GSL系列光伏逆变器培训

GSL系列光伏逆变器客服培训用教材大钢一.机型系列介绍二.拓朴与原理分析三.系列不同机型的内部构架图及相关简介四.各板件功能接口等定义五.安装开机调试步骤及相关注意事项六.维修相关注意事项及常见故障案例分析一、机型系列介绍GSLxxxx-T-DDUDDU：直流配电单元(配电开关及二极管)带变压器输出，即额定输出电压400V0100：100KW光伏逆变器0250：250KW光伏逆变器0500：500KW光伏逆变器0630：630KW光伏逆变器注：100KW、250KW变压器和直流配电单元集成在逆变器内部。500KW和630KW的直流配电是指配套我司的直流配电柜使用，变压器是在输出接变压器并网到低压电网。GSL全系列大功率光伏逆变器是我司开发的全新平台化产品，是我司进军新能源领域的重要基础。目前已经在西藏、宁夏、青海、陕西以及山东多地并网运行。GSL0100GSL0250GSL0500/GSL0630一.机型系列介绍一.机型系列介绍主要设计优点:1.高可靠性：工频集成方案、大余量的器件选型、完善的散热设计及防护设计、丰富的保护设计、冗余备份设计。2.高效率：DC/AC一级变换，技术可靠，效率高、完善的MPPT算法、极低的夜间损耗、优秀的风扇调速方案。3.方便维护：整机基本实现模组设计，独立的功率模块设计成组件，便于维护；整机基本实现正向维护，部分器件采用后维护；监控信息丰富，能快速准确地判断故障。4.方便管理：采用业界主流MODBUS协议，协议接口透明。逆变器可受远程控制，可以受电网调度指令控制，比如开关机，功率因数可调，限功率运行等，逆变器参数可方便传送到电站总监控系统。二.架构拓朴与原理分析系统主功率拓扑图1:此主功率拓扑为不带隔离变压器的机型，此系统输出线电压为270V，500K和630K输出电压可分为270V和315V。二.架构拓朴与原理分析系统主功率拓扑图2:此主功率拓扑为带隔离变压器的机型，此系统输出线电压为400V。检测板GSL0250I1DSP板UGTBSU1辅助电源板1GSL0250M7-1辅助电源板2GSL0250M7-2风扇电源板GSL0250M2电器控制板GSL0250M11、GSL0100T-DDU元件位置示意图2变压器T4三.系列不同机型的内部构架图及相关差异简介

GSL0100T-DDU元器件位置示意图2二极管组件驱动板GSL0250A1放电电阻接触器驱动板GSL0250I3母线电容绝缘检测板GSL0250I4吸收电容IGBT+驱动转接板变压器T1变压器T2变压器T3交流滤波电容并网接触器GSL0100T-DDU元器件位置示意图3直流配电开关直流防雷器直流总开关交流输出开关电流互感器交流防雷器交流防雷开关GSL0100T6辅助电源保险辅助电源开关直流输入接线交流输出接线GSL0100T-DDU元器件位置示意图4滤波电感2隔离变压器

