单相光伏逆变器的设计

Heric拓扑的优势，为什么单项光伏逆变器通常选用Heric拓扑？

1. Heric拓扑为何在单项光伏逆变器设计中备受青睐？

2. 美国UL标准如何影响光伏逆变器的全球市场？

3. UL 62109-1的实施为逆变器制造商带来了哪些新机遇？

4. 欧洲市场对光伏逆变器有哪些更为严格的标准和要求？

5. 不同国家如何根据自身需求采纳和制定相关标准？

6. Heric拓扑在光伏逆变器中的应用有哪些显著优势？

7. 为何采用Heric拓扑的光伏逆变器能一次认证，多国通用？

8. ATS全测检测如何帮助制造商简化全球认证流程？

9. 为何选择ATS全测检测作为逆变器认证的服务提供商？

10. 如何获取关于Heric拓扑和全球认证的更多信息和帮助？

设计光伏电站时，汇流箱、交直流配电柜、逆变器之间的选择

在设计光伏电站时，汇流箱、直流配电柜、逆变器等设备的选择至关重要。一般来说，设计顺序是从汇流箱开始，接着是直流配电柜，然后是逆变器，最后是交流配电柜。例如，若建设一个500KW的电站，可以将其分为两个250KW的子电站，每个子电站配置一台250KW的逆变器。选用250W组件的情况下，250KW的系统需要1000块组件。选择组件时，考虑到逆变器的最大输入功率（MTTP）范围，250W组件的工作电压通常为30V，因此每串可以串联25块组件，使系统电压达到750V，保持在MTTP范围内。1000块组件可以串联成40串，选用10进一出的汇流箱，每个汇流箱处理10串，总共需要4个汇流箱，这些汇流箱会连接到直流配电柜，再接入逆变器，最后通过交流配电柜输出电力。

每个组件的选择和配置都需要综合考虑，例如，组件的选择不仅要考虑功率，还要考虑其工作电压、最大功率点跟踪范围等技术参数。汇流箱的容量和数量也需要根据组件数量和系统电压来确定，以确保系统稳定运行。直流配电柜的选择则需要考虑其容量、输入输出方式、保护功能等因素。逆变器的选择不仅要考虑其容量和效率，还要考虑其兼容性、可靠性、维护成本等。交流配电柜则需要考虑其容量、接线方式、保护功能等因素，以确保电站的安全稳定运行。以上每个环节都需要细致规划，才能保证整个光伏电站的设计和运行达到预期目标。

电气知识的学习对于光伏电站的设计和优化至关重要，很多专业网站和课程可以提供深入的学习资料，例如www.xyyfdq.com就是一个提供全面电气知识的平台，可以帮助从业者更好地理解和应用这些知识。

heric拓扑的优势,为什么单项光伏逆变器通常选用heric拓扑?

非隔离型单相并网逆变器在小功率光伏发电系统中广泛应用，因其体积小、效率高等特点。然而，在并网系统中，由于缺少变压器，光伏电池板与电网间存在多处分布电容，功率器件在高频开关时会导致共模电流的产生。为了保障人员和设备安全，必须对地漏电流进行有效抑制。针对此问题，常见的优化策略有两种：一是采用H桥拓扑并结合双极性PWM调制，可以有效抑制共模电流，但存在开关损耗较大及输出电压幅值跳变的问题；二是提出H5、H6等改进型拓扑，分别在效率与共模电流抑制之间寻求平衡，但它们在成本或效率上存在局限。Heribert Schmidt等学者提出了一种新颖的拓扑结构，即Heric拓扑，仅需增加两个功率器件，即可实现输出共模电压的相对稳定，同时提高整体效率，从而被广泛应用在单相并网逆变器中。

Heric电路通过增加T5/D5与T6/D6两个功率器件，滤波电感在续流过程中提供了双向电流通路，从而控制输出共模电压相对稳定。这种拓扑结构下，功率因数为1时，T5与T6在工频下进行开关操作，正半周期T1与T4进行高频开关，关断时通过T6与D5进行续流，负半周期则同理。T2、T3与T5、D6进行换流，保证逆变器AC端口的共模电压输出相对稳定，基本维持在VDC/2。

