光伏發(fā)電的逆變器怎么選？

問題描述：光伏發(fā)電的逆變器怎么選？光伏發(fā)電的逆變器據(jù)說分了好幾種，怎么選擇呢？

領(lǐng)域?qū)＜遥?/span>你好，

光伏逆變器是將直流電源轉(zhuǎn)化為交流電源的裝置，一般由升壓回路和逆變橋式回路構(gòu)成。升壓回路把太陽電池的直流電壓升壓到逆變器輸出控制所需的直流電壓；逆變橋式回路則把升壓后的直流電壓等價地轉(zhuǎn)換成常用頻率的交流電壓。

主要分類有四種：

分布式光伏電站主要采用組串式逆變器：

優(yōu)點一：組串式逆變器采用模塊化設(shè)計，每個光伏串對應(yīng)一個逆變器，直流端具有最大功率跟蹤功能，交流端并聯(lián)并網(wǎng)，其優(yōu)點是不受組串間模塊差異，和陰影遮擋的影響，同時減少光伏電池組件最佳工作點與逆變器不匹配的情況，最大程度增加了發(fā)電量。

優(yōu)點二：組串式逆變器還具有自耗電低、故障影響小、更換維護(hù)方便的優(yōu)勢。組串式并網(wǎng)逆變器的體積小、重量輕，搬運和安裝都非常方便，不需要專業(yè)工具和設(shè)備，也不需要專門的配電室，在各種應(yīng)用中都能夠簡化施工、減少占地，直流線路連接也不需要直流匯流箱和直流配電柜等。這就意味著組串型逆變器的修復(fù)時間周期要比集中式逆變器的修復(fù)周期短，下圖為集中型和組串型逆變器的修復(fù)時間周期對比。

所以說，如果你是分布式光伏發(fā)電站使用的逆變器，那就選用組串式逆變器。

根據(jù)光伏人平臺就超過10W人的調(diào)查顯示：

古瑞瓦特、陽光電源、固德威、三晶電氣、華為等上榜品牌均為我國一線主流產(chǎn)品，產(chǎn)品技術(shù)、穩(wěn)定可靠性大同小異，根據(jù)價格與喜好選擇即可。

首先明確電網(wǎng)接入模式是三相電還是單相電

以國家電網(wǎng)規(guī)定為例：

確定電網(wǎng)接入模式后，根據(jù)分布式光伏電站裝機(jī)容量選擇對應(yīng)的額定容量范圍內(nèi)的型號即可：

希望我的回答可以幫助到您！

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領(lǐng)域?qū)＜遥?/span>光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)兩大主要部件之一，光伏逆變器的核心任務(wù)是跟蹤光伏陣列的最大輸出功率，并將其能量以最小的變換損耗、最佳的電能質(zhì)量饋入電網(wǎng)。

由于逆變器是串聯(lián)在光伏方陣和電網(wǎng)之間，逆變器的選擇將成為光伏電站能否長期可靠運行并實現(xiàn)預(yù)期回報的關(guān)鍵，本文提出了“因地制宜，科學(xué)設(shè)計”——即根據(jù)光伏電站裝機(jī)規(guī)模、所處環(huán)境和電網(wǎng)接入要求，合理選擇逆變器類型。

1. 光伏電站分類及電站特點

按照光伏電站安裝環(huán)境的不同，光伏電站一般分為荒漠電站、屋頂電站和山丘電站三種。

荒漠電站：利用廣闊平坦的荒漠地面資源開發(fā)的光伏電站。該類型電站規(guī)模大，一般大于5MW；電站逆變輸出經(jīng)過升壓后直接饋入110kV、330kV或者更高電壓等級的高壓輸電網(wǎng)；所處環(huán)境地勢平坦，光伏組件朝向一致，無遮擋。該類電站是我國光伏電站的主力，主要集中在西部地區(qū)。

山丘電站：利用山地、丘陵等資源開發(fā)的光伏電站。該類電站規(guī)模大小不一，從幾MW到上百MW不等；發(fā)電以并入高壓輸電網(wǎng)為主；受地形影響，多有組件朝向不一致或早晚遮擋問題。這類電站主要應(yīng)用于山區(qū)，礦山以及大量不能種植的荒地。

屋頂電站：利用廠房、公共建筑、住宅等屋頂資源開發(fā)的光伏電站。該類型電站規(guī)模受有效屋頂面積限制，裝機(jī)規(guī)模一般在幾千瓦到幾十兆瓦；電站發(fā)電鼓勵就地消納，直接饋入低壓配電網(wǎng)或35kV及以下中高壓電網(wǎng)；組件朝向、傾角及陰影遮擋情況多樣化。該類電站是當(dāng)前分布式光伏應(yīng)用的主要形式，主要集中在我國中東部和南方地區(qū)。

