均衡发展--选择中功率组串式逆变器的必备知识

来源:索比光伏网发布时间:2017-02-24 15:31:23
 光伏逆变器是一个涉及电力电子,智能控制,机械结构,电能质量等多个学科的系统工程。电子技术日新月异的飞速发展,对逆变器厂家而言,既是发展契机也暗藏不少漏洞。部分厂家为了达到一两个性能的完美,从而牺牲了综合性能。贯穿中华五千年文明史的中庸之道,讲究的则是在均衡的基础之上追求完美。任何新技术的突破都应以适度超前为原则,以均衡发展为目标。古瑞瓦特继《适度超前-选择中功率组串式逆变器的必备知识》之后,本文将着重解析中功率组串式逆变器设计的均衡之道。

50/60KW功率等级的逆变器,是国内大型屋顶,山丘,地面等光伏电站用得最多的逆变器,国内各个厂家设计的侧重点不一样,路线风格也是多种多样。

❖壹

一、散热方案与体积重量的选取

组串式逆变器散热方式主要有自然冷却和强制冷风两种,针对50KW功率等级的组串式逆变器散热能力对比实验发现两种散热方式的不同之处:

1.自然冷却:散热效果差,高温环境下出现降额运行,导致发电量损失,影响投资方收益。

2.强制冷风:散热效果优,有利于延长逆变器的使用寿命,并保障高效工作。

强制冷风采用的风扇又分为高速风扇和中速风扇两种:

(1)高速风扇:

优点:减少散热器的体积和重量

缺点:增加噪声,风扇使用寿命较短

(2)中速风扇:

优点:风扇的使用寿命长

缺点:散热器较大

目前市面上国内逆变器厂家有以下方案:

A、大面积自然散热。采用分立器件,把热源分散,散热器体积很大、很重,逆变器尺寸做得很大,60KW逆变器重量可以达到约70kg。

这种方案的缺点是成本高,安装和维护不方便,如果是安装在屋顶,搬运是一件很困难的事。

B、自然散热。同时又为了缩小体积,采用了降额设计,实际最大输出功率比型号宣称功率小。这种方案一般在逆变器周围环境温度达到50度以上时逆变器就会开始降低输出功率。

这种方案的缺点:一是组件配板少,二是在夏天中午发电高峰期间,逆变器安装在室外,周围环境温度很容易超过50度,降额输出会造成发电量的损失,严重影响客户的收益。

C、强制高速风冷。为了做到全球体积最小重量最轻的逆变器,采用业界最高速的散热风扇。这种方案在安装运维方面的好处比较明显,但同时缺点也明显:

1. 风扇运转声音特别大,特别尖锐;

2. 风扇的寿命很难保证,高速风扇的选型很考究,一般的风扇规格都会定义多少度环境温度下可工作多少小时,需要选择一款高性能的风扇确保在各种严苛的环境下长期工作;

3. 为了散热方面的要求,受输出电流的限制,输出电压设计偏高,元器件的耐压选型如果裕量不足,会使得元器件会经常工作在超负荷的状态,影响元器件寿命。

D、智能风冷。采用中速的散热调速风扇,低功率工作时自然散热,高功率时强制风冷,这个方案兼顾自然散热声音小和强制风冷体积小的优点,又克服了自然散热体积大重量重和强制高速风冷噪声大的缺点,是目前最合适的方案。

二、MPPT路数与发电量及效率

现在很多招标文件中明确要求MPPT至少要x路。那实际上是否MPPT路数越多越好呢?这需要从实际条件来辩证的看待这个问题。

如果组件不一致、组件安装角度或者朝向不一样,从解决失配问题的角度来说,MPPT数量越多越有利。但组件不一致这个问题的根本解决办法是选择优质的组件,而不是多增加一路MPPT。组件的安装角度和朝向是依应用场景而决定的。

另外一面从稳定性和效率上来说, MPPT数量越多,系统成本越高;且固定额定功率下每一路MPPT电流越小,最大功率追踪的稳定性越差,损耗越多,发电量越差。那么如何理解固定额定输出功率条件下,MPPT路数越多,损耗越大呢?

A. 功能损耗:MPPT算法很多,有干扰观察法、增量电导法、电导增量法等等,不管是哪一种算法,都是通过持续不断改变直流电压,去判断阳光的强度变化,因此都会存在误差,比如说当电压实际正处于最佳工作点时,逆变器还是会尝试改变电压,使得实际工作在非最大功率点,多一路MPPT,就会多一些损耗。

B. 测量损耗:MPPT工作时,逆变器需要测量电流和电压。一般来说,电流越大,抗干扰能力就越大,误差就越少,2路MPPT比4路MPPT电流大1倍,误差就少一倍。如某公司50KW的逆变器,使用开环直流电流传感器HLSR20-P,电流为20A,误差为1%,当输入电流小于0.5A时,误差就经常发生,当输入电流小于0.2A时,就基本上不能工作了。

