項目背景
北京辰源創新電力技術有限公司（簡稱辰源創新）主要從事電力行業相關業務，一直致力於發電廠綜合自動化及企業信息自動化研究開發。辰源創新與西門子合作已有8年之久，近幾年，辰源創新與西門子的合作逐漸深入到太陽能（光伏）發電領域，這對於西門子來說也是一種全新的嚐試，辰源創新研發生產的光伏逆變器的核心元器件如控製器單元、功率模塊單元等均采用西門子最新一代研發的產品。2012年4月，作為西門子（中國）有限公司工業業務領域驅動技術集團大型傳動部的係統集成商，北京辰源生產的CS 500光伏逆變器在國網電力科學研究院國家能源太陽能發電研發（實驗）中心順利通過低電壓穿越全功能測試，這是由西門子全新智能型Sinamics S120驅動係統集成的光伏逆變器首次通過該測試。
客戶需求
guangfunibianqizuoweibataiyangnengdianchibandefachudezhiliudianzhuanhuanchengkeyibingwangfadiandejiaoliudiandeshebei，shiguangfufadianzhandezhuyaohexinshebei，qineizaihexinpeizhidehaohuaihekekaoxingzhijieyingxiangguangfudianzhandefadiannenglihexiaoyi。
西門子產品的應用
2010年8月，西門子工業業務領域大型傳動部向辰源創新介紹Sinamics S120產品，辰源創新根據其自身在光伏領域的積累的技術研發基礎和市場需求，公司決定使用Sinamics S120產品研發光伏逆變器。Sinamics S120這zhe款kuan產chan品pin在zai未wei進jin入ru光guang伏fu新xin能neng源yuan行xing業ye之zhi前qian就jiu已yi應ying用yong到dao大da功gong率lv變bian頻pin器qi，海hai上shang平ping台tai等deng工gong業ye項xiang目mu，但dan因yin為wei光guang伏fu逆ni變bian器qi與yu普pu通tong逆ni變bian器qi不bu同tong，它ta不bu是shi驅qu動dong電dian機ji，而er是shi並bing網wang發fa電dian，同tong時shi還hai要yao有you低di電dian壓ya穿chuan越yue和he防fang孤gu島dao功gong能neng等deng，所suo以yi西xi門men子zi在zai這zhe款kuan產chan品pin是shi在zai內nei部bu軟ruan件jian上shang做zuo了le特te殊shu處chu理li，可ke讓rang用yong戶hu縮suo短duan開kai發fa周zhou期qi。
Sinamics S120是一款可以根據用戶自行配置的模塊化的驅動係統，S120 ALM 可四象限運行，根據用戶參數設置的不同可以工作在整流或逆變方式。SinamicsS120產品功率共有300KW、630KW和900KW共3個等級。S120光伏逆變裝置的外部通訊接口有PROFIBUS、PROFINET和以太網接口，可以輕鬆實現與西門子的其它工業產品通訊。值得一提的是該產品自身的DRIVE-CLiQ通訊接口，該通訊接口可以高速安全的把功率單元、外部接口、采集單元，控製器連在一起，有效的解決了通訊在大功率設備中容易受幹擾的問題。
Sinamics S120產品應用到光伏逆變器中至少應該包含以下產品：
ALM：有源整流裝置（Active Line Module），它實際上就是把直流逆變成交流的光伏逆變單元；
AIM：有源濾波裝置（Active Interface Module），與有源整流裝置配套，其內部集成的電抗器可以把逆變功率單元輸出的PWM波濾波成正弦波形，並把逆變係統的諧波含量達到3%以下；
CU320-2：控製器（Control Unit），負責整個逆變器的配置、參數設置和係統的運行；
VSM：電壓檢測模塊（Voltage Sensing Module），VSM不僅可以檢測S120光伏逆變裝置輸出電壓的幅值、頻率和相位，而且可以檢測電網電壓的幅值、頻率和相位；
TM31：接口模塊（Terminal Module），此模塊包含有開關量輸入輸出和模擬量輸入輸出以及溫度輸入通道；
CF卡：（Compact Flash），主要存儲Sinamics S120的專有軟件和授權。
Sinamics S120光伏產品V4.4具備了被動/主動防孤島功能、低電壓穿越和無功調節的功能，在使用中需要根據不同實際情況加以設置或編程。
防孤島功能：激活電網監控功能(P5541=1)，則同時激活主動防孤島（有源頻率偏移方法）和被動防孤島（監控電壓範圍）功能，孤島保護後S120報F06851故障停機；