2. 逆變器分類及特點

光伏逆變器根據(jù)其功率等級、內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合不同，一般可分為集中型逆變器、組串型逆變器和微型逆變器三種類型。

集中型逆變器：主要特點是單機(jī)功率大、最大功率跟蹤（MPPT）數(shù)量少、每瓦成本低。按照逆變器主電路結(jié)構(gòu)，集中型逆變器又可以分為以下兩種類型：

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集中型逆變器是目前大部分中大型光伏電站的首選，在全球5MW以上的光伏電站中，其選用比例超過98%。

組串型逆變器：單機(jī)功率在3-60kW之間。主流機(jī)型單機(jī)功率30-40kW，單個或多個MPPT，一般為6-15kW一路MPPT。該類逆變器每瓦成本較高，主要應(yīng)用于中小型電站，在全球1MW以下容量的電站中選用率超過50%。

微型逆變器：單機(jī)功率在1kW以下，單MPPT，應(yīng)用中多為0.25-1kW一路MPPT，其優(yōu)點是可以對每塊或幾塊電池板進(jìn)行獨立的MPPT控制，但該類逆變器每瓦成本很高。目前在北美地區(qū)10kW以下的家庭光伏電站中有較多應(yīng)用。

幾種逆變器的典型應(yīng)用如圖所示。

如圖所示，光伏組件通過串聯(lián)形成組串，多個組串之間并聯(lián)形成方陣，集中型將一個方陣的所有組串直流側(cè)接入1臺或2臺逆變器，MPPT數(shù)量相對較少；組串型將一路或幾路組串接入到一臺逆變器，一個方陣中有多路MPPT，微型逆變器則對每塊電池板進(jìn)行MPPT跟蹤。當(dāng)各組件由于陰影遮擋或朝向不一致時，則會出現(xiàn)串聯(lián)和并聯(lián)失配。組串型方案多路MPPT可以解決組串之間并聯(lián)失配問題，微型逆變器既可以解決組串之間的并聯(lián)失配，也可以解決組件之間的串聯(lián)失配。因此，從技術(shù)方面看，幾種逆變器的本質(zhì)區(qū)別在于對組件失配問題的處理。

以逆變器為核心的設(shè)計選型，需要在光伏系統(tǒng)生命周期內(nèi)尋找總發(fā)電量和總成本的平衡點，還要考慮電網(wǎng)接入，如故障穿越能力、電能質(zhì)量、電網(wǎng)適應(yīng)性等方面的要求。依據(jù)各種逆變器的特點，結(jié)合所應(yīng)用的光伏電站實際情況，從電網(wǎng)友好、高投資回報、方便建設(shè)維護(hù)等方面進(jìn)行科學(xué)合理的選用。

3. 不同電站的逆變器選型指南

3.1 荒漠電站——集中型優(yōu)勢明顯

集中型逆變器有以下幾方面的優(yōu)勢，是荒漠電站的首選。

更低的初始投資。根據(jù)對比分析，集中型方案較組串型逆變器方案在初投上每兆瓦節(jié)省投資約26萬元。

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發(fā)電量與組串型持平：荒漠電站中集中型和組串型發(fā)電量基本持平，綜合集中型在最高效率和過載能力等方面的優(yōu)勢，集中型發(fā)電量略高

于組串型。少數(shù)電站出現(xiàn)的早晚前后排的遮擋，使用組串型無法克服，需要通過優(yōu)化組件布局進(jìn)行規(guī)避。

運維更方便更經(jīng)濟(jì)。通過對比集中型和組串型主流機(jī)型方案在100MW電站的運維數(shù)據(jù)，發(fā)電量損失二者相當(dāng)；由于組串型設(shè)備是整機(jī)維護(hù)，而集中型設(shè)備是器件維護(hù)，設(shè)備維護(hù)成本上，集中型優(yōu)勢非常明顯。同時，在占地幾千畝的百MW級大規(guī)模電站中，對完全分散布置的組串逆變器進(jìn)行更換，維護(hù)人員花在路途上的時間將遠(yuǎn)高于進(jìn)行設(shè)備更換的時間，這也是組串型的大型電站應(yīng)用不利因素之一。

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集中型方案更加符合電網(wǎng)接入要求。高壓輸電網(wǎng)對并網(wǎng)的光伏發(fā)電在調(diào)度響應(yīng)、故障穿越、限發(fā)、超發(fā)、平滑、諧波限制、功率變化率、緊急啟停等方面都有嚴(yán)格要求。故障穿越是指電網(wǎng)出現(xiàn)短路、浪涌、缺相情況下，逆變器必須能夠在625毫秒到幾秒的時間內(nèi)依然輸出一定容量的有功和無功功率，確保電力系統(tǒng)繼電保護(hù)能夠正常動作，由于集中型逆變器在電站中臺數(shù)少,單機(jī)功能強(qiáng)大，通訊控制簡單，故障期間能夠穿越故障的概率遠(yuǎn)大于組串逆變器。