右边图片为100K带变压器机型。不带变压器机型后舱为两个电感，分别是GSL0100L1、GSL0100L2。平行安装在底座上。注：线缆上的磁环为EMC测试用，出货机型没有此物料。驱动板GSL0250A1母线电容接触器驱动板GSL0250I3变压器T2变压器T1接触器二极管IGBT+驱动转接板交流滤波电容2、GSL0250T-DDU元器件位置示意图1变压器T3GSL0250T-DDU元器件位置示意图2交流输出开关电流互感器辅助电源保险交流防雷开关交流防雷器辅助电源开关直流防雷器直流总开关直流配电开关直流输入进线交流输出进线滤波电感2隔离变压器GSL0250T和GSL0250电感舱差异滤波电感2滤波电感1GSL0250TGSL0250注：250K单板使用与100K基本一致，250K带变压器机型会多一块风扇电源板和电感板。单板放在在右侧小门上。GSL0250M2-1GSL0250M2-2GSL0250M7-1GSL0250M7-2GSL0250M1UGTBSU1GSL0250I13、GSL0500元器件位置示意图1与100K、250K相比，GSL0500小门上多出一块风扇电源板。直流霍尔接触器驱动板GSL0250I3GSL0250T1GSL0500元器件位置示意图2交流输出开关交流输出进线辅助电源开关辅助电源保险交流防雷器交流防雷开关直流总开关直流防雷器GSL0500元器件位置示意图3GSL0500元器件位置示意图44、GSL0500-2012/GSL0630-2012元器件位置示意图直流输入开关：由之前的一个负荷开关改成两个塑壳断路器并联使用增加两个直流模块和一块切换板GSL0500M4替代原风扇电源板供电的变压器。风扇电源板位置不变单板名称单板功能备注UGTBSU1

DSP控制板借用UPSUGTBSU2

监控显示、键盘控制、通讯借用UPSUGTBSK1

键盘板借用UPSUGTBSX3

IGBT辅助驱动板借用UPSGSL0250I1

系统检测，PWM驱动、故障检测GSL0250I3接触器驱动板GSL0250M1

电气控制板GSL0250M2

风扇电源板12路风扇供电GSL0250M3风扇电源电感板GSL0250M7

辅助电源板GSL0500A1

IGBT驱动板4路IGBTGSL0500A2

温度检测板仅500K机型使用GSL0500I7电源模块接口板GSL0500-2012使用GSL0500M4风扇电源切换GSL0500-2012使用四.各板件功能介绍及接口定义单板连接示意图单板功能介绍和常见故障整理UGTBSU1DSP控制板①实物图片和相关功能图如下

②

单板功能逆变器控制由该单板实现，控制芯片TMS320LF2406。实现功能包括逆变器IGBT驱动、MPPT算法、检测信号的A/D转换、风扇调速、各种故障逻辑的判断与处理、以及与UGTBSU2监控板的实时通讯功能.③单板常见故障与诊断

故障现象故障诊断

驱动信号丢失确认J4接口排线是否牢固监控上传信息异常确认J2接口连线是否牢固单板电源异常确认J4接口排线是否牢固逆变器不能正常开启确认DSP软件版本PV反接故障确认J5接口连线是否牢固直流电流检测异常确认J5接口连线是否牢固

④

详细接口定义见接口定义表单板功能介绍和常见故障整理2.UGTBSU2监控板①实物图片及接口功能如下

②

单板功能模块层DSP通讯、LCD及键盘控制、实时时钟管理配置数据管理，EEPROM管理、输入输出干接点控制

ESPII协议处理、中国电总协议处理，MODBUS协议处理

③

单板常见故障及诊断

故障现象故障诊断

电源故障1.确认J3接口24V输入是否正常2.确认F1/F2/F3/F4保险是否损坏3.确认MOSFETQ4是否损坏监控与DSP通讯异常D1、D2LED灯不闪烁确认J1接口排线是否牢固监控与外部485通讯异常D43、D44LED灯不闪烁1.确认J24接口排线是否牢固2.确认监控版本信息3.确认485隔离器电源J15接口是否正常232通讯异常D41、D42LED灯不闪烁或者D39、D40LED不闪烁1.J16、J17接口是否牢固2.电脑对应的232接口芯片是否正常监控面板信息不正常确认监控软件版本监控复位操作指导1.用跳线将监控板UGTBSU2的JP8短接（确保直流输入开关断开）。2.同时按面板按键INVERTERON和INVERTEROFF（2S）,直到面板指示灯全亮，此时监控板会自动断电重新启动。3.面板重新启动后，同时按面板按键FAULTCLEAR和SILENCEON/OFF(2S)，直到面板灯全亮，监控再次重启后，重启后拔除JP8的跳线。断开机器辅助电源开关，直到机器辅助电源掉电。约十秒钟后按开启辅助电源，核查监控版本是否更新为正确版本，核查机器参数是否正确。