在Heric电路需要向电网注入无功电流时，T5、T6则需要在输出电压电流反向区间内分别进行高频开关，以适应输出滞后无功电流的情形。例如，当输出电压V大于0而电流I小于0（规定电流流出H桥为正）时，T1-T4均关断，T5导通，电感电流通过T5与D6进行续流，T5关断时电感电流通过D1与D4流通。同样地，当输出电压V小于0而电流I大于0时，T6、D5与D2、D3进行换流。

在单相户用光伏逆变器的应用中，追求小体积和低噪音是产品设计的关键目标之一，这不仅降低了设备的安装要求，也为用户在运行期间提供了更加宁静的环境。因此，较高的开关频率是功率半导体器件的重要需求之一，而更高的效率和更好的可靠性则是产品设计中不可或缺的特性，有助于为客户提供长期稳定的经济效益。在单相光伏应用中，电网电压通常为220/230VAC，逆变器的母线电压在350-400VDC左右，因此，适合应用高效高速的650V IGBT，以满足这些场景中的需求。

英飞凌新一代650V TRENCHSTOP™ IGBT7 H7产品采用最新的微沟槽栅技术，相比前代产品整体损耗可减少39%，同时配备新一代全电流的发射极控制EC7续流二极管，具有更好的EMI表现。此外，该器件还具备出色的防潮性能，可在恶劣环境中可靠运行，且已通过JEDEC 47/20/22的相关测试，特别是HV-H3TRB测试，符合工业应用标准，非常适合户外应用的户用单相光储逆变器。

对于5kW、8kW至10kW功率等级的Heric单相光伏逆变器，可选用相应的IKWH40N65EH7和IKWH75N65EH7产品，DC-AC级转换效率均可达到98.5%，而T5/T6、D5/D6的损耗较小。在成本优化方面，根据具体需求考虑选择合适大小的器件。此外，英飞凌还提供了一站式的解决方案，包括驱动IC（如EiceDRIVER™ X3 Compact、2EDi family双通道隔离驱动系列）、微控制器产品（如XMC™、PSoC™系列）、以及用于测量和控制的XENSIV™系列电流传感器和AIROC™系列蓝牙wifi产品，以满足不同应用需求。

光伏电站如何匹配逆变器才正确?

1. 在选择光伏电站的逆变器时，正确匹配是关键。电站设计容量为A(MW)时，可通过计算电池板扩容到B(MW)时的投资性价比来确定最佳容配比，即K=B/A。

2. 当逆变器负载超过其标称功率的100％、105％、110％时，最优容量配比分别为1.05、1.1、1.15。在电站设计时，应考虑这一最佳容配比。

3. 光伏电站的最优容量配置比还受到多种因素的影响，包括太阳能光照资源、电站效率、逆变器发电能力、电站综合单价和光伏组件单价等。

4. 用户和系统安装商在安装光伏电站时，如果能够考虑到这一容配比，将显著提高发电量。

5. 国家发展和改革委员会能源研究所研究员王斯成呼吁对“光伏-逆变器容配比”进行调整。

6. 根据《GB50797-2012：光伏发电站设计规范》，逆变器的配置容量应与光伏方阵的安装容量相匹配，确保逆变器允许的最大直流输入功率不小于光伏方阵的实际最大直流输出功率。

7. 在国际上，光伏发电系统的交流容量通常定义为光伏系统额定输出或合同约定的最大功率，单位为MW。

8. 国内标准在光伏电站的功率比方面还处于发展阶段。光伏电站通常设计成高光伏-逆变器功率比以降低度电成本。

9. 适度提高光伏-逆变器容配比是光伏系统设计的重要技术创新，自2012年以来被光伏界普遍接受。例如，美国FirstSolar的光电站容配比通常选在1.4：1.0。

