01
政策市场背景
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在碳达峰碳中和【hé】的【de】大时代背景下，以及【jí】各个地【dì】方政【zhèng】府政策支持下，新能源【yuán】发电持续【xù】高速发展。根据国【guó】家能源局【jú】发布【bù】2022年全国电力工业统计数据，截至【zhì】2022年【nián】12月底【dǐ】，太阳能发电装机【jī】容【róng】量约3.9亿千【qiān】瓦，同比增长28.1%。2022年全年光伏新【xīn】增装机8741万千瓦，同比增【zēng】长60.3%。
市场环境方面【miàn】，疫情管控开放，国【guó】家工作重【chóng】心转移到经济工作上，经济复【fù】苏【sū】。组件市场价【jià】格【gé】不断调整，同时随着【zhe】电池【chí】新技术TOPCon、HJT的【de】发【fā】展，不断推动光伏装机成本下降【jiàng】，大型地【dì】面电站的装机需【xū】求也进一步扩大。固德威【wēi】紧【jǐn】跟市场【chǎng】需【xū】求，更【gèng】大功率的320kW逆【nì】变器应运而生。
GW320K-UT & GW320KH-UT组串式【shì】逆【nì】变【biàn】器迎合了当前的市场政策与客户【hù】需求，单机最大功【gōng】率可达352kW，以更大【dà】的单【dān】机功【gōng】率，更大的能量密度，在【zài】额定容量一【yī】定的光伏【fú】地面电【diàn】站中，能减少逆【nì】变器【qì】的用量【liàng】，支持更大容量的子阵【zhèn】设【shè】计，节省投【tóu】资成本的同时也降低了【le】后期运维成本，进一步降低电站的度【dù】电成【chéng】本。
02
高效&可靠
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320kW逆【nì】变【biàn】器最高效率可达到98.5%，交流侧、直流侧均配备安全保护措施【shī】，如交直流侧均【jun1】集【jí】成【chéng】二级防雷【léi】保护【hù】，直流侧【cè】配备绝缘电阻【zǔ】监测【cè】、极性接反保护等，交流侧配备过电流保护、过电压保【bǎo】护、短【duǎn】路保护【hù】、高低压【yā】穿【chuān】越功能等。能快速主动识别系【xì】统隐患，让逆变器及电网运行更安【ān】全。逆变器集成了智能脱扣开【kāi】关【guān】，当【dāng】直流侧发生故障【zhàng】时，能【néng】快速切断直流【liú】电以【yǐ】控制故障范【fàn】围。
逆变器具备优良的环境兼容【róng】性能【néng】，防护【hù】等级达到IP66，防腐等级【jí】可【kě】达C5等【děng】级，可在高盐雾【wù】环【huán】境下可靠运行。高海拔、低温环境对逆变器内部电子元器件运行【háng】的可靠性【xìng】、电气【qì】绝缘性能产生很大影响，固德威【wēi】通过高【gāo】标准的元【yuán】器件选型，确保逆变器可在【zài】-35℃-60℃环境下【xià】，海拔【bá】5000米以下（4000米不降【jiàng】额）长期【qī】稳定运行。并【bìng】且【qiě】该逆变器可提供夜间无功【gōng】补偿功能，能【néng】有效为电网提【tí】供【gòng】无【wú】功【gōng】补【bǔ】偿。
03
兼容性
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市场上大功率【lǜ】组【zǔ】件越来越受【shòu】青睐，组件厂家纷纷将【jiāng】硅片【piàn】大【dà】尺寸化：大尺【chǐ】寸硅片具有更大的发电面积，能提【tí】高单个组【zǔ】件【jiàn】的【de】瓦数表现，降低【dī】整体系统【tǒng】安装成本。2022年【nián】M6(166mm)尺寸快速退坡，市场份额从2021年的42%锐【ruì】减到【dào】约15%；大【dà】尺寸硅片(M10、G12)则【zé】取而代之成为市【shì】场主流【liú】，目前市场【chǎng】上硅片尺寸以M10(182mm)为主、G12(210mm)次之，两者相加市【shì】占高达82%。目前预【yù】计短期【qī】主流仍为【wéi】M10，但未来G12也将逐渐扩大市占率（信息源自Infolink Consulting）。
320kW逆变器迎合了市场需【xū】求，推出【chū】两款机型，一款是GW320K-UT，配备【bèi】15路【lù】MPPT，每路MPPT可接两串组【zǔ】件，每串最大接入电流允许15A，最大短【duǎn】路电流最大25A。另一款是GW320KH-UT，配备12路【lù】MPPT，每路MPPT可【kě】接2串组【zǔ】件，每【měi】串最大【dà】接【jiē】入20A，最大短路电流最大30A，两款机【jī】型完美适配【pèi】市场上【shàng】主流【liú】182mm、210mm组件。
