光【guāng】伏系统安装之【zhī】后，用户最关心【xīn】就【jiù】是发【fā】电量【liàng】，因为它直接关【guān】系到用户的投资回报。影响发电量的因【yīn】素很多，组件、逆【nì】变、电缆【lǎn】的质量【liàng】、安装朝向方位角、倾斜角度、灰尘【chén】、阴影【yǐng】遮挡、组件和逆变【biàn】器配比系统方案、线路设计、施工【gōng】、电网【wǎng】电压等等各种因素都有可能。本系【xì】列文章将根据实际案例一【yī】一探讨各种因素。本文主【zhǔ】要讨【tǎo】论逆变【biàn】器【qì】故障对系统的【de】影响【xiǎng】。
光伏系统是由组件、支架【jià】、逆变器、电缆【lǎn】、配电柜【guì】等设【shè】备组成。支【zhī】架【jià】是【shì】结构设备，除了【le】风灾破坏外一般不会坏；组件和逆【nì】变【biàn】器是发【fā】电设备【bèi】，但【dàn】组件功率【lǜ】密度【dù】少，如一个10kW电站，使用40块组件，总面积达64平方米，但这【zhè】些能量都集中到一台面积【jī】为0.25平方米的逆变器里，逆变器功率密度高，里面便是高温【wēn】高压【yā】高电流。
另外逆变器需要处理的事情也特别多，除了把直流电变成交流电外，还要承担检测组件和电网状况、系统绝缘、对外通讯等任务，计算量大，容易出错。
光伏逆变器是由【yóu】电路板、熔【róng】断器【qì】、功【gōng】率开关管、电感、继电器、电容【róng】、显示屏、风扇、散【sàn】热器，结构件等部件组成【chéng】。每个部【bù】件的寿命【mìng】不一样，逆变器的使用【yòng】寿命可【kě】以用“木桶理论”来解释，木桶的【de】最【zuì】大【dà】容【róng】量是由最短的木【mù】板决定的，逆变器的【de】使用寿命【mìng】是由【yóu】寿命最短的部件决定，逆变器最容易出故【gù】障是【shì】功率开关管、电容【róng】、显【xiǎn】示屏、风【fēng】扇【shàn】等4个部件。
功率开关管
功率开关管是把直流转换为交流的主要器件，是逆变器的心脏。
目前逆变器使用的功率开【kāi】关【guān】管有IGBT、MOSET等，是【shì】逆【nì】变器最脆弱的一个部件，它有【yǒu】三【sān】怕：
一怕过压，一个耐压【yā】600V的管子【zǐ】，如果【guǒ】两【liǎng】端电压超过600V,不到0.1秒种就会炸掉；
二怕过流，一个额定【dìng】电流【liú】为50A的管子【zǐ】，如果通过的【de】电流大于50A,不到【dào】0.2秒种就会炸掉；
三怕过温，IGBT节温不般【bān】有150度或者175度，一般都【dōu】把它控制在120度以下，散热设计是逆【nì】变器【qì】最关【guān】键【jiàn】技术【shù】之一。
功率器件损坏，就【jiù】意【yì】味【wèi】逆变器【qì】需要【yào】整【zhěng】机更换。但也不必【bì】过份担心，因为逆变器【qì】在设【shè】计时，这些【xiē】因【yīn】素都已考虑周全，在正常情况下，使用寿命到20年没有问题。逆变器在安装时，要考虑给逆变器留有散热通道，另外【wài】电网如有过高的谐波和过【guò】于频繁的电压【yā】突变【biàn】，也会【huì】造【zào】成功率器件过压损坏。
电解电容
电容是能量存储的部件，也是逆变器必不可少的元器件之一。
电容有电解电容、薄膜电容等，各有特点，都是逆变器所需。影响电解电容【róng】寿命【mìng】的原因【yīn】有【yǒu】很多，过电压、谐波电【diàn】流、高【gāo】温、急速充放电【diàn】等等，正常使【shǐ】用情况下，最大【dà】的影响是温度，因为温度越高电解液【yè】的挥发损耗越快。需要注意的【de】是这里【lǐ】的【de】温度【dù】不是指环境或表面【miàn】温【wēn】度，而【ér】是指【zhǐ】铝箔工作温度。
厂【chǎng】商通常【cháng】会将电容寿命和测试温度标注在电容本体，电解【jiě】液的挥【huī】发限制【zhì】了电解电容的【de】寿命，日本NCC电容是【shì】世界上最好的电容【róng】之一【yī】，它【tā】在规格书上标注最长寿命【mìng】是15年【nián】。
液晶显示屏
逆变器【qì】的【de】液晶显示【shì】屏可以显示光伏电站瞬时功率【lǜ】、发【fā】电量【liàng】、输入电压等各【gè】种指标。如能显示故障原因，将是个很好用的部件。
多数逆变器都有显示【shì】器，但也【yě】有没有的。除【chú】了【le】上述优【yōu】点外【wài】，液晶显示【shì】器【qì】有【yǒu】一个致命缺【quē】陷——使用【yòng】寿命短。质量一般的液晶显示【shì】器工作9-21万小【xiǎo】时，就会【huì】严重【chóng】衰减不能使用【yòng】。我们按照逆变器工作时间6:9-21:00计算，液晶【jīng】显示【shì】器每天工作14个小时，一年为5000小时。假设液晶显示器寿命为4万小时，那么它的使用寿命为8年。
现【xiàn】在户用逆变器一般保【bǎo】留显示【shì】器，电站用【yòng】的中大功率组【zǔ】串逆变器【qì】，无液晶显示【shì】屏是趋势。
风扇
组串式逆变器散热方式主要有强制风冷和自然冷却两种。
强制【zhì】风冷就要用到风【fēng】扇，通过组串式逆变器散热【rè】能【néng】力对比实【shí】验发现，中大功率组串式【shì】逆变器，强制风冷的【de】散【sàn】热效【xiào】果要优于自【zì】然冷却散热方式。采【cǎi】用【yòng】强制风冷可【kě】使逆变器内部电【diàn】容【róng】、IGBT等关键部【bù】件温升降低20℃左右，可确保逆变【biàn】器长寿【shòu】命【mìng】高【gāo】效工【gōng】作，而采【cǎi】用自然冷却方式的逆变器温升高，元【yuán】器件寿命降低。优质风【fēng】扇的寿【shòu】命为4万小时左【zuǒ】右，智能散热的逆变【biàn】器【qì】，一般是【shì】逆变器功率到30%以上才开始工作，平均每天工作时间约9-21小时，每年约1800小时，使用20年没有问题。
风扇最常见的故障是风机电源坏，或者有异物进入风扇内部，阻碍了风机转动。
总结：
光【guāng】伏【fú】逆变【biàn】器做为一个电【diàn】子产品，使用【yòng】上有一定的局限性，设计【jì】和安装时【shí】要注【zhù】意。有经验的EPC安装商，逆变器故障率要比没有经【jīng】验【yàn】的安装商低30%以【yǐ】上，所以经验很重要【yào】。逆变器运输和安装时，要轻【qīng】拿轻放【fàng】，避免里【lǐ】面【miàn】的接【jiē】头松【sōng】动。温度对【duì】逆变器主要部件寿命影响较【jiào】大，逆变器要避免阳光直晒，安装在通风散热的地方；组件和逆变器匹配要注意，逆变器不要长时间工作在满载状态；逆变器不要安装在谐波过高的电网环境，这可明显降低逆变器发生故障的机率，延长其使用寿命。
来源：古瑞瓦特
