国家电网对分布式光伏电站要求如下:单【dān】个并【bìng】网点小于6MW,年自发自【zì】用电量大于50%;8kW以下可接入220V;8kW-400KW可接入【rù】380V;400kW-6MW可接入10kV。根据逆【nì】变【biàn】器的特【tè】点,光伏电站逆【nì】变器【qì】选型方法:220V项【xiàng】目选用单相【xiàng】组串式逆变器,8kW-500kW选用【yòng】三相组【zǔ】串式【shì】逆变器【qì】,500kW以上的项目,可以根【gēn】据实际情况选用组串【chuàn】式逆变【biàn】器和集中式逆变器。

《 一 》 逆变器拓扑方案对比

集中式逆变器:功率【lǜ】在30kW到2500kW之【zhī】间【jiān】,随【suí】着电力电子技术的发展,组【zǔ】串式逆变器越做越大,现在500KW以下的集中【zhōng】式【shì】逆变【biàn】器基本退本市场。功率器【qì】件采【cǎi】用大电流IGBT,系统【tǒng】拓扑结构采用DC-AC一级电力电子器【qì】件变换全桥逆变,后【hòu】级一般接双分裂工频【pín】升压隔【gé】离变压器,防【fáng】护等级一般为【wéi】IP20。体【tǐ】积较【jiào】大【dà】,室内【nèi】立【lì】式安装。

组串式逆【nì】变器:功率在【zài】1kW到80kW,小功率逆变【biàn】器开关管一般采用小电【diàn】流的【de】MOSFET,中【zhōng】功率逆变器一般采用集成多个【gè】分【fèn】立【lì】器【qì】件的功率模块,拓扑结构采用DC-DC-BOOST升【shēng】压和DC-AC全桥【qiáo】逆变【biàn】两【liǎng】级电力电【diàn】子器件变换,防【fáng】护等级一般为IP65。体积较【jiào】小【xiǎo】,可室外臂挂式安装。

《 二 》 系统主要器件对比

集中式逆变器:光伏组件,直流电【diàn】缆,汇流箱,直流电【diàn】缆【lǎn】,直流【liú】汇流配电,直流电缆,逆【nì】变器,隔离变【biàn】压【yā】器,交流配电,电【diàn】网。

组串式逆变器:组件,直流电缆,逆变器,交流配电,电网。

《 三 》 主要优缺点和适应场合

集中式逆【nì】变器一般用于荒漠电站【zhàn】,地【dì】面电【diàn】站【zhàn】等大型发电系统中,系统总功率大,一般是兆瓦级以上【shàng】。

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【zhōng】式逆变器MPPT电压范【fàn】围窄,一【yī】般为500-820V,组件配置【zhì】不【bú】灵活。在阴雨天,雾气【qì】多的部区,发电时【shí】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【bìng】网逆变【biàn】系统中,组【zǔ】件方【fāng】阵经过两次汇流到达逆变【biàn】器,逆【nì】变器最大功率跟踪功【gōng】能(MPPT)不能【néng】监控到每【měi】一路组件【jiàn】的运行情况【kuàng】,因此不可能使每一路组件【jiàn】都处于最佳工作点,当有一块【kuài】组【zǔ】件发生故障或【huò】者被阴【yīn】影遮【zhē】挡,会影响【xiǎng】整个系【xì】统的发电效率。

(6)集中式【shì】并网逆【nì】变系统中【zhōng】无冗余能力,如有【yǒu】发生【shēng】故障停机,整【zhěng】个系统将【jiāng】停止发电。

2、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【biàn】器采用模块化设计,每个光伏串对应一个逆【nì】变器,直流端具有最大功率跟【gēn】踪功能【néng】,交流端【duān】并联【lián】并网,其优点【diǎn】是不受组串间【jiān】模块【kuài】差异,和阴影遮挡的影响,同【tóng】时减少光伏【fú】电【diàn】池组件最佳工【gōng】作点与逆【nì】变【biàn】器【qì】不匹配的【de】情况,最大程度增加【jiā】了发电量。

(2)组串式【shì】逆变器MPPT电压范围宽【kuān】,一般为200-800V,组件配置更为灵活。在阴雨天,雾气【qì】多的部区【qū】,发【fā】电时间长。

(3)组【zǔ】串式【shì】并网逆【nì】变器的体【tǐ】积小、重量轻【qīng】,搬运和安装都非常方【fāng】便,不需【xū】要专业工具和设备,也不【bú】需要专门的配电室,在【zài】各种应用中都能够【gòu】简化施工、减少占地,直流线路连接也不需要直流汇【huì】流【liú】箱和直流配【pèi】电柜等。组串式还【hái】具【jù】有自耗电低、故障【zhàng】影响【xiǎng】小【xiǎo】、更【gèng】换维护【hù】方便等优【yōu】势。

主要缺点有:

(1)电子元【yuán】器件较多,功率器【qì】件和【hé】信号电路【lù】在同【tóng】一块板上,设计和【hé】制【zhì】造的难度大,可【kě】靠性稍差。

(2)使用分立功率器件的逆变【biàn】器电气间隙小,不【bú】适合高【gāo】海拔地【dì】区【qū】(使用功率模【mó】块的逆【nì】变【biàn】器不受影响)。户【hù】外型安装,风【fēng】吹日晒很容易导致外【wài】壳和散热片【piàn】老化。

(3)不【bú】带隔离变压【yā】器设计,电气安全【quán】性稍差,(薄膜组【zǔ】件负极接地系统要外【wài】加隔离变压器【qì】),直流【liú】分【fèn】量大,对电网【wǎng】影响大。

(4)多个逆变器并联时,总【zǒng】谐波【bō】高,单台逆变器THDI可以控制到【dào】2%以上,但如果【guǒ】超过100台逆【nì】变器并【bìng】联时,总谐【xié】波会【huì】迭加,而且较难抑制【zhì】。

(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【méi】有直流熔断【duàn】器,当系统发生故障【zhàng】时,不【bú】容【róng】易断【duàn】开。

分布式光伏系统逆变器推荐方案

FR: 泓达光伏