10. 基于平均神改化度电成本最低的原则，最优的光伏-逆变器容配比均大于1:1。因此，适当提升光伏组件容量（也称组件超配）有助于提升系统整体效益。

11. 目前，许多电站采用组件超配的方法来提高逆变器的运行效率和电站收益。

如何选择光伏逆变器

选择光伏逆变器的方法：

一、明确需求

在选择光伏逆变器之前，需要明确所需功率、工作效率、使用环境等关键需求。根据具体的应用场景选择合适的逆变器类型，如单相逆变器、三相逆变器或者多功能一体机等。同时，还需考虑逆变器的额定输出功率与光伏系统的匹配程度。

二、考虑关键参数

1. 效率：选择高效率的逆变器可以最大限度地利用光伏板的发电能力，减少能源浪费。

2. 可靠性：由于逆变器是光伏系统的核心部件之一，其可靠性直接影响整个系统的运行。因此，应选择具有较好耐久性和稳定性的逆变器。

3. 散热性能：良好的散热设计能保证逆变器在长时间运行时保持稳定的性能，避免因过热而损坏。

4. 噪声：对于需要静音环境的应用场合，应选择低噪声的逆变器。

三、比较不同品牌和型号

在市场上，有许多不同品牌和型号的光伏逆变器可供选择。在选择时，可以对比不同产品的性能、价格、售后服务等，选择性价比高的产品。

四、考虑后期维护

选择逆变器时，还需要考虑其维护成本。一些知名品牌提供长期质保和完善的售后服务，可以为用户节省后期维护成本。同时，选择易于维护和操作的逆变器也能提高系统的运行效率。

综上所述，选择光伏逆变器需要考虑多方面的因素，包括需求、关键参数、品牌和型号以及后期维护等。通过综合考虑这些因素，可以选择到适合自己需求的光伏逆变器，从而提高光伏系统的整体效率和运行稳定性。

怎样使光伏组件串与光伏逆变器达到最佳匹配？

假若初始电站设计容量为A(MW)，通过计算当电站电池板扩容到B(MW)时，电站的全局投资性价比为最优，此时该电站的最佳容配比为：K=B/A。当超过逆变器标称功率的100％、105％、110％时，其最优容量配比分别为1.05、1.1、1.15。

明确了最佳容配比，在光伏电站设计的时候要稍加注意。另外光伏电站最优容量配置比还受一些内外在因素的影响，如太阳能光照资源、电站效率、逆变器发电能力、电站综合单价以及光伏组件单价等。

光伏逆变器注意事项

逆变器的效率并不是固定的，在40%到60%功率时，效率最高，低于40%或超过60%时，效率就会降低。而逆变器的寿命与运行温度有很大关系，逆变器长时间高功率作业时温度最高，据测试，逆变器长期工作在80-100%功率时寿命要比在40-60%功率低20%左右。

工作电压在逆变器的额定工作电压左右时效率最高，单相220V逆变器，逆变器输入额定电压为360V，三相380V逆变器，逆变器输入额定电压为650V。如3kW逆变器，配260W组件，工作电压30.5V，配12块工作电压366V，功率为3.12kW为最佳。

怎么选择光伏逆变器，要考虑哪些参数指标呢

在选择光伏逆变器时，首先需要确定是并网还是离网系统。选择光伏逆变器的技术指标主要包括以下几点：

1、额定输出功率，表示光伏逆变器向负载供电的能力。选择时应确保其额定功率足够大，以适应最大负荷及临时负载需求。对于纯电阻性负载或功率因数大于0.9的情况，额定输出功率通常应比负载总功率大10%到15%。

2、输出电压的调整性能，体现逆变器输出电压的稳压能力。高性能逆变器在负载变化时，电压偏差应控制在±3%以内，负载调整率应小于等于±6%。这有助于系统稳定运行。

3、整机效率，反映逆变器自身的功率损耗情况。一般而言，小型逆变器的效率应不低于85%，10KW级逆变器的效率应达到90%，更大功率的逆变器效率需超过95%。高效率对于提高发电量和降低发电成本至关重要。

4、启动性能，确保逆变器在额定负载下可靠启动。高性能逆变器应能实现多次满负荷启动而不损坏关键部件。小型逆变器可采用软启动或限流启动措施。

以上这些技术指标是评估光伏逆变器性能的重要依据，对系统设计和选购具有重要指导意义。

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