组串逆变器和集中式逆变器



组串式逆变器和集中式逆变器的区别

组串式逆变器与集中式逆变器在基本功能上有所不同，主要体现在功率大小和结构特性上。首先，集中式逆变器功率范围较大，通常在50KW到630KW之间，采用的是大电流IGBT作为核心器件，其系统拓扑结构采用了一级DC-AC电力电子变换，即全桥逆变，常采用工频隔离，通过变压器实现防护，防护等级一般为IP20，体积相对较大，适合室内立式安装。

相比之下，组串式逆变器的功率较小，通常小于30KW。其采用小电流MOSFET，拓扑结构更为复杂，采用DC-DC-BOOST升压和DC-AC全桥逆变的两级电力电子器件变换。这种设计使得组串式逆变器的体积较小，适应性更强，可以室外臂挂式安装，更加灵活。

在市场选择上，国内有几家知名的逆变器厂家，如全天科技、华为和阳光等，他们的产品质量和性能均受到认可。总的来说，组串式逆变器与集中式逆变器各有优缺点，选择哪种类型，主要取决于实际应用的需求，如功率需求、安装环境等因素。

集中式逆变器和组串式逆变器对比分析

集中式逆变器和组串式逆变器对比分析

集中式逆变器和组串式逆变器是光伏发电系统中两种常见的逆变器类型，它们在功率大小、系统结构、适用项目以及优劣势等方面存在显著差异。

一、功率与系统结构

集中式逆变器：功率较大，光伏电站中一般采用500KW以上的集中式逆变器。其系统方案为光伏组件通过直流电缆连接到直流汇流箱，再经过直流电缆连接到集中式逆变器，最后通过交流电缆连接到升压变压器。

组串式逆变器：功率较小，光伏电站中一般采用100KW以下的组串式逆变器。其系统方案为光伏组件直接通过直流电缆连接到组串式逆变器，再经过交流电缆连接到交流汇流箱，最后通过交流电缆连接到升压变压器。

二、适用项目

集中式逆变器：适用于规模较大的光伏电站项目，如大型地面电站、荒漠电站等，这些项目一般规模在兆瓦级别以上。

组串式逆变器：适用于规模较小的地面光伏、屋顶光伏发电系统等。

三、优势对比

集中式逆变器：

逆变器数量少，便于管理。

逆变器元器件数量少，可靠性高。

谐波含量少、直流分量少、电能质量高。

逆变器集成度高，功率密度大，成本低。

组串式逆变器：

采用模块化设计，每个光伏阵列对应一个逆变器，不受组串模块差异和阴影遮挡的影响，最大程度增加了发电量。

MPPT电压范围宽，组件配置更为灵活，在阴雨天、雾气多的地区发电时间长。

体积小、重量轻，搬运和安装方便，简化施工、减少占地。

自耗电低、故障影响小、更换维护方便。

四、劣势对比

集中式逆变器：

直流汇流箱故障率较高。

MPPT电压范围窄，组件配置不灵活，在阴雨天、雾气多的地区发电时间短。

逆变器安装需要专用的机房和设备。

无法使每一路组件都处于最佳工作点，受阴影遮挡或组件故障影响大。

无冗余能力，发生故障时整个系统将停止发电。

组串式逆变器：

电子元器件较多，设计和制造难度大，可靠性稍差。

功率器件电气间隙小，不适合高海拔地区，户外安装易老化。

不带隔离变压器设计，电气安全性稍差。

多个逆变器并联时总谐波高，较难抑制。

逆变器数量多，总故障率升高，系统监控难度增大。

没有直流断路器和交流断路器，当系统发生故障时不易断开。

多机并联时，零电压穿越功能、无功调节、有功调节等功能实现较难。

总结

集中式逆变器和组串式逆变器各有优缺点，选择哪种类型的逆变器需要根据具体的光伏发电项目规模、环境条件、成本预算以及运维需求等因素综合考虑。对于大型地面电站和荒漠电站等规模较大的项目，集中式逆变器可能更为合适；而对于规模较小的地面光伏和屋顶光伏发电系统，组串式逆变器则更具优势。在实际应用中，应根据具体情况进行权衡和选择。

干货建议收藏集中式、组串式、微型逆变器的区别

集中式、组串式、微型逆变器的区别

逆变器作为光伏发电系统的核心设备，在将光伏组件产生的可变直流电压转换为市电频率交流电的过程中起着至关重要的作用。目前，市面上常见的逆变器主要分为集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器。以下是对这三类逆变器的对比分析：

一、集中式逆变器

集中式逆变器是将若干个并行的光伏组串连接到同一台集中逆变器的直流输入端，一般用于大于10KW的大型光伏发电站系统中，如大型厂房、荒漠电站、地面电站等。其主要优势包括：

