逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備，其作用是將光伏組件產(chǎn)生的可變直流電壓轉(zhuǎn)換為市電頻率交流電，是光伏陣列系統(tǒng)中重要的系統(tǒng)平衡之一。目前，市面上常見(jiàn)的逆變器主要為集中式逆變器與組串式逆變器，下面筆者就這兩種逆變器進(jìn)行對(duì)比分析。
兩種逆變器簡(jiǎn)介
1.集中式逆變器
集中式逆變器是將匯總后的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?。因此，逆變器的功率都相?duì)較大。光伏電站中一般采用500kW以上的集中式逆變器。
2.組串式逆變器
組串式逆變器是將組件產(chǎn)生的直流電直接轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，再進(jìn)行匯總。因此，逆變器的功率都相對(duì)較小。光伏電站中一般采用100kW以下的組串式逆變器。
系統(tǒng)對(duì)比
1.集中式逆變器系統(tǒng)方案
【光伏組件】-直流電纜-【直流匯流箱】-直流電纜-【集中式逆變器】-交流電纜-【升壓變壓器】
2.組串式逆變器系統(tǒng)方案
【光伏組件】-直流電纜-【組串式逆變器】-交流電纜-【交流匯流箱】-交流電纜-【升壓變壓器】
適用項(xiàng)目
1.集中式逆變器適用項(xiàng)目類型
采用集中式逆變器系統(tǒng)方案的光伏電站項(xiàng)目一般規(guī)模較大，均在兆瓦級(jí)別以上，多為大型地面電站、荒漠電站。
2.組串式逆變器適用項(xiàng)目類型
組串式逆變器系統(tǒng)方案適用于規(guī)模較小的地面光伏、屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)。
兩種系統(tǒng)方案優(yōu)勢(shì)對(duì)比
1.集中式逆變器系統(tǒng)方案優(yōu)勢(shì)
1）逆變器數(shù)量少，便于管理；
2）逆變器元器件數(shù)量少，可靠性高；
3）諧波含量少、直流分量少、電能質(zhì)量高；
4）逆變器集成度高，功率密度大，成本低。
2.組串式逆變器系統(tǒng)方案優(yōu)勢(shì)
1）組串式逆變器采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)光伏陣列對(duì)應(yīng)一個(gè)逆變器，直流端具有最大功率追蹤功能，交流端并聯(lián)并網(wǎng)，其優(yōu)點(diǎn)是不受組串模塊差異和陰影遮擋的影響，同時(shí)減少光伏組件最佳工作點(diǎn)與逆變器不匹配的情況，最大程度增加了發(fā)電量；
2）組串式逆變器MPPT電壓范圍寬，一般250-800V，組件配置更為靈活，在陰雨天、霧氣多的地區(qū)，發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)；
3）組串式逆變器的體積小、重量輕，搬運(yùn)和安裝都非常方便，在各種應(yīng)用中都能夠簡(jiǎn)化施工、減少占地；
4）自耗電低、故障影響小、更換維護(hù)方便。
兩種系統(tǒng)方案劣勢(shì)對(duì)比
1.集中式逆變器系統(tǒng)方案劣勢(shì)
1）直流匯流箱故障率較高；
2）集中式逆變器MPPT電壓范圍窄，一般為450-820V，組件配置不靈活。在陰雨天，霧氣多的地區(qū)，發(fā)電時(shí)間短；
3）逆變器安裝需要專用的機(jī)房和設(shè)備；
4）集中式并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中，組件方陣經(jīng)過(guò)兩次匯流到達(dá)逆變器，逆變器最大功率跟蹤功能無(wú)法監(jiān)控到全部組件的運(yùn)行情況，因此無(wú)法使每一路組件都處于最佳工作點(diǎn)，所以當(dāng)有一塊組件發(fā)生故障或者被陰影遮擋，將會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電效率；
5）集中式逆變系統(tǒng)無(wú)冗余能力，如發(fā)生故障停機(jī)，整個(gè)系統(tǒng)將停止發(fā)電。
2.組串式逆變器系統(tǒng)方案劣勢(shì)
1）電子元器件較多，功率器件和信號(hào)電路位于同一面板上，設(shè)計(jì)和制造的難度大，可靠性稍差；
2）功率器件電氣間隙小，不適合高海拔地區(qū)。戶外安裝易導(dǎo)致外殼和散熱片老化；
3）不帶隔離變壓器設(shè)計(jì)，電氣安全性稍差，不適合薄膜組件負(fù)極接地系統(tǒng)，直流分量大，對(duì)電網(wǎng)影響大；
4）多個(gè)逆變器并聯(lián)時(shí)，總諧波高，單臺(tái)逆變器THDI可以控制2%以上，但如果超過(guò)40臺(tái)逆變器并聯(lián)時(shí)，總諧波會(huì)迭加。且較難抑制；
5）逆變器數(shù)量多，總故障率會(huì)升高，系統(tǒng)監(jiān)控難度增大；
6）沒(méi)有直流斷路器和交流斷路器，沒(méi)有直流熔斷器，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，不易斷開(kāi)。
7）單臺(tái)逆變器可以實(shí)現(xiàn)零電壓穿越功能，但多機(jī)并聯(lián)時(shí)，零電壓穿越功能、無(wú)功調(diào)節(jié)、有功調(diào)節(jié)等功能實(shí)現(xiàn)較難。
