目前分布式發(fā)電系統(tǒng)的可靠性并不高，并網(wǎng)逆變器是系統(tǒng)的核心部件，也是可靠性的薄弱環(huán)節(jié)。單臺逆變器的故障就可能會引起整個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的崩潰，因此，對逆變器的可靠性的要求也越來越高。下面，我們來看看光伏逆變器的一些可靠性分析。
試驗設(shè)備：環(huán)儀儀器 光電逆變器高溫老化箱
可靠性分析意義：
可靠性分析的主要目的就是通過建立系統(tǒng)的可靠性模型，對系統(tǒng)的各組成部分進行可靠性計算與分析，以找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，分析單元之間以及單元與系統(tǒng)之間可靠性的相互影響，將信息反饋給設(shè)計生產(chǎn)和運行維護部門，以促進產(chǎn)品可靠性水平的提高以及運營維護成本的下降。
光電逆變器的主要失效機理：
（1）熱機械應(yīng)力失效
光電逆變器在工作過程中，由于自身功率損耗的波動會引起結(jié)溫的波動，由于相鄰材料之間熱膨脹系數(shù)存在差異，使不同材料的形變程度不同，連接處受到的應(yīng)力不同，引起連接處的疲勞和蠕變。于是溫度的變化導(dǎo)致連接層的機械變形并產(chǎn)生疲勞的損傷累積。
（2）過電應(yīng)力失效
光電逆變器在工作過程中，若工作電壓或電流超出其額定值時，器件局部會瞬間產(chǎn)生大量的熱，當(dāng)熱點溫度超過器件材料的熔點時，材料就會開始熔化，形成短路或開路，引起器件失效。
蒙特卡洛法逆變器可靠性評估
蒙特卡洛法以各元件的可靠性原始數(shù)據(jù)為前提，通過計算機模擬隨機出現(xiàn)的各種系統(tǒng)的運行狀態(tài)，從大量的模擬實現(xiàn)結(jié)果中統(tǒng)計出系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。
首先建立逆變器可靠性概率模型，由于元件失效為固定值，每次獨立實驗對元件i生產(chǎn)1到Ni的均勻分布的隨機整數(shù)，N為元件i的失效率的倒數(shù)，每生成一個隨機數(shù)，代表元件運行了1小時；假設(shè)元件隨機數(shù)為1時，該元件失效，任一元件失效時，逆變器失效；統(tǒng)計逆變器失效時的運行時間，即平均故障間隔時間MTBF。所得結(jié)果與框圖法所得平均失效前時間36101h 進行對比。
隨著模擬次數(shù)的增加，蒙特卡洛法所得結(jié)果逐漸趨近于框圖法結(jié)果。
下圖為蒙特卡洛法模擬逆變器1500運行所得失效時間間隔統(tǒng)計結(jié)果。
結(jié)果表明，隨著蒙特法模擬次數(shù)的增加，模擬結(jié)果逐漸收斂于框圖法計算結(jié)果，當(dāng)模擬次數(shù)達到1500次時，兩種方法所得結(jié)果誤差僅為0.3%，證明了蒙特卡洛程序的正確性。
若假定光伏并網(wǎng)逆變器僅有約1/3的時間處于有效工作時間，在未考慮保護設(shè)備、控制電路、導(dǎo)線、連接點等的失效率也不考怎逆變器的老化、維修，以及安裝、人為等因素的前提下，逆變器的平均故障間隔時間約為12年。
以上就是逆變器的可靠性分析，如有試驗疑問，可以咨詢環(huán)儀儀器相關(guān)技術(shù)人員。
