集中式、组串式逆变器 加码2018新技术迭代

来源:弘扬太阳能发布时间:2018-05-02 10:43:51

2017年,是组件技术的集中爆发之年,之前,我们只听说单晶硅、多晶硅;现在,市场涌现一大堆新名词:PERC、半片、MBB、MWT、叠瓦、双面发电......在新技术迭代大潮的裹挟下,上新技术的产能是必须的。2017年,已经成熟或即将成熟的几项提升效率的技术分别为Perc技术、半片技术、MBB多主栅技术。理论上来讲,这几项技术都是兼容性技术,既可以使用在单晶硅片上,也可以应用在多晶硅片上。

2017年,逆变器没有像组件那样,涌现出新名词,但并不代表逆变器没有技术更新。相反,逆变器各个厂家都在埋头苦干,逆变器是光伏系统的大脑和心脏,2018年,一些暂新的光伏应用方式将会出现在人们的面前,给光伏系统带来新的变化,包括成本降低和效率提升,安装和维护将更方便。

逆变器的主流是集中式逆变器和组串式逆变器,两种方式各有优秀和缺点,目前在户用市场,由于功率小,都是用组串式逆变器,在中大型电站,则两种逆变器都可以选,在营销上,这两种逆变器的厂家也是打得不可开交,都在说自己的好处,对方的缺点。

集中式逆变器:功率在30kW到2500kW之间,随着电力电子技术的发展,组串式逆变器越做越大,现在500KW以下的集中式逆变器基本退本市场。功率器件采用大电流IGBT,系统拓扑结构采用DC-AC一级电力电子器件变换全桥逆变,后级一般接双分裂工频升压隔离变压器,防护等级一般为IP20。体积较大,室内立式安装。

主要优势有:

(1)逆变器数量少,可以集中安装,便于管理;

(2)逆变器元器件数量少,故障点少,可靠性高;

(3)谐波含量少,直流分量少,电能质量高;

(4)逆变器集成度高,功率密度大,成本低;

(5)逆变器各种保护功能齐全,电站安全性高;

(6)有功率因素调节功能和低电压穿越功能,电网调节性好。

主要缺点有:

(1)直流汇流箱故障率较高,影响整个系统。

(2)集中式逆变器MPPT电压范围窄,一般为500-820V,组件配置不灵活。在阴雨天,雾气多的部区,发电时间短。

(3)逆变器机房安装部署困难、需要专用的机房和设备。

(4)逆变器自身耗电以及机房通风散热耗电,系统维护相对复杂。

(5)集中式并网逆变系统中,组件方阵经过两次汇流到达逆变器,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,因此不可能使每一路组件都处于最佳工作点,当有一块组件发生故障或者被阴影遮挡,会影响整个系统的发电效率。

(6)集中式并网逆变系统中无冗余能力,如有发生故障停机,整个系统将停止发电。

2、组串式逆变器:

功率在1kW到80kW,小功率逆变器开关管一般采用小电流的MOSFET,中功率逆变器一般采用集成多个分立器件的功率模块,拓扑结构采用DC-DC-BOOST升压和DC-AC全桥逆变两级电力电子器件变换,防护等级一般为IP65。体积较小,可室外臂挂式安装。组串式逆变器适用于中小型屋顶光伏发电系统,小型地面电站。

主要优势有:

(1)组串式逆变器采用模块化设计,每个光伏串对应一个逆变器,直流端具有最大功率跟踪功能,交流端并联并网,其优点是不受组串间模块差异,和阴影遮挡的影响,同时减少光伏电池组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况,最大程度增加了发电量。

2)组串式逆变器MPPT电压范围宽,一般为200-800V,组件配置更为灵活。在阴雨天,雾气多的部区,发电时间长。

(3)组串式并网逆变器的体积小、重量轻,搬运和安装都非常方便,不需要专业工具和设备,也不需要专门的配电室,在各种应用中都能够简化施工、减少占地,直流线路连接也不需要直流汇流箱和直流配电柜等。组串式还具有自耗电低、故障影响小、更换维护方便等优势。

