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离网风力发电系统逆变器的主要技术性能指标

1、额定输出电压

在规定的直流输入电压允许波动范围内，逆变器应能输出的额定电压值。对输出额定电压值的稳定精度有如下规定。

在稳态运行时，电压波动范围应有一个限定，例如，其偏差不超过额定值的±3%或±5%。

在负载突变（额定负载的0%、50%、100%）或有其他干扰因素影响动态情况下，其输出电压偏差不应超过额定值的±8%或±10%。

逆变器应具有足够的额定输出容量和过载能力，以满足最大负荷下设备对电功率的需求。额定输出容量表征逆变器向负载供电的能力。当逆变器的负载不是纯阻性时，也就是输出功率因数小于1时，逆变器的带负载能力将小于所给出的额定输出容量值。

在离网风力发电系统中均以蓄电池为储能设备，当标称电压为12V的蓄电池处于浮充电状态时，端电压可达13.5V，短时间过充状态可达15V。蓄电池带负荷放电终止时端电压可降至10.5V或更低。蓄电池端电压的起伏可达标称电压的30%左右。这就要求逆变器具有较好的调压性能，才能保证风力发电系统以稳定的交流电压供电。

2、逆变器的输出电压稳定度

逆变器的输出电压稳定度表征逆变器输出电压的稳压能力，多数逆变器产品给出的是在输入直流电压允许波动范围内该逆变器输出电压的偏差百分数，通常称为电压调整率。高性能的逆变器应同时给出当负载由0到100%变化时，该逆变器输出电压的偏差百分数，通常称为负载调整率。性能良好的逆变器的电压调整率应≤±3%，负载调整率应≤±6%。

3、输出电压的波形失真度

当逆变器输出电压为正弦波时，应规定允许的最大波形失真度（或谐波含量）。通常以输出电压的总波形失真度表示，其值不应超过5%。

4、额定输出频率

逆变器输出交流电压的频率应是一个相对稳定的值，通常为工频50Hz。正常工作条件下其偏差应在±1%以内。我国的交流负载是在50Hz的频率下进行工作的，而高质量的设备需要精确的频率，因为频率偏差会引起用电设备的性能下降。

5、负载功率因数

负载功率因数表征逆变器带感性负载或容性负载的能力，在正弦波条件下，负载功率因数为0.7～0.9（滞后），额定值为0.9。逆变器产生的电流与电压间的相位差的余弦值即为功率因数，对于电阻型负载，功率因数为1，但对电感型负载（户用系统中常用负载）功率因数会下降，有时可能低于0.5，功率因数由负载确定而不是由逆变器确定。

6、额定输出电流

额定输出电流（或额定输出容量表示在规定的负载功率因数范围内，逆变器的额定输出电流。有些逆变器产品给出的是额定输出容量，其单位以VA或kVA表示。逆变器的额定容量是当输出功率因数为1（即纯阻性负载）时，额定输出电压与额定输出电流的乘积。

7、额定逆变输出效率

额定逆变输出效率等于逆变器输出功率除以输入功率，逆变器的效率会因负载的不同而有很大变化。逆变器的效率值表征自身功率损耗的大小，通常以百分数表示。10kW级的通用型逆变器实际效率只有70%～80%，将其用于风力发电系统时将带来总发电量20%～30%的电能损耗。风力发电系统专用逆变器，在设计中应特别注意减少自身功率损耗，提高整机效率。这是提高风力发电系统技术经济指标的一项重要措施。在整机效率方面对风力发电专用逆变器的要求是：千瓦级以下逆变器额定负荷效率≥80%～85%，低负荷效率≥65%～75%；10kW级逆变器额定负荷效率≥85%～90%，低负荷效率≥70%～80%。容量较大的逆变器还应给出满负荷效率值和低负荷效率值，逆变器效率的高低对风力发电系统提高有效发电量和降低发电成本有着重要影响。

8、保护功能

风力发电系统正常运行过程中，因负载故障、人员误操作及外界干扰等原因而引起的供电系统过流或短路。逆变器对外部电路的过电流及短路现象最为敏感，是风力发电系统中的薄弱环节。因此，逆变器要具有良好的对过电流及短路的自我保护功能。

电压保护

逆变器输入端若为蓄电池组，蓄电池在过充电时逆变器的直流输入电压就会超过标称值，如，一个12V的蓄电池在过充电以后，电压可能会达到16V或者更高，这时就有可能损坏后级的逆变器。所以控制蓄电池的充电状态是十分必要的，逆变器须有检测输入电压及过压保护电路，当电压高于设定值时，保护电路会将逆变器断开。对于没有电压稳定措施的逆变器，应有输出过电压防护措施，以使负载免受输出过电压的损害。

过电流保护

逆变器的过电流保护电路应在负载发生短路或电流超过允许值时及时动作，使其免受浪涌电流的损伤。

9、启动特性

它表征逆变器带负载启动的能力和动态工作时的性能，逆变器应保证在额定负载下可靠启动。高性能的逆变器可做到连续多次满负载启动而不损坏功率器件。小型逆变器为了自身安全，有时采用软启动或限流启动。

10、噪声

逆变器中的电子开关、变压器、滤波电感、电磁开关及风扇等部件均会产生噪声。逆变器正常运行时，其噪声应不超