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各国电网结构与逆变器的选型分析

导语：美、英、德是世界上最先有电的三个国家,世界上的电压标准大致都从这三国沿袭而来,美国是最早采用交流发电机的国家,当时受发电机绝缘材料的限制,只能造出110V的交流发电机,所以建立了110V电网,这一标准后来影响到日本和地区(110V)。受美国影响较深的一些周边国家和地区,如加拿大、墨西哥、古巴、哥伦比亚,开曼群岛等国家,也采用110V-120V左右的标准。

后来随着技术进步,造出了220V的交流发电机,因此,后建立电网的欧洲国家就直接采用了当时最先进的220V-240V技术,而已采用110V-127V的国家由于全部更换为220V的电力系统代价过高,因而他们就只好沿用至今。客观地说,220V系统要比110V的更经济,还可以不用变压器直接从动力电380V中分相分出220V单相电供民用,比110V的更先进。

英国早期电压是240V,后来为了和欧盟标准相统一,而改到230V。大多数英联邦国家和英国海外领地都继承这一标准,比如澳大利亚、新西兰、印度、尼日利亚等为240V,马来西亚、新加坡、巴基斯坦等为230V。不过也有例外,比如加拿大、牙买加等国,因受美国影响而为110V;香港考虑到使用中国输来的电源,故采用220V标准。还有中东国家在19世纪末至20世纪初,多属于英国的势力范围,因此电压大多也采用英国标准,在230-240V左右。

德国电压为230V,受其影响,几乎整个欧洲的电压都在220V-230V上下。它们在亚、非、拉的前殖民地多数也采用这一标准。前苏联国家多为220V(俄罗斯现在逐渐改成230V),中国、蒙古、越南等因执行苏联标准,所以也为220V。

光伏并网逆变器输出电压较宽,一般都可以兼容220V到240V,但不能兼容110V。

我国的三相电网结构有IT,TT,TN-C和TN-S等几种,其中TT,TN-C和TN-S需要接零线,IT不需要接零线。TN-C零线和地线可以接在一起,TN-S零线和地线不能接在一起,并且不能接错。

TN-C系统,三相四线,零线和地线接地一起

TN-S系统,三相五线,零线和地线分开

TT系统,三相四线,零线和地线分开,地线接设备外壳

IT系统,三相三线,零线和地线分开,地线接设备外壳

我国的工商业电网一般采用三相五线的TN-S系统或者三相三线IT系统,并网逆变器输出一般星形三相五线制,或者三角形三相三线制,逆变器和电网联接时,如果出现以下故障(以古瑞瓦特逆变器为例),是逆变器的输出和电网没有匹配好:

1)逆变器显示交流各相电压相差很大,而用万用表测量各相电压基本一致。

原因:电网是三相三线的IT系统,逆变器输出是三线五线,但零线没有接,造成交流电压采样不准。解决办法:通知古瑞瓦特售后,把逆变器的输出制式改为三相三线制。

2)逆变器显示“ERROR111”零地侦测故障。

原因:电网为三相五线的TN-S系统,逆变器输出零线和地线接反了。解决办法:把零线和地线拆下来重新按照要求连接。

美国的电网结构:美国的低压电网电压有两个系统,按照美国的国家标准(ANSIC84-la-1980)的规定:一、SplitPhase系统,电压为120/240V:二、Delta3Phase系统480/277V和208/120V三相系统。

美国家庭SplitPhase系统,电压为120/240V

Delta3Phase240/120V三相系统

美国家用电器一般电压是110V,但是进户配电箱,大部分都采用SplitPhase系统,即有两根火线。美国三相电压有208V和480V两种。深圳古瑞瓦特公司深耕美国市场,推出多种型号的产品,适应美国市场。

240VSplitPhase系统

上图为单相逆变器和美国SplitPhase系统电网的连接方法,逆变器型号有Growatt1.5-3K-US,Growatt2-3KHF–US,Growatt3.6-5KMTL-US,Growatt4-7.6KMTLP-US,Growatt8-11KMTL-US等型号,这些产品都通过了UL1741,UL1998,IEEE1547,CSAC222No1071-1,FCCPart15(ClassAB),UL1699B等多项认证,可以在美国及北美市场销售。