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　　1 引言

　　組串式逆變器散熱方式主要有強(qiáng)制風(fēng)冷和自然冷卻兩種，針對(duì)兩種散熱方式的實(shí)際效果，筆者抽取了不同廠家不同散熱方式的兩款組串式逆變器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在同樣的環(huán)境溫度下，強(qiáng)制風(fēng)冷的逆變器內(nèi)部環(huán)境溫度及核心器件溫升比自然冷卻的逆變器低約20℃左右，強(qiáng)制風(fēng)冷的逆變器散熱性能更優(yōu)，實(shí)際使用壽命更有保障，逆變器可在較高的環(huán)境溫度下滿功率輸出，保證發(fā)電量。通過對(duì)國(guó)內(nèi)某電站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)，自然冷卻的組串式逆變器由于散熱性能差，夏天高溫環(huán)境下出現(xiàn)降額運(yùn)行，造成電站發(fā)電量損失。

　　2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：?jiǎn)螜C(jī)25kW以上的逆變器采用強(qiáng)制風(fēng)冷更適宜

　　隨著分布式光伏的發(fā)展，25kW~60kW功率等級(jí)的組串式逆變器廣泛應(yīng)用于工商業(yè)屋頂、小型山丘等光伏電站，由于安裝在戶外，工作環(huán)境溫度相對(duì)較高;同時(shí)逆變器廠家為了方便系統(tǒng)安裝，逆變器尺寸越做越小，開關(guān)器件產(chǎn)生的熱量較為集中， 對(duì)組串式逆變器的散熱能力提出了很高挑戰(zhàn)。散熱能力的優(yōu)劣最終表現(xiàn)出來的是機(jī)器內(nèi)部環(huán)境溫度及器件溫度的高低，并將直接影響著逆變器實(shí)際發(fā)電量和使用壽 命。為了保證電站25年內(nèi)高效可靠的發(fā)電，眾多的電站投資及設(shè)計(jì)人員在組串式逆變器選型時(shí)，對(duì)逆變器散熱能力的關(guān)注越來越多。

　　《散熱方案選擇主要取決于逆變器功率》一文從理論分析認(rèn)為：當(dāng)組串式逆變器單機(jī)功率大于25kW時(shí)，散熱熱流密度較大，從散熱效果的角度采用強(qiáng)制風(fēng)冷散熱 方式更為適宜。為了驗(yàn)證單機(jī)功率25kW以上的組串式逆變器強(qiáng)制風(fēng)冷和自然冷卻的實(shí)際散熱效果差異，筆者挑選了國(guó)內(nèi)主流的兩廠家40kW組串式逆變器進(jìn)行 相關(guān)實(shí)驗(yàn)：A廠家采用強(qiáng)制風(fēng)冷散熱方式，B廠家采用自然冷卻散熱方式。兩廠家的逆變器均在環(huán)境溫度45℃和相同交直流電壓條件下穩(wěn)定運(yùn)行，通過在內(nèi)部環(huán)境、膜電容、電解電容、逆變模塊等關(guān)鍵區(qū)域布置溫度測(cè)點(diǎn)，測(cè)得各點(diǎn)溫度值如表1。測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)B廠家40kW逆變器實(shí)際最大輸出功率只有32kW(80%負(fù) 載)，針對(duì)此現(xiàn)象筆者仔細(xì)分析后得出兩點(diǎn)原因，一是在環(huán)境溫度45℃時(shí)逆變器出現(xiàn)了降額運(yùn)行，二是逆變器自身容量配置設(shè)計(jì)不合理，輸出功率達(dá)不到標(biāo)稱的額 定功率。如果自然冷卻的逆變器工作在滿載，實(shí)際的溫升將更高。

　　眾所周知，電子器件實(shí)際使用壽命與其所處的環(huán)境溫度密切相關(guān)，溫度越高，器件實(shí)際使用壽命越短，根據(jù)電子器件壽命與環(huán)境溫度的“10度法則”，即環(huán)境溫度每升高10度，電子器件壽命將減少一半。20℃的溫差，意味著不同散熱方式的兩款產(chǎn)品壽命相差4倍。因此，為了提高逆變器的散熱能力，保障核心電子器件的使用壽命，單機(jī)功率等級(jí)在25kW以上的組串式逆變器采用強(qiáng)制風(fēng)冷散熱方式更適宜。