组串式逆变器原理图



组串式逆变器和集中式逆变器的区别

组串式逆变器和集中式逆变器的主要区别如下：

功率大小：

集中式逆变器：功率范围较大，通常在50KW到630KW之间。组串式逆变器：功率较小，通常小于30KW。

核心器件与结构特性：

集中式逆变器：采用大电流IGBT作为核心器件，系统拓扑结构为一级DCAC电力电子变换，常采用工频隔离，通过变压器实现防护，体积相对较大，适合室内立式安装。组串式逆变器：采用小电流MOSFET，拓扑结构更为复杂，包括DCDCBOOST升压和DCAC全桥逆变的两级电力电子器件变换，体积较小，适应性更强，可以室外臂挂式安装。

安装环境与灵活性：

集中式逆变器：由于体积和防护等级的限制，更适合室内立式安装。组串式逆变器：体积小巧，适应性强，可以室外臂挂式安装，更加灵活。

市场选择与应用：

两者在市场上均有知名厂家提供高质量和性能的产品，如全天科技、华为和阳光等。选择哪种类型的逆变器主要取决于实际应用的需求，如功率需求、安装环境等因素。

综上所述，组串式逆变器和集中式逆变器在功率大小、核心器件与结构特性、安装环境与灵活性以及市场选择与应用等方面存在显著差异。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的逆变器类型。

逆变器—脚踩两大高景气赛道的王者！

逆变器，作为光伏和储能两大高景气赛道中的关键角色，其地位和作用不容忽视。光伏和储能的快速发展，为逆变器市场带来了广阔的空间。在产业链中，逆变器的稳定性较高，受技术路线和价格变动的影响最小。本文将深入解析逆变器的分类、技术、成本、品牌以及未来展望。

逆变器主要分为集中式、集散式、组串式和微型逆变器。组串式逆变器因多重优势，逐步成为市场主流。它以直交流转换为核心功能，通过功率半导体如IGBT和MOSFET每秒数千次的开关，实现从直流到交流的转换。组串式逆变器通过多路MPPT控制，相较于集中式逆变器，具有更宽的MPPT电压范围，从而延长发电时间。此外，提高最大输入电压，可减少电流和配套线缆直径，进一步降低成本。

储能变流器，作为电化学储能系统的关键部件，连接电池系统与电网，实现电能的双向转换。其原理与光伏逆变器基本相同，技术来源相似，对于原光伏逆变器厂商而言，储能业务是增量市场，许多厂商已经或正在进入这一领域。

逆变器上游产业主要包括IGBT、集成电路、电感和电容等，核心部件IGBT产品的技术门槛较高，目前主要由德国英飞凌、日本三菱等国外企业供应。国产IGBT在35KW以内的光伏应用场景已经基本满足需求，但在更大功率的逆变器应用中，国产化仍处于初步阶段。

未来，逆变器的关注点将围绕技术路线的创新、成本的优化和品牌的构建。组串式逆变器以其在发电效率、发电时间、电压范围和成本控制上的优势，逐渐替代集中式逆变器。品牌建设方面，中国逆变器企业已在全球市场占据重要位置，通过技术迭代和渠道建设，中国品牌逐渐展现出竞争力。

市场空间方面，光伏和储能市场的持续增长为逆变器提供了广阔前景。光伏逆变器市场随着全球光伏新增装机量的增长而不断扩大，而储能逆变器市场则随着电化学储能市场的发展和加速增长而迅速扩张。预计未来几年，全球光伏逆变器和储能逆变器市场将保持强劲增长态势，为逆变器行业带来巨大的市场机遇。

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。

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。

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。

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。

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