单板功能介绍和常见故障整理3.GSL0250I1检测板①实物图片及接口功能如下

②

单板功能系统电压、电流检测

IGBTPWM驱动、过流检测

IGBT模块温度检测、电感、二极管温度检测开关状态、故障检测风扇调速PWM驱动

③单板常见故障和诊断

故障现象故障诊断

电源故障J15、J16接口连线是否牢固IGBT驱动异常J30接口连线是否牢固风扇PWM驱动J32接口连线是否牢固D3LED灯亮逆变器过流，IGBT短路故障D54LED灯亮逆变器过温D605、D606LED灯亮辅助电源故障D8LED灯亮母线过压故障指示灯，故障时关闭逆变器单板功能介绍和常见故障整理GSL0250M1电气控制板①实物图片如下电源整流电路直流冷启动接插器控制直流开关控制加热器控制辅助电源2转接PV启机电路

②

单板功能母线软启动、辅助电源自动开关机辅助电源1输入整流部分、风扇故障信号转接输出接触器驱动电路、输入直流开关脱扣电路③单板常见故障及诊断：

故障现象故障诊断LED1、LED2不亮，即M1板电源故障1.检查J1接口线缆是否牢固2.保险F1、F2是否熔断3.确认D5、D6稳压IC工作是否正常辅助电源自动开机异常1.检查J7接线是否牢固2.检查光耦U5、U6是否正常导通3.绿色LED3不亮，检查PV+、PV-连线是否有PV电压接触器工作异常1.检查J3接线是否牢固2.检查J16接线是否牢固直流开关脱扣异常检查驱动信号，正常则检查检查J13接线端子，无信号则检查J6接线.母线软启失败1.检查电阻R111软启动驱动信号是否正常2.检查光耦U15是否损坏，即副边无驱动3.检查软启动电阻R117、R118、R119、R120、

R127、R128是否有断路现象单板功能介绍和常见故障整理GSL0250M7辅助电源板①实物图片如下

②

单板功能为系统提供±15V、24V电源

③单板常见故障及诊断：

故障现象故障诊断LED1不亮辅助电源不工作1.检查CN1端口电压是否正常如正常，检查启动电阻R1、R4是否开路不正常则检查线路连接是否可靠2.辅助电源故障+15V过压或者欠压，原因由光耦U2损坏导致3.CN3是否用短路芯子短接4.CN4自动开机接线是否正常单板功能介绍和常见故障整理GSL0250M2风扇电源板①实物图片如下风扇电压检测风扇端子风扇驱动风扇驱动级联风扇故障NTC检测点连接到电感板电源输入单板功能介绍和常见故障整理②风扇电源板电源输入示意图

风扇电源输入冗余，分别是系统内部取电和外接取电两种，输入为交流输入，经整流、BUCK电路后输出最大DC24V.

②

单板功能电感、二极管NTC电阻温度检测调理电路风扇调速、风扇故障检测电源只有1路输入，P1、P2和P3、P4

，分别由变压器T2（电压AC65V）和T3（AC45V）提供。③单板常见故障及诊断：

故障现象故障诊断LED1不亮或者闪烁二极管风扇故障原因1.风扇停转或者堵转2.J1、J2风扇接口线缆连接异常LED2不亮或者闪烁IGBT风扇故障原因1.风扇停转或者堵转2.J3、J4、J5、J6、J7、J8风扇接口线缆连接异常LED3不亮或者闪烁