主要缺点有:

(1)电子元器件较多,功率器件和信号电路在同一块板上,设计和制造的难度大,可靠性稍差。

(2)使用分立功率器件的逆变器电气间隙小,不适合高海拔地区,使用功率模块的逆变器不受影响。户外型安装,风吹日晒很容易导致外壳和散热片老化。


(3)不带隔离变压器设计,电气安全性稍差,薄膜组件负极接地系统要外加隔离变压器,直流分量大,对电网影响大。

(4)多个逆变器并联时,总谐波高,单台逆变器THDI可以控制到2%以上,但如果超过100台逆变器并联时,总谐波会迭加,而且较难抑制。

(5)逆变器数量多,总故障率会升高,系统监控难度大。

(6)没有直流断路器和交流断路器,如果没有直流熔断器,当系统发生故障时,不容易断开。

这是2014年前两种逆变器的对比,经过3年多的发展,两种逆变器都取得了很大有进步,有些观点被证明是错的。

1、直流汇流箱,以前大家都不是很关系,设计和做工都不好,特别是散热,没有几家能过的,不过现在基本上都解决了问题。

2、工作电压范围,以前大家的认知是电压范围越宽,早启动晚停机,发电量就越高,事实上组件的电压和功率不成正比,组件的电压并不是人们想像中波动那么大。从以下两个案例就可以看出。这是一个接20个270W的组串,组件工作电压是30.5V,20个组件工作电压为660V

图1是一个非常好的天气,逆变器工作电压在540-630V之间。

图2是一个阴雨天,没有阳光,逆变器工作电压在530-580V之间

所以三相组串式逆变器,如果是正常20-23块组件串联,MPPT工作电压,在500-800V就可以满足要求,只有在很特殊的情况,如用19个以下的组件,最低工作电压才有可能低于500V。



3、组串式逆变器经过改良,可以实现多台并联,不会发生总谐波会迭加。

改进的还有很多,这里就不一一列举了,但是,这两种逆变器还有两个明显的差别,目前还没有办法改变,集中式逆变器是单级电子变换,元器件数量少,可靠性高,缺点是直流线路长短不一,一台500kW逆变器,组件安装面积超过6000平方,组件最远可能有100多米,最近只有几米,线路阻抗影响MPPT功能。

逆变器前的直流线路长度,对MPPT效率影响比较大

MPPT-最大功率点追踪的工作原理:在一个规定的周期内,微处理器定期地主动调节PWM的占空比D,改变太阳能电池的输出电流,从而引起太阳能电池的输出电压变化,检测太阳能电池输出电压及输出电流,计算出太阳能电池阵列的输出功率,然后根据最大功率点跟踪策略寻找最大功率点的位置。

MPPT的简单模型如下:逆变器MPPT方法有很多种,但万变不离其宗,就是调整MPPT端的等效负载阻抗等于组件端的等效输出阻抗,而组件端的输出电阻包括组件的内阻和电缆的内阻。电缆越长,内阻越大,100多米的电缆,可能影响效率超过1%。


MPPT原的最简等效模型

RS为太阳能电池板的等效输出阻抗,RL为MPPT端的等效负载阻抗。当太阳能光照变化时,RS也跟着变化了,这是为了满足最大的功率输出,通过调整MPPT端的负载电阻与之匹配,当RS = RL时,功率输出最大,也就是我们说的MPP点。RL实时跟随RS变化的方法叫做MPPT算法。

