如何解决太阳能逆变器的电磁兼容问题

编辑：abbywang

太阳能逆变器是太阳能或光伏装置的一个重要子系统。完成将新产生的电能馈到电网中的关键步骤需要用到这些设备。就像从白炽灯到最新笔记本电脑技术的每一次进步，电子流都可能带来能量的散布，从而引起电磁干扰。当然，接下来必然会关注怎样预防和降低这种干扰，从而实现电磁兼容。更进一步，电磁兼容自身的概念包括定义某个限值，低于这个限值多个设备和系统就能同时有效工作，而不会对外产生干扰问题或者被外界干扰。最后，这种指令性标准的最终贡献是确定限值和测试程序，以及规定真正能实现兼容的测试设备。

太阳能逆变器和电磁兼容：难题

现在，要确保太阳能逆变器的电磁兼容还是存在问题的。这是因为需要产生大量的电能，而许多警告仅仅是提醒要谨慎过程。另一个困难产生在处理效率问题的时候——例如，需要将太阳能装置产生的功率比例最大化，这种功率是指进入电网后实际能用的功率。高效率意味着快速的切换操作，这样就有陡峭的上升时间和下降时间，从而引起干扰。而且，寻求设计更为经济的太阳能逆变器导致在拓扑结构图中省去了变压器。这样的设计会产生高电压及快速上升的电压火花——伴随产生了不想要的电磁干扰。

相关标准

就像许多技术变化很快的其他领域，电磁能设备的电磁兼容管理已经跟不上实际发展的脚步。现在还没有管理太阳能逆变器的特定标准。实际上，对太阳能逆变器并没有准确的分类。很多时候将太阳能逆变器定义为家庭装置；工科医（工业、科学、医疗）设备；或者信息技术器件。这些任意的描述使太阳能逆变器必须符合EN55014,EN55011或EN55022标准。目前，我们正在致力制订专门用于光伏电能产生系统的标准。德国电子技术委员会的K373委员会已经分为五个项目分别制定特定的标准，包括：太阳能电池，太阳能面板；用于光伏系统的连接器；确定光伏系统的仿真程序；以及搭建光伏系统。

K373委员会的工作是很有需求的。今天，太阳能逆变器的制造商抱怨要在他们的设备上贴上CE标志，就意味着他们必须要通过以下标准：

● 符合IEC 60950-1:2003-08和EN 50178:1998-04规定的设备安全性标准
● 符合61000-4-6-3：2002-08和EN 61000-6-4：2008以及EN 61000-6-4：2002-08规定的发射标准
● 符合EN 61000-3-2:2001-12规定的功率回馈到干线标准

太阳能逆变器的测试系统

开发了包含干线模拟系统（具有功率回馈）和光伏photovoltaic）模拟单元（图1）的测试系统是最近取得的一项成就，它有利于澄清现有混乱的标准。光伏模拟器用于模拟太阳能面板。用户能够通过精确控制的系统迅速调节程序，模拟出不同类型太阳能面板的特性及它们变化的功率输出。该系统甚至还能准确模拟平静的和狂暴的天气状况（图2）。这种特性提供了电磁兼容测试的关键参量——完全在相同条件下做重复性测试。