并网逆变器的选型

分布式光伏逆变器怎么样选？

怎样选择分布式光伏逆变器？首先，从分布式光伏的应用场景出发来匹配逆变器。家庭屋顶或者庭院，装机容量小，一般选择单相或三相并网的组串式逆变器；屋顶面积过大时选择三相的逆变器。工商业屋顶，复杂的山地和大棚项目，针对朝向不规则，易发生局部遮挡情况，装机容量较大，低压或中压多种并网电压的场景，一般选择三相组串式逆变器。对于西北地区的大型地面和荒漠电站来说，建议使用集中箱式逆变器。

选择逆变器中的高效发电是关键。逆变器的转换效率和MPPT效率这两个指标，会影响逆变器的发电量，可延长发电时间，从而提高发电量。逆变器的转换效率，就是在最好的情况下的最佳表现。加权效率，是逆变器的综合表现。逆变器能够实现高效发电是综合体现，加权效率更具有制造意义。另一个关键指标是MPPT效率，有动态和静态两个战略。目前，静态MPPT效率的算法没有多大问题，大部分厂家都能够达到。关键是动态MPPT效率，在逆变器实际的工作环境中光照、温度等条件是不断变化的。

分布式光伏系统因为离用户侧距离近，安全可靠成为选择逆变器的重要因素。实现组串监控，能够对每一个组串进行精细化的监控，及时发现线路故障、组件故障、遮挡等问题，减少故障定位时间。逆变器有防护功能，要能够防火灾，如彩钢瓦屋顶和山地场景易发生火灾；能够防雷击，如屋顶和山地等场景易多发雷暴天气；要能够防PID和防触电，如渔光和农光互补场景经常有运维或工作的人员。逆变器的散热设计，电子器件寿命10℃法则：器件环境温度每升高10℃，寿命减少一半。要考虑逆变器的工艺设计和期间选型，有了好的设计，在进行大量的实验验证，像防水、防尘、高低温等都是非常有必要的。

选择逆变器要考虑电网友好性。逆变器在光伏系统中，是将光能转换成电能的重要工具，前面接的是光，后面接的是电网。逆变器电网友好性有三个指标，功率功率因数、电流谐波、直流分量。功率因数PF，正常情况下PF=1最理想，电流谐波THDi越小，越接近正弦，直流分量DCI，越小越理想。

智能运维针对不同的场景选择不同监控方案，有远程监控、在线客服、远程运维三种不运维方式。智能运维能够及时发现和解决问题，提高电站的运行效率。

1万瓦光伏发电系统电路。

目前，太阳能

光伏发电系统

的设计容量可以从几千瓦到几百千瓦，甚至上兆瓦，由于国内的光伏发电与建筑结合的形式各种各样，设备的选型需根据

太阳能电池

方阵安装的实际情况（如组件规格、安装朝向等）进行优化设计，

太阳能光伏发电

并网系统中的并网

逆变器

设置方式分为：集中式、主从式、分布式和组串式。

1.集中式

集中式并网方式适合于安装朝向相同且规格相同的太阳能电池方阵，在电气设计时，采用单台逆变器实现集中并网发电方案如图1所示。对于大型并网

光伏系统

，如果太阳能电池方阵安装的朝向、倾角和阴影等情况基本相同，通常采用大型的集中式

三相逆变器

，该方式的主要优点是：整体结构中使用

光伏并网逆变器

较少，安装施工较简单；使用的集中式逆变器功率大，效率较高，通常大型集中式逆变器的效率比分布式逆变器要高大约2%左右，对于9.3MWp光伏发达系统而言，因为使用的逆变器台数较少，初始成本比较低；并网接入点较少，输出电能质量较高。该方式的主要缺点是一旦并网逆变器故障，将造成大面积的