逆变器数量少，便于管理：集中式逆变器数量相对较少，使得整个系统的管理更为简便。逆变器元器件数量少，可靠性高：由于元器件数量较少，集中式逆变器的可靠性相对较高。电能质量高：谐波含量少，直流分量少，使得输出的电能质量非常高。成本低：逆变器集成度高，功率密度大，有助于降低成本。保护功能齐全：逆变器具备各种保护功能，确保电站的安全性。电网调节性好：具有功率因素调节功能和低电压穿越功能，有利于电网的稳定运行。

然而，集中式逆变器也存在一些缺点：

直流汇流箱故障率较高：直流汇流箱作为集中式逆变器的重要组成部分，其故障可能会影响整个系统。MPPT电压范围窄：一般为450-875V，组件配置不够灵活，影响发电效率。安装部署困难：需要专用的机房和设备，安装部署相对复杂。系统维护复杂：逆变器自身耗电以及机房通风散热耗电大，增加了系统维护的复杂性。发电效率受限：由于逆变器最大功率跟踪功能（MPPT）不能监控到每一路组件的运行情况，当组件发生故障或被阴影遮挡时，会影响整个系统的发电效率。无冗余能力：一旦集中式逆变器发生故障停机，整个系统将停止发电。

二、组串式逆变器

组串式逆变器是基于模块化概念设计的，每个光伏组串（1-5kW）通过一个逆变器进行转换，已成为现在国际市场上最流行的逆变器。它主要用于中小型屋顶光伏发电系统和小型地面电站。组串式逆变器的主要优势包括：

不受阴影遮挡影响：每个光伏串对应一个逆变器，减少了阴影遮挡对发电量的影响。MPPT电压范围宽：一般为500-1500V，组件配置更为灵活，发电时间长。安装方便：体积小、重量轻，搬运和安装都非常方便，不需要专业工具和设备。维护简单：具有自耗电低、故障影响小、更换维护方便等优势。

但组串式逆变器也存在一些缺点：

可靠性稍差：电子元器件较多，设计和制造难度大，可靠性相对较低。不适合高海拔地区：功率器件电气间隙小，户外型安装容易导致外壳和散热片老化。电气安全性稍差：不带隔离变压器设计，直流分量大，对电网影响大。总谐波高：多个逆变器并联时，总谐波会迭加，较难抑制。系统监控难度大：逆变器数量多，总故障率会升高，增加了系统监控的难度。功能实现较难：多机并联时，零电压穿越功能、无功调节、有功调节等功能实现较难。

三、微型逆变器

微型逆变器能够在面板级实现最大功率点跟踪，具有超越中央逆变器的优势。它主要用于屋顶家用市场，配置灵活，可根据用户财力安装不同大小的光伏电池。微型逆变器的主要优点包括：

高可用性：当一个甚至多个模块出现故障时，系统仍可继续向电网提供电能。配置灵活：可根据用户需求进行灵活配置。降低阴影影响：有效降低局部遮档造成的阴影对输出功率的影响。更安全：无高压电，安装简单快捷，维护安装成本低廉。提高发电量：由于对单块组件的最大功率点进行跟踪，可大大提高光伏系统的发电量。

然而，微型逆变器也存在一些缺点：

应用受限：一般适合屋顶家用市场，应用场合受到限制。成本较高：相对于集中式逆变器和组串式逆变器，微型逆变器的成本更高。

总结

通过对比分析可以看出，集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器各有优缺点。集中式逆变器适用于大型光伏发电站系统，具有成本低、电能质量高等优势，但存在直流汇流箱故障率高、MPPT电压范围窄等缺点。组串式逆变器适用于中小型光伏发电系统，具有安装方便、维护简单等优势，但可靠性稍差、总谐波高等缺点也不容忽视。微型逆变器则适用于屋顶家用市场，具有高可用性、配置灵活等优势，但成本较高、应用受限等缺点也限制了其应用范围。在实际应用中，应根据具体需求和场景选择合适的逆变器类型。

逆变器：组串式VS集中式 孰优孰劣

要求:

组串式逆变器的劣势：组网方式限制——其逆变器间无高频载波同步，无法解决逆变器间的并联环流问题；距离箱变远端的逆变器线路阻抗较大；多机并联模式——多台逆变器在电网电业跌落时会无法统一输出电压及电流的相位。

集中式并网逆变器：均可通过实验室和现场的低电压穿越测试。

（2）防孤岛保护

孤岛效应：是指当电网的部分线路因故障或维修而停电时，停电线路由所连的并网发电装置继续供电，并连同周围负载构成一个自给供电的孤岛的现象。GB/T19964-2012标准要求电站具有防孤岛保护设备，通常情况下逆变器采用主动+被动双重防孤岛保护，以保障在任何情况下逆变器能可靠地断开与电网的连接。主动保护通常采用向电网注入很小的干扰信号，通过检测回馈信号判断是否失电，而被动保护通常采用检测输出电压、频率和相位的方式来判定孤岛状态的发生。