2013年6月中旬國網(wǎng)組織的實地低電壓穿越檢驗，多個型號集中逆變器也不同程度出現(xiàn)脫網(wǎng)情況，設(shè)想如果有上千臺小型逆變器在大型電站中運行，一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障，由于設(shè)備眾多控制復(fù)雜，電網(wǎng)耦合、諧振概率陡增，組串型逆變器必然會出現(xiàn)大量脫網(wǎng)、甚至設(shè)備自身損壞的情況，危及電網(wǎng)安全運行。另外由于逆變器數(shù)量太多，無法確保30ms內(nèi)響應(yīng)無功調(diào)度指令的電網(wǎng)要求。

3.2 山丘電站——多MPPT集中型方案為主，也可考慮組串型方案

山丘電站可以看做地勢并不平坦的荒漠電站，也是饋入輸電網(wǎng)為主，規(guī)模多為5MW以上。在山丘電站項目中，通常一個坐標(biāo)系下規(guī)劃100多kW左右容量組件（如125kW的組件鋪設(shè)成同一朝向），達(dá)到發(fā)電量和投資維護(hù)成本的最優(yōu)比例。

針對此應(yīng)用的多MPPT模組模式的集中型逆變器，每路MPPT跟蹤100多kW組件，將同一朝向組件的設(shè)計占地面積單位縮小到約1000平米，大大提升了施工便利性并有效解決朝向和遮擋問題，同時共交流母線輸出，具備集中型逆變器電網(wǎng)友好性特點，是山丘電站的首選方案。

如果所選的山丘電站地形非常復(fù)雜，實現(xiàn)100多kW組件同一朝向鋪設(shè)施工難度很大，可以考慮組串型逆變器作為補充。

3.3 屋頂電站——推薦組串型，也可選用集中型方案

屋頂電站的設(shè)計相對較為復(fù)雜，受屋頂大小、布局、材質(zhì)承重、以及陰影遮擋等影響，需要通過組件鋪設(shè)和逆變器選型規(guī)劃來實現(xiàn)收益最大化。

同時組件安裝在屋頂，需要考慮火災(zāi)防范等安全問題。接入配電網(wǎng)，直接靠近用戶負(fù)荷，需要考慮用戶用電安全性，電能質(zhì)量符合要求，及與原有配電之間的繼電保護(hù)協(xié)調(diào)等。接入用戶配電網(wǎng)后，對用戶的功率因數(shù)影響十分明顯，逆變器除了輸出有功外，還需要快速的根據(jù)光伏系統(tǒng)實時發(fā)電情況、用戶實時負(fù)荷數(shù)據(jù)以及用戶配電房原有的SVC、SVG投入情況綜合計算以確定逆變器的實時無功輸出容量。因此，屋頂光伏系統(tǒng)方案的選用需要在安全、電網(wǎng)友好、投資回報、維護(hù)等多個因素中尋求平衡點。

屋頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了簡化設(shè)計，推薦使用組串型逆變器，并且根據(jù)實際屋頂和并網(wǎng)點的位置及并網(wǎng)點電壓等級，選擇逆變器。組串型逆變器需要具備拉弧監(jiān)測和關(guān)斷能力，以有效防止火災(zāi)的發(fā)生，具備PID消除功能，具備高精度漏電流保護(hù)功能和孤島保護(hù)功能等。

大型廠房，考慮到屋頂承重和維護(hù)便利性，可選用集中型方案。工業(yè)廠房屋頂平坦、規(guī)模大、陰影遮擋少、朝向簡單、多為10kV中壓配電網(wǎng)并網(wǎng)?？紤]到大多廠房為彩鋼屋頂，承重有限無法安裝組串型逆變器，以及日常維護(hù)便利、不影響正常生產(chǎn)運行等實際情況，可選用集中型逆變器。

總結(jié)

逆變器作為組件和電網(wǎng)之間的橋梁，是光伏系統(tǒng)的核心部件。根據(jù)電站規(guī)模、以及不同的應(yīng)用場合，選擇合適的逆變器，對系統(tǒng)成本和發(fā)電量都大有益處。

在規(guī)模大、地勢平坦的荒漠、灘涂，適合選用集中型逆變器；在規(guī)模較大、地勢起伏的山丘電站，適合選用多MPPT的集中型逆變器；在規(guī)模相對較小、布局多樣化的屋頂電站，適合選用組串型逆變器。

因地制宜，科學(xué)選擇光伏電站逆變器，可以確保光伏電站在投資決策階段少走彎路，在后期運行維護(hù)階段更加可靠高效運行。