电感风扇故障原因1.风扇停转或者堵转2.J9、J10、J11、J12风扇接口线缆连接异常故障现象故障诊断二极管风扇2个均不工作检查与M3电感板连接的J24是否正常IGBT风扇6个均不工作检查与M3电感板连接的J25是否正常电感风扇4个均不工作检查与M3电感板连接的J26是否正常三组风扇同时不工作检查P1、P2或者P3、P4电压是否正常P1、P2电压为65V交流，P3、P4电压为45V交流二极管温度检测异常检查J16、J17接线是否正常电感温度检测异常检查J18、J19接线是否正常注意：GSL0500使用两块风扇电源板和两块电感板。单板功能介绍和常见故障整理GSL0250M2-1GSL0500-2012版逆变器使用①实物图片如下风扇端子风扇驱动风扇驱动级联风扇故障连接到电感板电源输入单板功能介绍和常见故障整理②风扇电源板电源输入示意图

电源输入冗余，分别是系统内部取电和外接取电两种，经由切换板切换，首用外接市电供电，切换后由接口板输入至AC/DC模块，模块输出最大电压53.6V，风扇电源板根据温度和负载率调节输出电压给风扇，达到风扇调速功能。

②

单板功能 风扇调速、风扇故障检测电源有两路输入，J20、J21输入电压为DC53V。③单板常见故障及诊断：

故障现象故障诊断LED1不亮或者闪烁二极管风扇故障原因1.风扇停转或者堵转2.J1、J2,，3，J4风扇接口线缆连接异常3.保险F1~F4是否完好LED2不亮或者闪烁IGBT风扇故障原因1.风扇停转或者堵转2.J5、J6、J7、J8风扇接口线缆连接异常3.保险F5~F8是否完好LED3不亮或者闪烁

电感风扇故障原因1.风扇停转或者堵转2.J9、J10、J11、J12风扇接口线缆连接异常3.保险F9~F12是否完好故障现象故障诊断二极管风扇2个均不工作检查与M3电感板连接的J17是否正常IGBT风扇6个均不工作检查与M3电感板连接的J18是否正常电感风扇4个均不工作检查与M3电感板连接的J19是否正常三组风扇同时不工作检查J20、J21电压是否正常(DC53V)检查保险是否完好注：此风扇电源板GSL0250M2-1与GSL0250M2输入电源不一样，不能替代使用，所以维护时请注意，该电源板只在机器GSL0500-2012上使用，不可用于维护其余逆变器，以免造成风扇电源板损坏和风扇的损坏。单板功能介绍和常见故障整理GSL0500A1IGBT驱动板①实物图片如下IGBT驱动连接到IGBT转接板IGBT温度检测驱动信号取自检测板

②

单板功能

IGBT驱动隔离电源、驱动信号调理

IGBT温度检测调理

IGBT过流检测信号调理③单板常见故障及诊断：

故障现象故障诊断红色LEDD7亮IGBT下管过流，请检查对应IGBT驱动线缆是否插接牢固，同时检查IGBT有无CE击穿红色LEDD8亮IGBT上管过流，请检查对应IGBT驱动线缆是否插接牢固，同时检查IGBT有无CE击穿绿色LEDD1不亮+15V电源故障，测试点TE7、TE8检查15V，如果异常请确认J1接线是否牢固，如果正常，请检测电阻R9有无断路故障。绿色LEDD2不亮+5V电源故障，测试点TE9、TE8检查+5V，如果异常请检查U17805有无异常，正常的话请检查电阻R11有无断路故障故障现象故障诊断IGBT驱动电压异常1.检查SG3525PWM驱动是否正常，信号正常占空比为40%，幅值14V左右。2.检查推挽驱动Q5、Q6、Q7、Q8是否损坏3.检查变压器T1原副边电压是否正常IGBT温度检测异常确认J2的NTC电阻接口插线是否牢固注：GSL0100系列和GSL0250系列机型使用的驱动板为GSL0250A1。此板IGBT驱动端口只有两路。单板功能介绍和常见故障整理UGTBSX3

驱动转接板①实物图片如下:驱动端口NTC端口测试点用于测量驱动

②

单板功能单板直接与IGBT焊接，单板组成是两路IGBT驱动电阻，IGBT内部NTC电阻、两路IGBTDESAT检测信号。NTC电阻值送至IGBT驱动板A1进行调理后送至检测板，DESAT过流信号送至IGBT驱动板处理后送至I1板。③X3板与IGBT驱动板A1接口关系，以500K为例。