组串式逆变器：交流侧直接并联，因主动保护而采用注入失真信号的方式无法应用在多机并联的系统中，无法执行孤岛保护中的主动保护。

——应用风险：产生谐振孤岛将会对线路检修人员造成安全威胁，对用电设备造成损害，严重影响电站的运行安全等等。

集中式逆变器：交流输出无需汇流，直接接入双分裂绕组变压器，同时执行主动和被主动孤岛保护。

（3）支持电网调度

两者共同点：均采用RS485作为通讯接口，回应速度均相应较慢。

组串式逆变器：每兆瓦需对40台逆变器调度，不利于电站的远端调度管理；

集中式逆变器：每兆瓦仅对2台逆变器调度，较为方便。

（4）PID效应抑制策略

目前公认的最为可靠抑制PID效应的解决方法：逆变器负极接地

组串式逆变器：采用虚拟负极接地电路的方式来抑制PID效应，如虚拟电路发生故障组串式逆变器则无法保障对PID效应抑制，远比实体负极接地可靠性差。

集中式逆变器：采用绝缘阻抗监测+GFDI（PV Ground-Fault Detector Interrupter，由分断器件和传感器组成）方案，即逆变器即时监测PV+对地阻抗。当PV+对地阻抗低于阈值的时候，逆变器就会立刻报警停机。

光伏逆变器的分类

光伏逆变器一般分为集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器三类，具体分类及特点如下：

集中式逆变器工作原理：将多个并行的光伏组串连接到同一台集中逆变器的直流输入端，进行最大功率峰值跟踪（MPPT）后，再通过逆变并入电网。单体容量：通常在500kW以上，单体功率高，成本低，电网调节性好。局限性：

要求光伏组串间高度匹配，若出现多云、部分遮阴或单个组串故障，会影响整个系统的效率和发电量。

最大功率跟踪电压范围较窄，组件配置灵活性低，发电时间短。

需专用通风散热机房，适用于光照均匀的集中性地面大型光伏电站。

组串式逆变器工作原理：对1-4组光伏组串进行单独的最大功率峰值跟踪（MPPT），再通过逆变并入交流电网。一台组串式逆变器可包含多个MPPT模块。单体容量：一般在100kW以下。优势：

不同MPPT模块的组串间允许电压和电流不匹配，单个组件故障或遮阴仅影响对应模块的少数组串，对系统整体无显著影响。

最大功率跟踪电压范围宽，组件配置灵活，发电时间长，可直接安装在室外。

局限性：

价格略高于集中式逆变器，大量并联时需抑制谐振。

主要应用于分布式发电系统，也可用于集中式光伏发电系统。

微型逆变器工作原理：对每块光伏组件进行单独的最大功率峰值跟踪（MPPT），再通过逆变并入交流电网。单体容量：一般在1kW以下。优势：

可对每块组件独立控制，在部分遮阴或组件性能差异时提高整体效率。

直流电压仅几十伏，全部并联设计，安全隐患低。

局限性：

价格高昂，故障后维护难度较大。

适用于对安全性要求高、组件布局分散的场景（如户用光伏系统）。

光伏逆变器集中式和组串式的区别

光伏逆变器集中式和组串式的主要区别如下：

输出电压等级：

集中式逆变器：交流输出电压一般为315V左右。这种较低的电压需要经过升压后才能并网发电。组串式逆变器：交流输出一般为380/400V左右，同样也需要升压后才能并网。但相较于集中式逆变器，其输出电压稍高一些。

并网方式与电网稳定性：

集中式逆变器：由于输出电压较低，如果直接并网，会导致并网点特别多，这不利于电能计量和电网的稳定。因此，集中式逆变器通常需要经过多级升压后才能并网。组串式逆变器：同样存在低压直接并网导致的问题，也需要进行升压处理。但在某些小型项目中，组串式逆变器可能更灵活，能够适应不同的并网需求。

电流与开关设备适应性：

集中式逆变器：对于大型MW级的太阳能项目，如果采用低压并网，电流会特别大，这不利于选择轻型的开关设备。因此，集中式逆变器更适合大型项目，并通过升压来降低电流。组串式逆变器：虽然组串式逆变器在小型项目中可能更灵活，但在大型项目中同样需要考虑电流和开关设备的适应性。不过，由于其输出电压稍高，可能在某些情况下对开关设备的要求稍低一些。

系统设计与成本考虑：

在大型光伏发电系统中，为了降低电流、减小导线截面和考虑设备选型与成本，通常会选择中压集电线路进行升压并网。这一过程中，集中式逆变器和组串式逆变器都需要与中压集电线路相匹配。但具体选择哪种逆变器以及升压到哪个电压等级，需要综合考虑项目规模、设备成本、电缆与开关设备采购成本、运输与储存成本等多方面因素。

综上所述，集中式逆变器和组串式逆变器在输出电压等级、并网方式与电网稳定性、电流与开关设备适应性以及系统设计与成本考虑等方面存在显著差异。在实际应用中，需要根据具体项目的需求和条件来选择合适的逆变器类型及升压方案。

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