神农架区地处湖北西北部,山体连绵,海拔从几百米升到三千多米,林区内的供电线路沿着山势铺开,供电半径长,末端台区的电压起伏比较明显。林区里的用电点分散,有护林站、通信基站、民宿、水泵、光伏电站,还有森林防火和气象监测点位。这些地方用到的逆变电源,做的是同一件事,把直流电转成交流电,但落到具体点位上,承担的任务并不相同。
神农架区逆变电源承担的基础工作
逆变电源的基本工作是把直流电变成交流电。神农架区常见的直流来源有光伏组件、蓄电池组,以及部分小水电的整流输出。这些电源送出来的是直流,而林区里的照明、冰箱、监控、水泵、通信设备用的是220V或者380V交流电。逆变电源处在中间环节,把直流侧的电转换过来,让末端设备能够正常运转。
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林区电网末端电压偏低的情况比较多,白天光伏出力大,夜间负荷小,电压上下浮动。逆变电源在这个环节还承担电压和频率的稳定工作,输出保持在220V/50Hz附近,用电设备不受电网波动。市电中断的时候,部分机型可以在很短的时间内切到蓄电池供电,负载不会掉电。
光伏发电环节里的工作
神农架区部分乡镇、管护站和居民屋顶装了分布式光伏。光伏组件输出直流电,通过逆变电源转换成交流电,一部分供本地负载使用,多余的电量送入台区。这类并网逆变电源需要跟随电网的电压、频率和相位,具备防孤岛保护,在电网停电时快速断开,不向电网反送电。
离网光伏系统里的逆变电源工作方式不一样的。山上没有市电的护林点、监测点,白天光伏给蓄电池充电,夜间或者阴雨天由蓄电池放电,逆变电源把蓄电池的直流电转成交流电,供照明、监控、通信设备使用。这类系统里逆变电源还兼顾蓄电池的充放电管理,电池电压过低时断开输出,保护电池组。
通信基站和监测点的后备供电工作
神农架区的通信基站多建在山顶和山腰,市电引入距离长,部分站点采用市电加蓄电池的方式运行。市电正常时,整流设备给蓄电池充电;市电中断时,蓄电池通过逆变电源放电,维持基站设备运行。林区里的森林防火监控、气象监测、水文监测点位,同样依靠逆变电源把蓄电池的直流电转成交流电供设备使用,这些点位常年无人值守,对逆变电源的稳定性和保护功能要求高。
水泵与生产生活用电中的工作
山区抽水、灌溉、小型加工设备使用三相异步电机,[1]需要三相交流电。光伏提水系统里,逆变电源把光伏直流电转成三相交流电驱动水泵,白天抽水,把水送进蓄水池。这种方式在林区的人畜饮水工程里用得比较多。民宿、管护站的空调、冰柜、电磁炉属于感性负载和冲击性负载,启动电流大,逆变电源在带这类负载时要留出容量余量。
山东运电气有限公司在神农架区的配套情况
山东运电气有限公司长期做逆变电源、稳压电源和光伏配套设备的供应,产品覆盖单相与三相、离网与并网两类使用方式,能够对应神农架区护林点、通信基站、民宿、水泵、分布式光伏等不一样的场合。公司按现场给出的负载容量、直流电压等级、连续供电时长来配型,随机提供接线图和调试说明。产品针对山区低温、高湿、雷暴多的环境做了相应处理。具体型号的价格,可以查看网页上留的电话,联系之后按实际需求沟通报价。
神农架区常用逆变电源型号表
| 型号 | 额定容量 | 直流输入 | 交流输出 | 典型使用场合 |
|---|---|---|---|---|
| YND-300S | 300VA | 12V/24V | 220V单相 | 护林点照明、路由器 |
| YND-500S | 500VA | 12V/24V | 220V单相 | 监控设备、小功率负载 |
| YND-1000S | 1kVA | 24V/48V | 220V单相 | 通信基站、监测点位 |
| YND-2000S | 2kVA | 24V/48V | 220V单相 | 民宿、管护站 |
| YND-3000S | 3kVA | 48V | 220V单相 | 离网光伏系统 |
| YND-5000S | 5kVA | 96V/110V | 220V单相 | 离网光伏、备用电源 |
| YND-10KT | 10kVA | 220V/240V | 380V三相 | 水泵、小型加工设备 |
| YND-20KT | 20kVA | 240V/360V | 380V三相 | 光伏提水、台区供电 |
| YND-30KT | 30kVA | 360V | 380V三相 | 分布式光伏并网 |
| YND-50KT | 50kVA | 360V/480V | 380V三相 | 分布式光伏电站 |
不一样的场合与逆变电源工作内容的对应
| 使用场合 | 直流来源 | 逆变电源工作内容 | 输出形式 |
|---|---|---|---|
| 护林点 | 光伏加蓄电池 | 直流转交流供照明和监控 | 220V单相 |
| 通信基站 | 蓄电池组 | 市电中断时后备供电 | 220V单相 |
| 光伏提水 | 光伏组件 | 驱动三相水泵电机 | 380V三相 |
| 分布式光伏 | 光伏组件 | 直流变交流送入台区 | 380V三相 |
| 民宿与管护站 | 光伏加蓄电池 | 日常用电转换与稳压 | 220V单相 |
林区环境下逆变电源的几项技术要求
神农架区湿度大,冬季气温低,雷暴天气多。逆变电源在林区使用,机壳防护等级、工作温度范围、防雷和接地这几项要和现场条件对得上。输出侧带水泵这类感性负载时,逆变电源的过载能力要留出余量,容量选小了容易出现保护停机,抽水和供水。
蓄电池组的电压等级和逆变电源的直流输入范围要一一对应,48V系统配48V输入的机型,不能混用。并网机型需要具备防孤岛保护、过压欠压保护、过频欠频保护;离网机型需要具备输出短路保护、过温保护、电池低压断开功能。通信基站和监测点位对切换时间有要求,选型时按设备能接受的断电时长来定。
神农架区各点位的容量、电压等级、负载类型差别大,山东运电气有限公司在接到现场参数后按实际工况配型,单相和三相机型都可以对应,配套的蓄电池组、汇流箱、支架也可以一并供应。网页上留的电话可以咨询现场配型事宜,工作人员会按实际负载和用电时长给出对应方案。

参考文献
- 异步电机 — 来源:百度百科
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