输入采用业界通用的光伏直流连接端子 Amphenol H4 ， 交流输出采用 Amphenol C16/3， RS485 信号端口采用防水 RJ45 端子，所有接线均在逆变器外部完成，无须打开机箱。无外部风扇，免维护，低噪声SUN2000 实现自然对流散热， 无外部风扇， 日常无须额外维护。 工作时噪声小于29dB，不会造成噪音污染。SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 13 共 18 依赖关系无WSFD-004200 灵活多样的单机监控管理可获得性SUN2000 V100R001 及之后版本均具有此特性。特性简介系统管理；告警管理；性能管理；配置管理；软件管理；客户价值通过图形化 LCD 界面清楚查询各种信息，掌握系统运行情况；特性描述监控显示界面采用一个 240*160 点阵 LCD 显示屏。监控界面语言支持用户自定义设置， 共有 6 种语言可选择 （中文、 英语、 德语、 法语、 意大利语、 西班牙语） ；太阳能逆变器监控实现对太阳能逆变器的组网和监控， 包括系统管理、 告警管理、性能管理、软件升级、配置管理、用户管理等功能。系统管理设备的自发现，设备添加；设备数据采集，控制设置命令下发；设备配置数据上送及配置设置数据的持久存储与恢复；该产品监控系统支持 2 个用户级别：一般用户（操作员） 、高级用户（工程师） 。各级别用户权限覆盖不同的参数设置范围。系统支持的用户管理操作：用户创建，用户修改，用户删除，用户注销，用户鉴权。告警管理告警的管理主要负责维护活动告警列表和历史告警列表，记录历史告警事件，为插件提供查询活动告警、 历史告警等服务， 执行告警确认、 告警强制结束等命令。告警管理支持功能包括，告警主动上报，活动告警查询，历史告警查询，告警确认，告警强制结束等。实时查看本机当前告警信息和历史告警信息。告警信息包括告警名称、等级、告警源（告警定位信息） 、产生时间、消除时间（仅历史告警有此参数）以及告警修复措施。SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 15 共 18 告警信号信息包括设备 ID 、 告警 ID、 告警级别、 告警产生时间、 告警结束时间、告警确认状态；性能管理本机运行状态和运行参数，包括系统发电量性能数据、输出功率。界面支持以柱状图形式显示本机发电量数据。配置管理常用参数设置：语言、时间、日期格式、收益货币、收益比率、用户密码通信参数设置： RS485的地址、协议、波特率、校验方式保护参数设置：设置电网保护参数，包括：过、欠压保护点，过、欠频保护点，输出过流保护点，电压等级，频率等级。保护参数设置：一级过、欠压保护点；一级过、欠压保护时间；一级过、欠频保护点；一级过、欠频保护时间；绝缘阻抗 ISO 保护点；开机软启动时间； （当电网标准为二段保护时，增加提供二级过、欠压保护点；二级过、欠压保护时间；二级过、欠频保护点；二级过、欠频保护时间； ）特性参数设置： 10 分钟过压保护点； 10 分钟过压保护时间；电压不平衡保护；低电压穿越使能；孤岛保护使能控制参数命令：开机、关机、恢复出厂参数设置：电网标准码USB 软件管理该产品监控模块设有 USB接口，支持 USB 2.0 标准。通过 U 盘进行数据的上传和下载： 可以通过 USB接口和具备 USB接口的设备进行通信，如 U盘等实现配置文件加载、配置文件下载、数据下载操作，系统可以显示文件上传和下载的状态和进度。通过 USB 完成系统软件的升级，插入 U 盘可以自动完成逆变器软件的升级，监控显示界面能够显示升级状态和升级进度。如果升级失败，支持重新升级。依赖关系无WSFD-004300 组串智能监控可获得性SUN2000 V100R001 及之后版本均具有此特性。SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 16 共 18 特性简介电池板异常状况检测和诊断；系统运行策略优化；客户价值易维护——逆变器可以自动发现电池板异常；通过分析电池板特性，获取系统最优工作方式。特性描述1) 支持获取环境检测仪的数据（包括风速、温度、光照辐射度） ；2) 支持采样每路组串的电流、电压数据；3) 根据监控到的组串数据，分析组串特性；4) 根据组串的特性，在组串工作出现异常时优化 MPPT 跟踪性能，同时告知用户组串出现异常，提醒用户检修。依赖关系无SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 17 共 18 3 可选功能WSFD-100100 远程网管 NetEco 可获得性SUN2000 V100R001 版本可支持 NetEco 远程网管功能。特性简介支持远程网管客户价值实现太阳能电网系统远程管理，减少近端维护和巡检投入，降低维护成本。通过实时上传电站信息，及时上报告警，帮助客户随时了解站点运行状态，有效管理站点风险，提高电站可靠性。提供丰富的统计和管理功能，有助客户分析电站的问题与缺陷，为电站优化提供依据。特性描述1) 支持太阳能电站监控组网解决方案2) 支持带外传输，支持 GPRS/SMS/IP 传输组网3) 传输协议采用华为自定义协议，确保系统安全详细网管特性参考《 SUN2000 V100R001C00 NetEco 监控功能清单》依赖关系该特性需要选配 iManager NetEco1000S 本地网管系统SUN2000 V100R001 特性描述文档版本 01 (2013-07-01)华为专有和保密信息版权所有 ? 华为技术有限公司第 18 共 18 WSFD-100200 支持数据采集器可获得性SUN2000 V100R001 版本可支持此特性。特性简介支持数据采集器。客户价值监控电站设备状态，及时获取系统信息和状态，及时发现设备故障，减少系统宕机时间，提升系统发电量；特性描述最多可以管理 60 台逆变器，可以完成数据采集，数据存储，告警上报，参数设定，远程版本升级等功能。并可以通过数据采集器，接受来自电网公司发送的电网调度电镀指令信号，进行有功降额或无功补偿，实现电网调度。详细特性参考《 Smart Logger V100R001 功能清单》 。依赖关系