④

单板常见故障及诊断：单板构成简单，一般无故障

驱动信号测试点IGBT上管驱动J3、J5IGBT下管驱动J4、J6五.安装开机调试步骤及相关注意事项1.系统检查检查项目要求机房检查1.保持清洁、干燥、通风良好。2.保持机房的温度低于40度，建议控制在30度3.应配备相应的散热风机和进风口。注.散热风机和要求详见《开局指导书》机器检查1.外观是否有变形2.内部磁性元件是否有物理损坏3.是否有摩擦破损，绝缘皮破损4.信号线插头是否有松动，特别注意风扇插头，电流互感器，直流侧霍尔，交流侧霍尔接线端口是否松动。5.主功率接线是否有松动6.如果设备积灰严重，要清理积灰。运输紧固件拆除由于逆变器内部电感重量太重，为防止运输过程中发生损坏，逆变电感在出厂的时候安装了紧固件，将电感固定在横梁上。此紧固件在现场上电前必须拆除。绝缘阻抗测量用绝缘摇表测试设备绝缘阻抗是否下降。检查项目要求电网侧交流电检查交流电压范围：0.9*Un<U<1.15UnU：实际电网电压（线电压）Un：逆变器输出额定电压（铭牌参数）输入太阳能电池板检查1.各输入极性检查，极性与端子标示的正负极性一致。2.各支路输入电流检查，必须保证每个支路开关输入电流均小于支路开关额定值，考虑高原降额。3.太阳能电池组电压检查，当地最低气温开路电压不超过900V，额定电压不低于540V接线检查1.交流输出电缆检查，确保相序正确2.保护地接线检查3.配电柜与逆变柜接线上电前检查事项开关状态检查及跳线检查（按机型审查跳线）紧固件拆除紧固件只有在GSL0500系列机型和GSL0250T机型上有，共两块。由于运输会导致紧固件变形，紧固螺钉松动等情况，需在机器到位后拆除这两块紧固件。2.上电调试①上电步骤闭合交流开关QAC，闭合所有直流支路开关QPVn。闭合开关KB1或KB2.系统辅助电源启动，面板LCD亮。约1分钟，面板提示“软启动已完成，请闭合直流输入开关”，闭合直流总开关QPV。约30S，听到并网接触器吸合的声音，表明并网成功，LCD显示“并网发电”。闭合交流防雷开关KS。②逆变器开关机逆变器正常工作后每天早上和晚上可以自动开关机，不需要人为干预。③下电步骤按下系统EPO。断开交流输出开关QAC，断开直流总开关，断开取电开关KB1或KB2④KB1，LB2选择若选内部电源，则闭合KB2，保险位置保持在F5和F6不变，此为出场默认

若外接220V电源，则将保险从F5和F6换到F3和F4，闭合KB1和KB2。⑤关注事项各开关状态与面板显示是否一致各检测量是否正确MPPT是否平稳3.用户手册用户手册包含了很多接线要求已经操作说明。1.GSL系列不同机型差异汇总功率等级和输出电压等级的差异引起部分元件存在不共用性以及常见非标机型存在的差异：配电开关、母线电容、接触器、IGBT类型及数量、霍尔型号、CT型号、电感、变压器、支路开关，二极管、风扇电源板，风扇型号及数量、检测板、驱动板、接触器驱动板等。附件列出易混淆的差异元件清单和软件差异，已经小功率变压器使用差异。六.维修相关注意事项及常见故障分析2.常见故障分析和解决方法介绍现象：白天输入PV电压>520，逆变器辅助电源未开机。原因：交直流电压异常、直流开机电压检测异常、辅助电源板异常。故障原因故障排除两块辅助电源输入全部没有检查各辅助电源输入线及保险无辅助电启动驱动信号1.驱动线未接好或CN3跳线无，M1板的P3、P4到PV+、PV-的连接导线异常。2.M1板15V电源故障，LED1、LED2不亮，更换单板3.PV电压比较电路异常，LED3不亮，更换M1板4.光耦无输出。更换M1板两块辅助电源板都损坏使用调试方式，即将CN4的线拔掉，用跳线帽短接，辅助电源是否工作检测板电源部分故障辅助电源板有输出，LED亮，检测板无显示，更换检测板2.现象：出现间歇性脱网现象，间隔时间5分钟原因：直流电流检测异常，检测到直流电流很小或为0，软件会以傍晚功率低来处理，断开并网接触器。判断5分钟，5分钟后如果满足开机条件，会继续开机。如此反复并网、脱网。解决方法：1）检查I1-J9的直流霍尔检测线是否良好，两端连接是否正常，各根线是否有不通现象。接口详见维修手册。

