组串式逆变器安装方案



华为光伏逆变器：组串逆变器是怎么样的？

华为的组串式逆变器采用了模块化设计，这意味着每个光伏串都有一个对应的逆变器，这使得直流端具有了最大功率跟踪功能。交流端则是并联并网，这种设计的优点在于它不受组串间模块差异和阴影遮挡的影响，同时还能减少光伏电池组件的最佳工作点与逆变器不匹配的情况，从而最大限度地增加发电量。

华为组串式逆变器的MPPT电压范围较宽，一般在250-800V之间，这使得组件配置更加灵活。即使是在阴雨天或雾气多的地区，也能延长发电时间，提高发电效率。

此外，华为组串式并网逆变器的体积小巧，重量轻便，因此搬运和安装都非常便捷。不需要专业工具和设备，也不需要专门的配电室，这在各种应用中都能够简化施工过程，减少占地面积。

这种逆变器采用了直流线路连接的方式，不需要直流汇流箱和直流配电柜等额外设备，进一步简化了系统结构。

华为组串式逆变器还具有低自耗电、故障影响小、更换维护方便等优势，使得整个系统的运行更加高效、稳定。

综上所述，华为的组串式逆变器在设计上充分考虑了实际应用中的各种需求，不仅提高了发电效率，还极大地简化了安装和维护过程。

光伏漫谈4- 逆变器拓扑结构

光伏逆变器作为光伏发电的核心设备，其拓扑结构主要包括以下几种：

工频隔离逆变器：

结构：采用工频50Hz变压器实现功率传输，由整流桥、滤波和工频变压器组成。特点：结构相对简单，但受限于体积较大的变压器，实际应用中较少使用。

高频隔离逆变器：

应用：在微型逆变器中较为常见，需要交流与直流侧隔离以保障人体安全。结构：采用高频隔离，显著减小体积。常用拓扑：包括昱能的250W微型逆变器、禾迈MI700的交错反激拓扑以及不含直流母线串联谐振的拓扑。差异：前两种拓扑在高压电容使用、控制复杂度和效率上有所差异；后者无需高压电容，但需要增加低压大电容，控制简单，适合小功率应用。

非隔离逆变器：

原理：通过直接将光伏输入升压至工频信号，实现组串式逆变。特点：相比隔离型逆变器，效率更高、成本更低，但存在零点偏移、直流分量等问题。解决方案：采用交流或直流旁路方式隔断DC分量，专利H5技术通过5个开关管实现了直流旁路逆变器，通过交替控制实现完整的正弦输出。

组串式逆变器NPC拓扑：

类型：包括I型NPC结构和ANPC结构。特点：效率高、谐波小。差异：I型NPC结构正负半周期由不同的IGBT承担开关损耗；ANPC结构通过在每个IGBT旁并联IGBT来平衡内外管之间的损耗。T型三电平拓扑：通过减少开关损耗提高效率，但需要IGBT耐压达到母线电压的两倍，适用于低压系统或高压功率管应用。

总结：光伏逆变器的拓扑结构多种多样，每种结构都有其独特的特点和适用场景。随着功率器件特性和耐压的提升，以及学术研究的深入，未来将有更多创新的逆变器拓扑结构出现，进一步提升应用效率、降低体积和成本。

逆变器组串如何匹配

逆变器组串的匹配需要考虑以下几个方面：

1. 逆变器的额定功率和最大功率点（MPP）电压范围：逆变器的额定功率要大于组串总功率，同时逆变器的最大功率点电压范围要能够覆盖组串的电压范围。

2. 组串的电压和电流：组串的电压和电流要在逆变器的输入电压和电流范围内，且组串的电压和电流要尽可能接近逆变器的最大功率点。

3. 组串的数量：逆变器要支持的组串数量需要与实际安装的组串数量匹配，且要注意组串的串并联方式。

4. 环境温度：逆变器的额定功率和效率都是在特定的环境温度下测试得出的，因此在实际安装中，要考虑环境温度对逆变器的影响，选择合适的逆变器。

综合以上几个方面考虑，可以选择适合的逆变器组串匹配方案。

安森美 | 带你了解主流商用组串式太阳能逆变器的拓扑结构

随着全球变暖及碳排放问题的日益严峻，清洁能源的广泛应用显得尤为重要。太阳能作为清洁能源的一种，其逆变器在不同终端应用中扮演着关键角色。其中，组串式逆变器以其灵活、易于维护的特点，正在成为主流太阳能逆变器类型，广泛应用于住宅、商业及公用事业。

组串式逆变器系统主要由光伏电池板串或阵列、DC-DC升压转换器、DC-Link电容器和逆变器(DC-AC转换器)组成。DC-DC级实现两个主要功能，即提升PV串的输出电压至DC-Link工作电压水平，并实施MPPT(最大功率点跟踪)功能，以确保在不同环境和太阳辐照度下，光伏面板能产生最大功率。逆变器则负责将直流电转换为交流电，满足住宅用电或并网需求。

