光伏逆變器的分類及選型

2017-09-05 10:48:11 全民光伏　點擊量：評論 (0)

逆變器的分類方法很多，如按照源流性質(zhì)分為有源逆變器和無源逆變器，可根據(jù)逆變器輸入交流電壓相數(shù)分為單項逆變器和三相逆變器，根據(jù)用途不同，分為獨立控制逆變器，并網(wǎng)逆變器。為了便于光伏用戶選擇逆變器，一

逆變器的分類方法很多，如按照源流性質(zhì)分為有源逆變器和無源逆變器，可根據(jù)逆變器輸入交流電壓相數(shù)分為單項逆變器和三相逆變器，根據(jù)用途不同，分為獨立控制逆變器，并網(wǎng)逆變器。為了便于光伏用戶選擇逆變器，一般以逆變器適用的場合不同，將其分為三類：集中型逆變器、單相/三相組串型逆變器和微型逆變器。

　　1. 集中型逆變器

　　傳統(tǒng)的集中式逆變器的光伏逆變方式是將所有的光伏電池在陽光照射下生成的直流電全部串并聯(lián)在一起，再通過一個逆變器將直流電逆變成交流電。集中型逆變器容量在10 kW ~ 1 MW之間，最大特點是系統(tǒng)的功率高，適用于光照均勻的地面大型光伏電站或大型屋頂電站等，產(chǎn)品和技術成熟度較高，成本低。

　　但集中逆變器要求光伏組串之間要有很好的匹配，并且對部分遮影敏感。一旦出現(xiàn)多云、樹蔭或單個組串故障，將影響整個光伏系統(tǒng)的效率和電產(chǎn)能。另外，不同光伏組串的輸出電壓、電流往往不完全匹配，也會造成一定的發(fā)電量損失。

　　2. 組串型逆變器

　　組串逆變器已成為現(xiàn)在國際市場上最流行的逆變器，每個光伏組串（1~5 kW）通過一個逆變器，在直流端具有最大功率峰值跟蹤，在交流端并聯(lián)并網(wǎng)。許多大型光伏電廠使用組串逆變器。優(yōu)點是不受組串間模塊差異和遮影的影響，同時減少了光伏組件最佳點與逆變器不匹配的情況，從而增加了發(fā)電量。技術上的這些優(yōu)勢不僅降低了系統(tǒng)成本，也增加了系統(tǒng)的可靠性。同時，與集中型逆變器相比，采用組串逆變器的系統(tǒng)直流電纜的長度減少、將組串間的遮影影響和由于組串間的差異而引起的損失減到最小。

　　組串逆變器的投資成本適中，適用于各類型地面光伏電站或BAPV/BIPV，產(chǎn)品成熟，安裝維護方便。

　　3. 微型逆變器

　　微型逆變器，也稱組件逆變器，一般指的是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的功率小于等于1000瓦、具組件級最大功率峰值跟蹤（MPPT）的逆變器，全稱是微型光伏并網(wǎng)逆變器。“微型”是相對于傳統(tǒng)的集中式逆變器而言的。傳統(tǒng)的光伏逆變方式是將所有的光伏電池在陽光照射下生成的直流電全部串并聯(lián)在一起，再通過一個逆變器將直流電逆變成交流電接入電網(wǎng)；微型逆變器則對每塊組件進行逆變。其優(yōu)點是可以對每塊組件進行獨立的MPPT控制，能夠大幅提高整體效率，同時也可以避免集中式逆變器具有的直流高壓、弱光效應差等。傳統(tǒng)集中型逆變器或組串式逆變器通常具有幾百伏上千伏的直流電壓，容易起火，且起火后不易撲滅。微逆僅幾十伏的直流電壓，全部并聯(lián)，最大程度降低了安全隱患。多用于小型光伏電站。

　　缺點是投資成本高，總效率低于組串逆變器。另外，由于是在交流處并聯(lián)，增加了交流側的連線的復雜性和維護的難度。

　　二

　　光伏電站如何選擇逆變器

　　1. 安裝規(guī)模

　　大型地面電站一般可使用集中型逆變器；而小型的屋頂電站、工業(yè)園區(qū)或是公共設施中的光伏發(fā)電系統(tǒng)，規(guī)模不大，一般可選擇組串型逆變器或微型逆變器。

　　2. 穩(wěn)定性及可靠性

　　市場上的逆變器品牌非常多，不少用戶在選用逆變器時只注重價格、效率等參數(shù)信息，而忽視了逆變器的安全性和可靠性。實際上，光伏系統(tǒng)成本構成中，逆變器僅僅占到了11%，然而在光伏系統(tǒng)的后期運維方面，逆變器出的售后問題占到了售后問題的50%左右（如下圖）。

　　所以說，在光伏系統(tǒng)運維期間，逆變器需要投入最多的精力甚至最大的財力。優(yōu)質(zhì)的逆變器質(zhì)保時間長，故障率低，運維方面可以省心；而便宜的逆變器旺旺質(zhì)保時間短，甚至售后無保障，穩(wěn)定性差，故障率高。最糟糕的情況是，可能沒用多久就徹底壞了，那樣就得再花幾千甚至幾萬塊錢換新的逆變器。因此，千萬不可以圖省錢，一定要選擇可靠品牌的逆變器，其次要從靠譜渠道購買，以保證產(chǎn)品質(zhì)量和售后支持。

　　3. 效率

　　市面上太陽能逆變器，歐美效率較高，歐洲標準是97.2%，但價格較為昂貴，國內(nèi)其他的逆變器效率都在90%以下，但價格比進口要便宜很多。逆變器的效率非常重要，效率越高則在逆變器身上浪費的電能就少，用于電器的電能就更多，特別是當你使用小功率系統(tǒng)時這一點的重要性更明顯。

　　4. 售后服務和設計服務

　　建議購買目前市場上口碑不錯的品牌，因為一般品牌形象好的公司，通常會在技術，以及維修服務上有較大的投資，能針對用戶的需求提出設計方案，同時提供良好的售后服務。

　　5. 負載類型

　　選逆變器時，首先要確保足夠的額定容量，以滿足最大負荷下電功率的要求。在逆變器以多個設備為負載時，逆變器容量的選取要考慮幾個用電設備同時工作的可能性，即“負載同時系數(shù)”。

　　當用電設備為純阻性負載或功率因數(shù)大于0.9時，逆變器的額定容量為用電設備容量的1.1～1.15倍即可。對一般電感性負載，如洗衣機、電冰箱、空調(diào)、大功率水泵等，在起動時的瞬時功率可能是其額定功率的5～6倍，此時，逆變器將承受很大的瞬時浪涌。針對此類系統(tǒng)，逆變器的額定容量應留有充分的余量，以保證負載能可靠起動。

　　結語

　　組串型逆變器是大型集中式逆變器和微型逆變器的折中，具備最高的性價比。而微型逆變器具有更高的安全性。在分布式電站中，最好使用組串型逆變器和微型逆變器相結合的模式，既可有效控制成本，又可同時增加光伏電站的長期發(fā)電收益。隨著技術不斷進步和價格的不斷降低，組串型和微型逆變器將是未來分布式和大型地面光伏電站的主流產(chǎn)品。