2）如果连接正常，则检测板可能出现问题，可更换检测板再开机。注意：确保检测板跳线正确。

3）如果以上两点都无法解决，可能直流霍尔损坏，需更换霍尔，此情况较少发生。3.风扇故障现象：面板报风扇故障原因：风扇电源板异常、风扇异常解决方法：

1）如果风扇全部不转，需检查风扇电源板的输入。

2）观察风扇电源M2板上指示灯的位置,通过指示灯先初步确认故障风扇的位置，指示灯对应风扇位置见附表。

3）检查故障风扇的接插端子是否有松动或者接触不良问题。

4）对于有故障灯灭的几个风扇，如果不方便找出具体风扇，可以用跳线的方式准确找到报风扇故障的风扇。跳线方式就是将有故障风扇支路风扇挨个用跳线短接故障线和地线，找出报出故障的风扇。防止用跳线帽跳错，损坏风扇电源板，使用上面的端子短接风扇板上的风扇端子风扇开启方式：1）GSL系列（不包含2012版机型），上辅电，连接电脑串口，打开后台监控软件Apollon，点击“诊断参数”，设置“DSP调试参数4”为40002）GSL-2012版本机型，设置“DSP调试参数4”为800跳线方式介绍：若有n个风扇，对应的指示灯为LED.1.先将1号风扇端口用短接线连接，风扇正常运转后，，观察LED是否亮，依次一致到n号风。2.单个风扇短接，如果LED不亮，则需要依次同时短接两个风扇。3.如果还是亮，则同时短接三个。依此往下跳线，知道找出哪个或哪几个风扇为止。更换风扇。4.如果全部短接指示灯都不亮，则风扇电源板故障，更换单板。GSL0250M2风扇故障指示灯对应位置风扇电源板1：LED1——J1--FAN-D1J2--FAN-D2（上面一块）LED2——J3--FAN-AC-U1J4--FAN-AC-U2J5--FAN-AC-V1J6--FAN-AC-V2J7--FAN-AC-W1J8--FAN-AC-W2LED3——J9--FAN-L1J10--FAN-L2J11--FAN-L3J12--FAN-L4

如果使用两块辅助电源板，上面一块电源板对应基数位置的风扇，下面一块对应偶数位置的风扇。风扇排序，左边为1号。GSL0250M2-1风扇故障指示灯对应位置风扇电源板1：LED1——J1--FAN-D1J2--FAN-D2（上面一块）J3--FAN-AC-U1J4--FAN-AC-U2LED2——J5--FAN-AC-V1J6--FAN-AC-V2J7--FAN-AC-W1J8--FAN-AC-W2LED3——J9--FAN-L1J10--FAN-L2J11--FAN-L3J12--FAN-L4

如果使用两块辅助电源板，上面一块电源板对应基数位置的风扇，下面一块对应偶数位置的风扇。风扇排序，左边为1号。4.

现象：EPO无法脱开直流开关,此故障无告警，现场调试会出现原因：T6变压故障、M1板故障或UGTBS