低電壓穿越功能：激活電網動態支持功能（P5501=1），電網電壓出現跌落時，電網電壓超出允許值範圍，則按照設定曲線補償無功電流大小，因為並網最大輸出電流（有功電流和無功電流總和）限製，低電壓時編寫DCC程cheng序xu降jiang低di有you功gong電dian流liu，保bao證zheng低di電dian壓ya時shi總zong的de輸shu出chu電dian流liu不bu增zeng大da，支zhi持chi電dian網wang恢hui複fu，電dian網wang恢hui複fu後hou，則ze增zeng大da有you功gong電dian流liu，降jiang低di無wu功gong電dian流liu。如ru果guo電dian網wang電dian壓ya跌die落luo後hou實shi際ji電dian壓ya值zhi和he跌die落luo時shi間jian都dou超chao出chu了le國guo家jia標biao準zhun，則zeS120直接報F06850故障停機；
防孤島和低電壓穿越同時激活：電dian網wang電dian壓ya出chu現xian跌die落luo時shi，電dian網wang電dian壓ya超chao出chu允yun許xu值zhi範fan圍wei，由you於yu低di電dian壓ya穿chuan越yue功gong能neng被bei激ji活huo則ze被bei動dong防fang孤gu島dao功gong能neng自zi動dong不bu被bei激ji活huo，那na麼me按an照zhao設she定ding曲qu線xian補bu償chang無wu功gong電dian流liu大da小xiao，因yin為wei並bing網wang最zui大da輸shu出chu電dian流liu（有功電流和無功電流總和）限製，低電壓時編寫DCC程cheng序xu降jiang低di有you功gong電dian流liu，保bao證zheng低di電dian壓ya時shi總zong的de輸shu出chu電dian流liu不bu增zeng大da，支zhi持chi電dian網wang恢hui複fu，電dian網wang恢hui複fu後hou，則ze增zeng大da有you功gong電dian流liu，降jiang低di無wu功gong電dian流liu。如ru果guo電dian網wang電dian壓ya跌die落luo後hou實shi際ji電dian壓ya值zhi和he跌die落luo時shi間jian都dou超chao出chu了le國guo家jia標biao準zhun，則zeS120直接報F06850故障停機；
無功調節功能：編寫DCC程序直接修改參數P3610即可提供超前無功功率和滯後無功功率，實現功率因數可調。
效益及性能
2010年11月底，辰源創新研製完成了國內首台應用該產品的500KW光伏並網逆變器，基於S120的並聯功能，同時快速的研發出1000KW的光伏並網型逆變器確定型號為CS1000型，後續這兩款產品順利通過了國家的金太陽認證測試。2012年4月，西門子全新智能型Sinamics S120產品係列集成的光伏逆變器首次通過國網低電壓穿越全功能測試，通過測試的便是晨源CS 500光伏逆變器。
應用西門子的Sinamics S120開發的500KW和1MW光伏並網逆變器，解決了辰源創新大批量產品交貨時限長、供貨期難以保障的問題。
Sinamics S120不僅具備高可靠性、高效率和高功率密度的特點，還具備以下功能和優勢：
所有逆變器元器件都符合UL508C電力轉換設備標準；
使用的硬件裝置是經過各個工業領域多年驗證的設備，以最優化的設計保證高可靠性與長壽命，久經驗證，堅固耐用；
無變壓器、高電流密度設計，結構極其緊湊，是目前國際上同功率產品中體積最小的產品之一；
目前國際領先的IGBT技術，係統測量元件采用高精度器件，精確的輸出電能計量；
強迫空冷，風道式冷卻設計，在環境45攝氏度時仍然可以滿功率工作；
模塊化設計，所有模塊都可通過公共通信總線連接（如Drive-CliQ技術）；
完美的並網性能，最大功率時並網電流諧波小於2.5%，對電網無汙染，無衝擊；
可實現最多4台500KW逆變器同時並聯運行，可選主從模式，不但便於光伏係統設計，更能為光伏電站發出更多的電能，極大的提高其經濟效益；
采用觸摸屏操作，友好的人機界麵設計，可更方便的監控各種運行參數；
具有多種通訊接口，更便於實現上位機網絡監控，實現整個電站的無人值守；
完善的保護和報警功能；
重量輕（整機1210Kg），安裝與運行費用低廉。
在調試光伏逆變器的時候，必須要有直流電源，使用調壓器加二極管整流的方式可以實現，但由於SinamicsS120本身還具有整流功能，所以在完成CS500逆變器的組裝後，改直流預充電為原有的交流預充電，用STARTER設置為回饋禁止，就可以把CS500逆變器變成一台直流電源。用Sinamics S120改裝後的直流電源與CS500光伏並網逆變器背靠背工作，非常方便設備的各種情況的調試，縮短了研發的時間。調試過程中西門子記錄了輸出波形、諧波，使用泰克的示波器查看了Sinamics S120組裝完成後的500KW逆變器，其輸出波形很好，使用FLUK NORMA5000功率分析儀記錄了其諧波含量小於2.5%。
客戶反饋
辰源創新總經理孫建波先生對西門子提供的產品和服務非常滿意：“ximenzidechanpinzhongleifeichangquanmian，chenyuanyuximenzipeihexingchengzhengtixiaoying，rangyonghunenggougengjiafangxindishiyongchenyuandechanpin，youzhuyuchenyuankaituogengweiguangkuodeshichang。”