组串式逆变器的直流母线电压通常为1100V，但在大型住宅、商业及分布式公用事业规模应用中，使用1500V或更高电压可以降低铜线和开关设备的成本，同时在更广的温度和辐照条件下捕获更高能量。DC-DC升压级的拓扑结构主要有三种，其中飞跨电容升压和对称升压作为三电平拓扑，可以降低开关电压，提升效率和功率密度，但需注意额外开关器件带来的成本和驱动问题。

逆变器级决定了总效率和输出质量，三电平拓扑结构在大功率三相逆变器系统中尤为关键。除了降低开关损耗和半导体需求外，三电平系统还能提供更好的正弦电压波形，减少电缆压力和高灵敏度电气设备的风险。相较于两电平系统，三电平系统中的MOSFET或IGBT所承受的电压减少，降低了大功率太阳能逆变器的成本，同时减少了EMI，并提高了输出波形质量。

为了优化太阳能逆变器设计，安森美(onsemi)提供了一系列电子元器件，包括1200V, 20mΩ的SiC MOSFET、单通道I-NPC SiC混合集成功率模块、以及2件装半桥全SiC功率集成模块，这些元器件在不同应用中展现出独特优势。此外，安森美还提供即用型SIMetrix电路仿真，帮助客户在订购任何硬件之前，获得准确数据，确保设计过程的高效性和准确性。

光伏发电站的逆变器怎么设置

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。

最大特点是系统的功率高，成本低。但受光伏电池组串匹配和部分遮影的影响，导致整个光伏系统的效率不高。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏电池单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制，以及开发新的逆变器的拓扑连接，以获得部分负载情况下的高的效率。

在SolarMax(索瑞·麦克)集中逆变器上，可以附加一个光伏电池阵列的接口箱，对每一串的光伏电池组串进行监控，如其中有一组光伏电池组串工作不正常，系统将会把这一信息传到远程控制器上，同时可以通过远程控制将这一串光伏电池停止工作，从而不会因为一串光伏电池串的故障而降低和影响整个光伏系统的工作和能量产出。

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。主从式并网发电原理如图2所示。主从结构的初始成本会比较高，但可提高光伏发电系统逆变器运行时的效率，对于大型的光伏系统，效率的提高能够产生较大的经济效益。

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。

分布式并网发电的主要缺点是：对于大中型的上百千瓦甚至兆瓦级的光伏发电系统，需要使用多台并网逆变器，初始的逆变器成本可能会比较高；因为使用的逆变器台数较多，逆变器的交流侧和公用电网的接入点也较多，需要在光伏发电系统的交流侧将逆变器的输出并行连接，对电网质量有一定影响。

4、组串式

光伏并网组串逆变器是将每个光伏电池组件与一个逆变器相连，同时每个光伏电池组件有一个单独的最大功率峰值跟踪，这样光伏电池组件与逆变器的配合更好。组串逆变器已成为现在国际市场上最流行的逆变器，组串逆变器是基于模块化概念基础上的，每个光伏组串（1kW～5kW）通过一个逆变器，在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网。许多大型光伏阀电厂使用组串逆变器，优点是不受光伏电池组串间差异和遮影的影响。

在组串间引入“主-从”概念，使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下，将几组光伏电池组串联系在一起，让其中一个或几个工作，从而产出更多的电能。最新的概念为几个逆变器相互组成一个“团队”来代替“主-从”概念，使得系统的可靠性又进了一步。目前，无变压器式组串逆变器已占了主导地位。

多组串逆变是取了集中逆变和组串逆变的优点，避免了其缺点，可应用于几千瓦的光伏发电站。在多组串逆变器中，包含了不同的单独功率峰值跟踪DC/DC变换器，DC/DC变换器的输出通过一个普通的逆变器转换成交流电与电网并联。由于是在交流处并联，这就增加了交流侧的连线的复杂性，维护困难。

另需要解决的是怎样更有效的与电网并网，简单的办法是直接通过普通的交流开关进行并网，这样就可以减少成本和设备的安装，但往往各地的电网的安全标准也许不允许这样做。另一和安全有关的因素是是否需要使用隔离变压器（高频或低频），或允许使用无变压器式的逆变器。

光伏组串的不同额定值（如：不同的额定功率、每组串不同的组件数、组件的不同的生产厂家等）、不同的尺寸或不同技术的光伏组件、不同方向的组串（如：东、南和西）、不同的倾角或遮影，都可以被连在一个共同的逆变器上，同时每一组串都工作在它们各自的最大功率峰值上。同时，直流电缆的长度减少、将组串间的遮影影响和由于组串间的差异而引起的损失减到最小。

一种应用于200kW+组串式光伏逆变器的IGBT模块方案

1500Vdc系统光伏逆变器拓扑结构介绍

1500Vdc逆变器主流采用NPC1，NPC2，ANPC三电平方案及五电平方案。五电平方案控制复杂，功率器件更新困难，三电平方案成为主流。拓扑结构与新晶圆技术相辅相成，更高耐压速度晶圆简化拓扑结构。NPC1与ANPC使用低耐压器件，ANPC增加两IGBT，驱动更复杂但自由度更高。英飞凌F3L400R10W3S7F_B11模块采用ANPC拓扑，助力200kW以上功率逆变器。