其实这两种逆变器是可以合在一起的,那就是单极的组串式逆变器,这种逆变器只有一级变换DC-AC变换,使用三电平和功率模块,一个50kW的逆变器只有3个功率开关器件,和集中式逆变器一样,50kW逆变器周边组件安装面积600平方左右,最远的距离不到25米,直流损耗非常少。目前单极组串式逆变器在市面上也有,但没有应用在大电站,其原因是输出电压是400Vac,输入电压范围变窄了,只能580-850V,限制了应用范围,其实稍加变通就可以解决这个问题,那就可把输出电压改为315V,和集中式逆变器一样,输入电压范围也就能达到500-850V,后面接升压变压器,应用范围就很广了。

集串式逆变器和常规两级结构的组串式逆变器对比,只有一级结构,效率比组串式逆变器高30%,工作电压范围为500-850V,在中大型电站不会影响发电量,集串式逆变器成本比组串式逆变器低30%,重量也会轻30%,安装很方便。

不是所有的单极组串式逆变器都叫集串式逆变器

集串式逆变器=组串式外形+集中式内芯+功率模块+315V

集串式逆变器综合集中逆变器和组串式逆变器两者的长处,舍弃的两者的短板,造价比集中式更便宜,发电量比组串式更高,安装和运维比两者更方便,必将大批量应用,改变目前的逆变器格局。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201805/02/286831.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
Elmia Solar 2026 | 正泰新能亮相瑞典 助推欧洲能源转型来源:正泰新能 发布时间:2026-02-06 14:31:04

当地时间2月3-5日,北欧规模最大、最具影响力的太阳能专业展览会之一——ElmiaSolar2026在瑞典延雪平市隆重召开。正泰新能携ASTRON系列光伏组件惊艳亮相,向北欧乃至全球市场集中展示公司在技术创新、产品性能及可持续发展方面的雄厚实力与坚定承诺,吸引了众多行业伙伴、专业观众的高度关注。ElmiaSolar作为北欧地区太阳能行业最重要的交流与商贸平台,汇聚了产业链上下游的顶尖企业。展会期间,正泰新能向北欧领先光伏分销商Aprilice正式授予2026年分销商授权书。

禾迈再次获评BNEF Tier 1全球一级储能厂商!来源:禾迈 发布时间:2026-02-06 09:35:43

近日,彭博新能源财经发布2026年第一季度Tier1全球一级储能厂商榜单。作为全球领先的光储解决方案提供商,禾迈凭借其在技术创新、产品性能与全球化布局等方面的综合实力,持续上榜。连续多次入选BNEFTier1榜单,标志着禾迈在储能技术、产品与市场方面的综合实力已获得国际权威认可。面向未来,禾迈将继续坚持以创新为驱动,深化全球协作,与合作伙伴共同推进能源结构转型。

史陶比尔斥资1000万美元扩建印度工厂,强化光伏连接器本土制造来源:TaiyangNews 发布时间:2026-02-06 08:57:29

全球工业巨头史陶比尔宣布投资1000万美元,用于扩建其位于印度的制造工厂,以生产光伏所需的电气连接器。史陶比尔位于班加罗尔的工厂在此次扩建中引入了先进的自动化装配线和增强的质量保证系统,将主要负责生产其MC4-Evo1和MC4-Evo2两个型号的连接器。史陶比尔表示,通过此次扩能,公司旨在满足对高质量、本土制造光伏连接器日益增长的需求,同时支持全球供应要求。

德业股份:机会主义者的全新挑战来源:赶碳号科技 发布时间:2026-02-06 08:54:02

所谓“孤”,是指德业股份的战略眼光独特,无论是成长经历中的多次转型,还是在南非、巴基斯坦、乌克兰等新型市场的布局,都是魄力非凡。日前,德业股份宣布启动赴港上市计划。凭借精准的策略和高效的执行,德业股份在南非市场份额迅速提升。基于此,南非市场的高毛利“一去不返”,2024年的年报中,德业股份也未单独公布南非市场的具体数据。