太阳能光伏发电系统

停用。

集中逆变一般用于大型

光伏发电站

（>10kW）的系统中，很多并行的

光伏电池

组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端，一般功率大的使用三相

IGBT功率模块

，功率较小的使用

场效应晶体管

，同时使用DSP来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流。

2.主从式

对于大型的光伏发电系统可采用主从结构，主从结构其实也是集中式的一种，该结构的主要特点是采用2～3个集中式逆变器，总功率被几个逆变器均分。在辐射较低的时候，只有一个逆变器工作，以提高逆变器在太阳能电池方阵输出低功率时候的工作效率；在

太阳辐射

升高，太阳能电池方阵输出功率增加到超过一台逆变器的容量时，另一台逆变器自动投入运行。为了保证逆变器的运行时间均等，主从逆变器可以自动的轮换主从的配置。

3.分布式

分布式并网

发电方式适合于在安装不同朝向或不同规格的太阳能电池方阵，在电气设计时，可将同一朝向且规格相同的太阳能电池方阵通过单台逆变器集中并网发电，大型的

分布式系统

主要是针对太阳能电池方阵朝向、倾角和太阳阴影不尽相同的情况使用的。分布式系统将相同朝向，倾角以及无阴影的光伏

电池组

件串成一串，由一串或者几串构成一个太阳能电池子方阵，安装一台并网逆变器与之匹配。分布式并网发电原理如图3所示。这种情况下可以省略汇线盒，降低成本；还可以对

并网光伏发电系统

进行

分片

的维修，减少维修时的发电损失。

安装光伏电站逆变器应该如何选择？

假设是并网逆变器：并网光伏逆变器主要分高频变压器型、低频变压器型和无变压器型三大类，主要从安全性和效率两个层面来考虑变压器类型。并网光伏逆变器选型时应考虑的方面有：(1)容量匹配设计：并网系统设计中要求电池阵列与所接逆变器的功率容量相匹配，一般的设计思路是：组件标称功率×组件串联数×组件并联数=电池阵列功率。在容量设计中，并网逆变器的最大输入功率应近似等于电池阵列功率，已实现逆变器资源的最大化利用。(2)MPP电压范围与电池组电压匹配：根据太阳能电池的输出特性，电池组件存在功率最大输出点，并网逆变器具有在特点输入电压范围内自动追踪最大功率点的功能，因此电池阵列的输出电压应处于逆变器MPP电压范围以内。电池组件电压×组件串联数=电池阵列电压。一般的设计思路是电池阵列的标称电压近似等于并网逆变器MPP电压的中间值，这样可以达到MPPT的最佳效果。

光伏逆变器集中式和组串式的区别

大型光伏电站一般采用多级升压模式（一般为两级），集中式逆变器交流输出电压一般为315V左右，组串式逆变器交流输出一般为380/400V左右，这么低的电压不可能直接并网发电。原因一：对于大型太阳能项目有很多逆变器，低压直接并网导致并网点特别多，不利于电能计量和电网的稳定；

原因二：对于MW级的太阳能项目，如果采用低压并网，电流特别大，不利于原则轻型的开关设备。

但是大型的并网太阳能项目并网电压一般选择110kV或者220kV，考虑到设备的制造水平和制造成本，不会采用一次直接升压。所以，就有了中压集电线路。一般来讲，中压集电线路的电压等级可以任意确定，但是要和国内现有配电系统的电压等级相匹配，比如10kV,24kV,35kV，这是为了方便设备选型和降低设备本身的生产成本，一般常用的是10kV和35kV。

具体采用10kV，还是35kV需要综合比较，总的来讲，集电电路选用35kV时，整个系统的电流会降低，导线截面会变小，而10kV和35kV系统绝缘的成本差不多，如果采用非环形集电线路，35kV系统一路可以汇集20~25MW，10kV系统只能汇集7~9MW，10kV集电线路系统电缆的长度会远远大于35kV集电线路系统。

所以，计及电缆敷设成本、电缆及电缆头的采购成本、中压开关柜的采购成本、无功补偿装置采购成本、运输和储存等因素，大型光伏发电系统的中压电压等级一般选用35kV，而不是10kV。10MWp以下的太阳能项目也有选用的10kV并网的，所以需要综合考虑各方面因素。

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