ANPC与NPC1模块解决方案比较

ANPC拓扑在相同功率下采用更小晶圆，降低成本。以F3L400R10W3S7F_B11模块为例，使用ANPC拓扑，钳位二极管只需100A SiC二极管，而NPC1至少需300A Si二极管。ANPC拓扑损耗分布更均匀，长、短换流回路优势明显。

钳位二极管采用SiC二极管助力效率提升

SiC二极管在恶劣条件下稳定快速恢复，降低反向恢复损耗。与Si二极管相比，SiC二极管反向恢复电流小，降低开通损耗。200kW 1500Vdc组串式光伏逆变器仿真结果显示，采用SiC二极管的ANPC模块效率显著高于纯Si的NPC1模块。

英飞凌F3L400R10W3S7F_B11模块特点及调制方法推荐

模块采用四块两慢的调制方式，L7晶圆适用于工频切换，S7晶圆适用于高频动作。在低电压穿越情况下，推荐采用图8调制策略，形成两个零电平回路，有效降低SiC二极管热应力，提高系统可靠性。

结论

本文介绍了1500Vdc组串式逆变器拓扑结构，ANPC与NPC1拓扑比较，英飞凌F3L400R10W3S7F_B11模块特点及调制策略。SiC二极管的应用显著提高了模块效率。低电压穿越下推荐使用改进调制策略，降低SiC二极管热应力，提高系统可靠性。

到底什么是组串式逆变器？

组串式逆变器是一种逆变器类型，主要应用于光伏电站中，其主要功能是将光伏组件产生的直流电转换为交流电。

组串式逆变器的详细解释如下：

1. 基本定义：

组串式逆变器，也被称为字符串逆变器或分布式逆变器，是光伏系统中的关键设备之一。它直接安装在光伏组件的支架附近或组件的直流侧，将单个或多个光伏组件产生的直流电转换为符合电网要求的交流电。

2. 工作原理：

组串式逆变器的主要工作原理基于电力电子转换技术。当光伏组件产生的直流电经过逆变器时，逆变器通过内部的电路转换，将直流电转换为交流电。这种转换过程通常包括最大功率点跟踪技术，以确保光伏组件始终在最大功率点运行。

3. 特点与优势：

组串式逆变器具有许多优势，包括适用于小型和大型光伏系统、易于安装和维护、响应速度快等。此外，由于其对每个光伏组件或组件串进行单独的监控和控制，因此可以提供更高的效率和可靠性。此外，组串式逆变器还可以根据环境条件调整其工作状态，从而进一步提高系统的整体性能。

总的来说，组串式逆变器是光伏系统中不可或缺的一部分，其高效、可靠的工作方式确保了光伏电站的稳定运行和高效发电。

一文读懂：微型逆变器与组串式逆变器的区别

光伏并网逆变器是光伏系统的核心部件，主要功能是将光伏组件产生的直流电转换为适合电网要求的交流电。目前，分布式光伏领域常见的逆变器类型有微型逆变器和组串式逆变器。

微型逆变器对每块或多块光伏组件进行独立的最大功率点跟踪（MPPT），并对组件输出功率进行精细化调节及监控，通常功率在4kW以下。而组串式逆变器对一串或多串光伏组件进行单独的MPPT，功率范围则在1.5kW至500kW之间。

微型逆变器与组串式逆变器在产品拓补结构与电路设计上存在本质差异。微型逆变器采用单组件独立或并联输入设计，而组串式逆变器则采用多组件串联输入设计。这导致两者在运行电压、系统综合效率、运维方式及安装位置等方面存在显著不同。

在运行电压方面，微型逆变器系统中组件以并联方式连接，直流电压不超过120V；而组串式逆变器系统为串联电路，系统运行时电压累计可达600V至1000V。

就系统综合效率而言，微型逆变器每块组件都有独立的MPPT，实现对每块组件的独立追踪，精确追踪功率最大输出点，避免“短板效应”。相反，组串式逆变器的MPPT接入单个或多个“组串”，可能影响单块组件的发电情况，从而影响整串组件的发电效率。

运维方式上，微型逆变器实现组件级控制，运维时可查看每块组件的详细信息，如位置及发电情况。而组串式逆变器进行组串级控制，运维时只能看到整串组件的总体信息。

安装位置方面，微型逆变器模块化设计，体积小、重量轻，可直接安装在光伏支架上，实现即插即用，安装灵活。而组串式逆变器通常安装在某一串组件下方，采用固定或抱箍式安装。

综上所述，微型逆变器和组串式逆变器各有优势和适用场景。在选择逆变器时，应根据具体需求和环境条件，因地制宜选择合适的逆变器类型。组串式逆变器因其成熟可靠的技术和成本优势，在分布式光伏市场应用广泛。而微型逆变器在技术进步的推动下，其单瓦成本也在不断下降，未来将在更多场景中得到应用，以满足对光伏电站安全、效率及智能化运维的需求。

湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467