阳光电源宣布在欧洲建厂来源:光伏情报处 发布时间:2026-02-06 08:38:55

2026年2月5日,阳光电源宣布将在波兰下西里西亚省瓦乌布日赫市建立其欧洲首座生产基地,此举标志着公司在欧洲市场的发展迈入里程碑时刻。除强化本地生产外,该工厂将关键制造环节布局在客户周边,能够缩短交付周期、提升配送效率,进而全面增强阳光电源在欧洲的物流服务能力。

分布式光伏这么多,电网怎么跟它们一一“对话”?来源:电网头条 发布时间:2026-02-06 08:37:21

电网能不能跟光伏设备一一“对话”?分布式光伏点多面广、布局分散,确实存在“难监测、难调控”的痛点。在传统光伏系统里,逆变器和电网调度系统并不能实时、直接“对话”,相关发电数据只发给厂商的光伏云平台。怎么实现“一发双收”?分布式光伏那么多,数据处理得过来吗?山东德州供电公司员工帮助企业检查分布式光伏发电线路。

光耀南洋!上能电气逆变器以卓越性能获菲律宾国家电网认可来源:上能电气 发布时间:2026-02-05 17:21:21

近日,上能电气与全球知名新能源项目投资及建设公司ibvogt深度携手,为菲律宾99MWpTantangan光伏电站完成光伏逆变器供货,并在菲律宾国家电网公司的现场见证下,顺利通过工厂验收测试,全面满足菲律宾电网并网规范要求。在NGCP的全程见证下,上能电气产品凭借卓越性能成功通过全部测试,为电站安全可靠并网奠定了坚实基础,也为后续进一步深耕菲律宾及东南亚市场创造了重要条件。

海南2026年重点项目:国能、大唐、中电建等超5.3GW风电、光伏项目入围来源:海南省发改委 发布时间:2026-02-05 09:18:36

近日,海南省发改委发布《关于印发海南省2026年重大项目投资计划的通知》,2026年,海南省安排省重大项目470个,总投资7175亿元,年度计划投资1280亿元。附件1.海南省2026年重大项目投资计划表2:海南省2026年预备重大项目投资计划表海南省发展和改革委员会2026年1月26日

人民日报:我国风电光伏累计装机首超18亿千瓦来源:人民日报 发布时间:2026-02-02 12:07:35

截至2025年底,全国累计发电装机容量38.9亿千瓦,同比增长16.1%。这是我国风电光伏累计装机首次超过18亿千瓦,达到18.4亿千瓦,占比达47.3%。2025年,风电光伏累计装机历史性超过火电,截至12月底已超出约3亿千瓦。近4年风电光伏新增装机规模连续突破1亿、2亿、3亿、4亿千瓦关口。

45.2GW!河南公示存量风、光项目认定清单来源:光伏們 发布时间:2026-01-30 09:28:07

1月28日,国网新能源云发布《关于河南省存量新能源项目认定的公告》,对2025年6月1日(不含)前投产的风电、集中式光伏项目、公共电网连接点为10千伏及以上并网的分布式光伏项目进行公示。机制电量比例均为80%。根据河南136号文,存量项目机制电价按河南省现行燃煤发电基准价执行。增量项目方面,风电、光伏竞价申报充足率均为120%。2026年河南其中,光伏机制电量规模2796742.403兆瓦时,机制电价水平0.276元/千瓦时,项目58658个。

华能180MW光伏项目环评拟获批!来源:临沧市生态环境局 发布时间:2026-01-30 09:24:14

近日,云南临沧市生态环境局发布关于木场农光互补发电项目环境影响评价文件报告拟审批情况的公示。本工程额定容量180MW,安装容量223.42MW,拟采用容量为645Wp的BC双面双玻光伏组件,采用固定倾角的运行方式,光伏阵列面倾角采用23°,并网逆变器选择320kW组串式逆变器。项目共采用峰值功率为645Wp的BC双面双玻光伏组件348992块,28块组件以2行14列的排布方式构成一个光伏支架,共有光伏支架12464个,采用320kW组串式逆变器563台,共计65个光伏方阵。

新闻排行榜
本周
本月