逆变器超配标准

【光伏设计】光伏电站超配及弃光PVsyst分析方法

随着光伏行业的快速发展，光伏电站系统设计成为了降低组件和系统投资成本、提升光伏投资收益的关键。在推进平价上网的光伏电站中，通过采取多种技术手段，尤其在容配比的优化设计中，超配成为降本增效的重要方式。通常，超配指的是光伏方阵的安装容量与逆变器额定容量之比的增加，尤其是在直流侧的超配，对于降低初始投资和降低度电成本尤为有利。根据行业观点，不同太阳能资源地区的超配比不宜超过特定的数值，具体优选则需考虑当地光资源、地理条件、设备选型、系统损耗、工程造价、上网电价、限发情况等多种因素。

光伏电站的超配不仅限于直流侧，还包括交流侧的超配，如光伏区逆变器的额定容量与主变容量或发电单元箱变容量的配比。当电站超配后，逆变器交流侧输出的限制导致产生直流侧和主变侧的功率限制，以及并网点的限功率。适当提高容配比有助于降低度电成本和提高发电收益，但超配损失和限发风险需要综合考虑。PVsyst软件提供了多种分析方法来评估这些损失。

首先，采用PVsyst软件建立项目模型，包括地点信息、气象数据、系统配置（如容配比）、设备选型和损失项设置。通过模拟运行，可以查看直流侧超配损失，以及限功率运行逐年模拟中并网点的限电损失。PVsyst还支持逐小时功率分析和老化工具模拟，提供全面的数据分析，帮助优化设计决策。

总结而言，光伏电站的超配设计应综合考虑直流侧和交流侧的优化，以实现成本效益最大化。通过使用PVsyst软件，可以有效地分析超配损失和限发损失，为决策提供科学依据。

光伏电站如何匹配逆变器才正确?

在设计光伏电站时，我们可以通过一个设计案例来说明如何匹配逆变器。假设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。如果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，在光伏电站设计时需要稍加注意。

光伏电站最优容量配置比还受一些内外在因素的影响，例如太阳能光照资源、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。这些因素都会对光伏电站的性能产生影响，因此在设计光伏电站时需要综合考虑。

对于用户和系统安装商来说，有了这样一个意识，家里安装电站后发电量肯定会相当可观。最近，国家发展和改革委员会能源研究所研究员王斯成也发表了对“光伏-逆变器容配比”的看法。他强烈呼吁，尽快给‘光伏-逆变器容配比’松绑。

《GB50797-2012：光伏发电站设计规范》中规定，光伏发电站中安装的光伏组件的标称功率之和称为安装容量，计量单位为峰瓦（Wp）；光伏发电系统中逆变器的配置容量应与光伏方阵的安装容量相匹配，逆变器允许的最大直流输入功率应不小于其对应的光伏方阵的实际最大直流输出功率。而在国际上，光伏发电系统的交流容量定义为光伏系统额定输出或者该容量为合同约定的最大功率，通常单位为MW。将光伏组件功率之和作为光伏系统的额定功率也很常见，显然，国内的标准还处于“也很常见”的队列之中。

在功率比方面，国际上光伏电站通常设计成高光伏-逆变器功率比（PVIR）以获得低的度电成本。事实上，适度提高光伏-逆变器容配比是光伏系统设计重要的技术创新，2012年之后普遍被光伏界所接受，尤以美国FirstSolar为代表，其电站容配比一般都选在1.4：1.0。

“在美国，我参观过一家容配比为1.4：1.0的光伏电站，上午时功率满功率运行，在正常的时间内，不会超负荷运行，逆变器达到额定功率以后转入限功率运行，不会影响安全性。”如果基于平均化度电成本最低的原则来判定系统的优劣，系统最优的光伏-逆变器容配比均大于1:1。换句话说，一定程度的提升光伏组件容量（也称组件超配），将有助于提升系统的整体效益。目前，很多电站为了提高逆变器的运行效率和电站收益，都采用了组件超配的方法。

什么是光伏电站容配比？

光伏电站容配比：

1、通常指光伏电站中逆变器所连接的光伏组件的功率之和与逆变器的额定容量比。按照现行2012年版的设计规范，光伏发电系统中逆变器的配置容量应与光伏方阵的安装容量相匹配，逆变器允许的最大直流输人功率应不小于其对应的光伏方阵的实际最大直流输出功率。

2、换言之，容配比不应超过1：1，因此，行业内也将容配比超过1：1的情况称为“超配”。而在去年9月发布的《光伏发电站设计规范（征求意见稿）》中则写明：光伏发电系统中光伏方阵与逆变器之间的容量配比应综合考虑光伏方阵的安装类型、场地条件、太阳能资源、各项损耗等因素，经技术经济比较后确定。

3、同时，针对不同的地区，规定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类太阳能资源地区的容配比分别不宜超过1．2：1、1．4：1和1．8：1。

扩展资料：

按照不同的原则，容配比可分为两类，

1、第一类为补偿超配，以系统不会出现限功率为原则增大系统容配比；

2、第二类为主动超配，以系统LCOE最低为原则增大系统容配比，由于会出现逆变器限功率的情况，系统将会损失一部分能量，但是综合投资与产出，系统的度电成本会达到最低。

参考资料：

户用光伏容配比设计解决方案

户用光伏容配比设计：寻求最佳平衡点

在光伏电站设计的精密布局中，光伏组件安装容量与逆变器额定容量的比例——容配比，犹如设计的灵魂。早期标准曾规定1:1的理想化配置，然而现实中的光照、温度波动，往往让组件功率无法达到其标称值，逆变器大多处于不满负荷状态，这无疑造成了资源的浪费。