C. 电路损耗:MPPT主电路有一个电感和一个开关管,在运行时也会产生损耗。一般来说,电流越大,电感量可以做得更小,损耗就越少。

下图是在两个不同的地方,选择不同MPPT数量的逆变器实际发电量的示意图,由图可以看出,在平地无遮挡光照好的地区,两种逆变器发电量相差不多,在山地或者屋顶有遮挡光照条件一般的地区,双级多路MPPT的逆变器发电量高。


逆变器MPPT技术的多样性,给电站设计带来了极大的便利。光伏电站设计人员应结合实际,科学设计,不同的地形,不同的光照条件,选择不同的逆变器,从而降低电站成本,提高经济效益。

A. 复杂山丘电站和多面屋顶电站,存在朝向不一致和局部遮挡的现象,且不同的山丘遮挡特性不一样,带来组件失配问题,建议选择2路以上MPPT逆变器,可以增加早晚发电时间;

B. 比较平的山丘电站和中大型屋顶电站,建议选择2路MPPT逆变器,可以兼顾系统稳定性和发电量;

C. 平地无遮挡,光照条件好的地区,建议选择单路MPPT,单级结构的逆变器,可以提高系统可靠性,降低系统成本。

遵循中庸之道,均衡发展,适度超前,才是逆变器设计的最佳原则!


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201702/24/109310.html
责任编辑:suna
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
上海海湾别墅区悄然流行“屋顶新皮肤”:入住2年电费不增反降?来源:阳光新能源网 发布时间:2026-07-06 10:55:58

本文介绍了上海某高端别墅区兴起的“屋顶新皮肤”现象——业主冯女士在其法式别墅安装阳光新能源打造的家庭能源电站后,实现入住两年电费不增反降。该电站以光伏瓦、储能柜、智能逆变器及HEMS家庭能源管理系统为核心,依托「魔方」技术平台,融合「极立方」高效发电、「灵立方」数智寻优与「融立方」场景融合三大技术,兼顾美学适配、建筑安全与发电效率。系统通过AI学习用电习惯,实时预测发用电行为,提升绿电利用率并降低用能成本;同时具备多重安全防护与极端环境适应能力。项目不仅带来经济收益,更赋予家庭参与碳中和的仪式感。这一实践标志着行业从“设备适配场景”转向“场景定义设备”,推动高端住宅由能源消耗者转变为能源生产者,“零碳新墅居”正逐步成为新趋势。(199字)

新能源行业AI漫剧:阳光电源矩阵逆变系统亮相Intersolar 2026来源:中华网 发布时间:2026-07-03 17:48:22

本文介绍了阳光电源在2026年德国Intersolar Europe展会上的创新实践,核心聚焦于AI漫剧《共生桥》与PowerMatrix矩阵逆变系统的协同呈现。面对新能源装机激增带来的弃电率上升、电网支撑不足、电力市场机制变革等系统性挑战,阳光电源提出“光储原生融合”技术路径。PowerMatrix矩阵逆变系统集成光伏逆变、储能变流、能量路由与构网控制功能,支持多源多荷接入、全局能量寻优、子阵级构网响应及多重直流防护,显著提升发电小时数、降低BOS成本与度电成本,并增强系统可靠性与经济性。该技术已在大基地、绿电直连、微电网及数据中心等多场景验证。展会同步展示了覆盖户用至公用事业级的全场景光储产品布局,体现其以AI叙事降低技术认知门槛、以工程创新解决行业痛点的双轨战略,旨在支撑新能源由替补电源向主力电源转型。(199字)

​光伏迈入主力电源时代,阳光电源“矩阵逆变”重构光储系统价值边界来源:中华网 发布时间:2026-07-02 14:43:23

2025年光伏累计装机首超火电,但间歇性与电网稳定性矛盾凸显。阳光电源发布PowerMatrix™矩阵逆变器,首创“能量网络”架构,实现光储原生融合,突破成本、效率、稳定性“不可能三角”,已在沙特、青藏高原等极限场景规模化验证,加速光伏从“补充”迈向“主力电源”。

最新!美国拟禁止进口中国光伏逆变器来源:索比光伏网整理 发布时间:2026-07-02 08:49:38

美国特朗普政府正拟出台一项针对中国光伏逆变器的进口禁令,理由是担忧此类设备可能被用于干扰或破坏美国电力系统安全。该禁令由联邦通信委员会(FCC)牵头起草,拟限制新型外国逆变器型号的进口,最早或于年内公布。此举部分受到欧盟委员会此前禁止中国制造逆变器参与其公共资助能源项目的影响,促使美方重启相关审查。不过,多名知情人士指出,该提案尚处草案阶段,存在被修改甚至搁置的可能。目前,FCC与白宫均拒绝就此事发表评论;中国驻美使馆则回应称,反对将国家安全概念泛化,主张美方应为中国企业提供公平、公正、非歧视的营商环境。(198字)