2020年，国家发布的新标准打破了这一束缚，允许光伏电站的容配比提升至1.8:1，这一变化不仅将刺激国内光伏市场的需求，还能有效降低度电成本，推动光伏平价时代的快速来临。

让我们以山东分布式光伏为例，深入探讨这一设计变革。首先，我们来看组件超配的现状与影响因素：

组件超配：追求效率与经济性的双重考量

全球光伏电站普遍倾向于120%至140%的超配，原因包括光照强度的季节性变化、高温、尘埃遮挡，以及组件性能随时间衰减等。新技术和组件价格下降促使超配变得更具经济性，不仅能降低成本，还能提升项目抗风险能力，推动高功率组件的发展。

经济效益分析：发电量与成本的微妙平衡

以6kW的业主自投项目为例，采用隆基540W组件，平均每天发电20度，年发电量约7300度。考虑到组件和逆变器的选择，以及烟台市的光照资源，不同超配比例对系统效率、发电量、收益和成本产生显著影响。

通过PVsyst模拟，我们发现1.1倍的超配可以实现最高系统效率，但超配过大会增加线损，因此经济性最优点往往在1.5:1左右。具体到不同容量系统，例如8kW、10kW和15kW，经济性最佳的容配比分别为1.3、1.2和1.2。

总结：技术与经济的双重抉择

在烟台这样光照充足的地区，1.1倍的超配能够最大化组件利用率，但从投资回报的角度看，1.5:1的经济性最优。设计时，既要关注组件的高效利用，更要考虑成本效益的平衡。随着系统容量的增加和市场变化，最优容配比可能有所调整，这正是国家放开容配比限制的关键驱动力。

户用光伏的容配比设计，是一场技术与经济的双重较量，每个细节都关乎系统的效率、成本和投资回报。因此，设计师们必须精确权衡，找到那个微妙的平衡点，以实现光伏系统的最大潜力。

光伏发电系统容配比计算基本原则及最优容配比经济性分析

光伏发电系统容配比计算基本原则及最优容配比经济性分析：

容配比计算基本原则： 容配比定义：容配比是光伏电站中组件标称功率与逆变器额定输出功率的比例。 基本原则：早期设计通常为1:1，但考虑到实际运行中组件输出功率受多种因素影响会低于标称值，导致逆变器不满载运行，造成容量浪费。因此，适当提高容配比，即采用超配设计，已成为提升系统效率的有效策略。 影响因素：包括地区辐照度、系统损耗、组件实际衰减、逆变器性能差异等。

最优容配比经济性分析： 分类原则：最优容配比计算分为补偿超配和主动超配两类。补偿超配以系统不会出现限功率为原则增大容配比；主动超配以系统度电成本最低为原则，即使可能出现逆变器限功率情况。 资源区差异：不同资源区的最优容配比存在差异。例如，II类资源区的容配比为1.2倍时，系统不会出现限功率，经济性最佳配置点为1.2至1.3倍；III类资源区的容配比低于1.4倍时，不会出现限功率，经济性最优容配比超过1.4倍。 经济性分析：通过计算不同资源区的典型区域，并综合考虑系统效率、初始投资等因素，可以确定最优容配比，从而提升光伏发电系统的经济性。

综上所述，合理设计系统容配比是提升光伏发电系统经济性的重要手段。在实际应用中，需要根据具体资源区、系统损耗、组件及逆变器性能等因素进行综合考虑和计算。

一文看懂组件超配

超配设计在光伏电站系统中扮演着关键角色，通过合理超配可以降低系统成本并提升发电量。这里将深入探讨超配的原因、意义及设计原则。

首先，超配的原因包括光照资源差异、损耗、逆变器效率等多个因素。光照资源的地区差异直接影响组件的功率输出，而损耗则包括组件侧的损耗和直流侧损耗。组件的实际功率通常低于峰值功率，需考虑当地的辐照情况、温度、安装方式、组件朝向及阵列失配等因素。逆变器的效率也影响着输出功率，特别是在输入电压不达标时，需要进行升压，导致效率损失。此外，逆变器的屏幕、LED灯、散热风机等也会消耗电能。

合理的容配比在考虑系统损耗的情况下应该为1.1:1左右。在实际应用中，逆变器应具备1.1倍长期过载输出能力。例如，固德威GW80k-MT额定输入80kW，最大输出88kW，接90kW组件时，超配1.125。在光照较差的地区，可接100kW。

超配设计的意义在于降低系统成本和提升发电量。通过主动超配策略，在特定年限内寻找平衡点，实现最低的LCOE（度电成本）。在系统发电收益增加的同时，需关注建设成本、运维成本、资产折旧等成本的增加。最优容配比应平衡这些成本与发电收益。

在超配设计中，需考虑逆变器的直流端超配能力。超配比例过高可能导致机器过温降载、内部元器件老化加速等问题，影响系统长期发电效益。因此，直流端的超配能力应在温升、老化及寿命测试基础上给出，确保不影响机器正常使用寿命。

总结而言，光伏电站的超配设计需考虑多种因素。超配策略包括直流侧、交流侧及交直流组合超配，以降低造价。具体项目设计应综合考虑光资源、地理条件、设备选型、系统损耗、工程造价、上网电价、限发情况等，通过技术经济比较确定最优容配比。组件超配比例应综合考虑发电量最大化、长期运营收益，并结合实际环境数据、组件衰减情况和逆变器性能，以避免运行后与期望值偏差过大。

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