荣耀加冕!正泰电源再次荣登Tier1榜单!来源:正泰电源 发布时间:2026-07-01 10:01:39

彭博新能源财经最新发布2026年Q2全球光伏逆变器Tier 1榜单,正泰电源凭借卓越技术实力与稳定全球交付能力,连续多季度稳居第一梯队,持续领跑国际市场。

涉及光伏,市场监管总局发布含组件、逆变器等173种产品质量监督抽查实施细则公告来源:市场监管总局网站 发布时间:2026-07-01 09:21:46

国家市场监督管理总局于2026年6月30日发布《关于发布电冰箱(含冰柜)等173种产品质量监督抽查实施细则的公告》,正式启用涵盖晶体硅光伏组件、光伏并网逆变器在内的173种产品的最新监督抽查实施细则。该公告自发布之日起生效,明确各地市场监管部门在开展相关产品质量监督抽查工作时应直接依据新细则执行。新规取代了此前发布的同类型实施细则,实现标准统一与动态更新。光伏组件和逆变器作为新能源关键设备被纳入监管范围,凸显对光伏产业链质量管控的强化。此次调整旨在提升抽查工作的规范性、科学性和时效性,为保障重点工业产品质量提供制度支撑。(198字)

国际认可!特变电工新能源慕尼黑展会收获荷兰并网认证来源:特变电工新能源 发布时间:2026-06-30 09:10:54

特变电工新能源TS330KTL-HV-C1逆变器在Intersolar Europe展会斩获SGS荷兰并网认证,满足欧盟严苛准入标准;具备弱电网满发(SCR低至0.97)、IP66/C5高防护、99.02%最高效率、智能IV+CV诊断等硬核性能,加速挺进欧洲主流市场。

禾迈位列Wood Mackenzie全球逆变器第六,荣获Grade A评级来源:禾迈Hoymiles 发布时间:2026-06-26 09:46:52

近日,知名能源咨询机构Wood Mackenzie正式发布《2026全球光伏逆变器制造商综合排名报告》。凭借技术研发、产品品质、供应链能力、本地化服务及可持续发展等方面的综合表现,禾迈位列全球逆变器综合榜单第六,同步获评2026 Grade A光伏逆变器制造商,硬核实力收获全球能源市场认可。荣登榜单 实力见证Wood Mackenzie是全球能源行业具有广泛影响力的研究与咨询机构,其发布的逆变器制

中国电建100MW光伏项目开工来源:中国电建 发布时间:2026-06-25 16:39:14

中国电建贵州工程公司承建的陕西大唐府谷100兆瓦光伏发电项目于6月23日正式开工,进入土建与设备安装全周期建设阶段。项目位于陕西省榆林市府谷县黄甫镇、清水镇山区,海拔800至1200米,属山地集中式光伏项目。规划建设46个发电单元,全部采用650W高效光伏组件,并配套313台320千瓦组串式逆变器、46台箱式变压器,新建1座110千伏升压站、4条35千伏集电线路及1回110千伏送出线路,接入黄甫变电站并网。项目注重生态友好设计,兼顾土地复合利用与植被保护,推动新能源开发与山地生态治理协同。建成后年均上网电量约1.56亿千瓦时,每年可节约标煤4.72万吨、减排二氧化碳12.81万吨,助力陕北能源结构优化与黄河流域生态保护,支撑区域能耗双控与绿色经济发展目标。

华为智能光伏506KTL组串式逆变器斩获能源界“奥斯卡”大奖!来源:华为智能光伏 发布时间:2026-06-25 08:43:24

华为SUN2000-506KTL组串式逆变器斩获2026年欧洲智慧能源大奖“光伏类”唯一奖项,系全球首款1000Vac、具备构网能力、功率密度最高的500kW+商用组串式逆变器,已在全球超10GW项目规模应用,显著降低BOS成本与提升全生命周期经济性。

全球首发!华昱欣Aura户储一体机与Halo微储系列焕新登陆Intersolar来源:中华网 发布时间:2026-06-24 17:56:22

华昱欣(HYXI)在2026年德国慕尼黑Intersolar Europe展会上首次以焕新品牌身份亮相,集中发布四大核心产品与系统:面向户用市场的HYXI Aura户储一体机与HYXI Halo微储系列,面向工商业场景的HYXI Atlas液冷储能系统,以及AI原生的HYXI Muse能源自治操作系统。Aura实现备电零中断、电池灵活混配扩容及7分钟快速安装;Halo系列以万次循环寿命、IP66防护与即插即用设计适配公寓及户外场景;Atlas聚焦ROI提升,通过自动补液、智能EMS与七层安全体系优化工商业储能经济性与运维效率;Muse系统则依托云边协同与AI决策能力,推动能源管理从被动响应转向主动优化。整体战略围绕系统效率、场景创新、生态协同与AI赋能展开,旨在提供覆盖全场景的智慧能源解决方案,并加速欧洲及全球市场本地化布局。