图1 两款逆变器适配组件
04
PID解决方案
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随着光伏电站不断发展【zhǎn】，组件在【zài】不同环境下【xià】的运用也越【yuè】来越多，各【gè】种因【yīn】素影响组件的正【zhèng】常使用，导致【zhì】其功率下降【jiàng】，PID现象【xiàng】被人们所发现，PID带来的危害也【yě】逐渐被【bèi】人所【suǒ】重视【shì】，PID的解【jiě】决方案也迫在眉睫。
固德威320kW逆变器针对PID提供了2种解决方案：
一种是PID主动预防，固德威采用提升【shēng】交流侧虚拟中性点电位【wèi】的解决【jué】方案，以虚拟中性【xìng】点电压以基准，提【tí】高PV-的电压到【dào】中性点【diǎn】的电位，从而补偿【cháng】PV负极与地电位之间的电势差。该PID预防【fáng】模【mó】块可【kě】以有效集【jí】成在逆变器内部，在白天提供PID主【zhǔ】动预【yù】防【fáng】功【gōng】能。
另一种是PID夜【yè】间修复功能，该【gāi】模块在逆变器不工作【zuò】时，从逆变器内部市电获取交流【liú】电转换为高压直流【liú】电，在直流负极对【duì】地之前【qián】产生一个正【zhèng】向电压【yā】，可促使光伏【fú】电【diàn】池【chí】片【piàn】中的【de】杂质【zhì】电子流【liú】回【huí】玻璃面板，从而实现光伏组件PID修【xiū】复【fù】。PID模块同时具备对地绝缘阻抗功能，绝缘【yuán】阻抗低【dī】于限制【zhì】值时，PID模块停【tíng】止工作并告警。两种方案【àn】可同时配【pèi】备【bèi】，能有效【xiào】提升组件发电效率，延长【zhǎng】组【zǔ】件寿命。
图2 逆变器PID控制原理
05
以逆变器为核心的
整体地面电站解决方案
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根据Infolink Consulting供需数据库统计，可再【zài】生【shēng】能源安装量出现超乎预期的快速增长，其【qí】中又以光伏的增【zēng】长最为明显。2022年全【quán】球光【guāng】伏需求最终达到【dào】278GW，对【duì】比2021年178GW有100GW的增量【liàng】，年增率高达56%。今年仍将是【shì】中国【guó】、欧洲两大市场为需求的【de】重点支撑，预期各都将占据超过1/3的全【quán】球需求份额【é】，推升全年【nián】需求上看【kàn】338-398GW。2023年随【suí】着各个【gè】组件厂【chǎng】家不断扩【kuò】大【dà】产能，整体供应【yīng】链价格下跌，被延后【hòu】的项目将【jiāng】陆续在今年开始动工，并刺激【jī】在去【qù】年表【biǎo】现相【xiàng】对疲软的地面电站【zhàn】市场，进一步推升整【zhěng】体需求。固【gù】德威也推出了以逆【nì】变器为核【hé】心的整体地面电站解决方案。该解决【jué】方案涵【hán】盖逆变【biàn】器、箱变解【jiě】决方案、通【tōng】讯解决方案和站控解【jiě】决方【fāng】案。
图3 整体地面电站解决方案
固德【dé】威箱变最高【gāo】电压【yā】等级可达40.5kV，设【shè】计紧【jǐn】凑，箱变【biàn】中的环网柜【guì】、中压开关、变压器等设【shè】备全部集成在【zài】标准20尺集装箱中，便于【yú】安装、运输【shū】。变压器支持双分【fèn】裂或双绕组设计。箱变整体通【tōng】过IEC 60076、IEC 62271-200、EN 50708等标准【zhǔn】认证。逆变器与【yǔ】箱【xiāng】变接入【rù】示【shì】意如【rú】图4，可通过箱变低压侧800V环网柜接入，经过变压【yā】器升压至【zhì】35kV，接入中压开关【guān】柜，之后通【tōng】过电力电缆【lǎn】从中压柜引出接入【rù】升压站。
图4 逆变器与箱变连接示意
图5所示为固德威【wēi】通讯解决方案。固德威新一代通讯箱SCU3000支【zhī】持RS485，PLC通【tōng】信方【fāng】式，其【qí】中PLC采用了HPLC（宽带PLC）技【jì】术，大大提高的【de】通讯速度和稳定性。PLC通信也节省【shěng】通【tōng】讯线缆及施工成本。SCU3000与【yǔ】逆变器、三方【fāng】设【shè】备（气象站【zhàn】、清洁机【jī】器人、跟踪支【zhī】架等）支持Modbus TCP, Modbus RTU 以及 IEC 103协议，与站控侧支【zhī】持IEC 60870-5-104，Modbus TCP等通讯协议。并【bìng】且【qiě】能与多台SCU3000通讯【xùn】箱组成光纤【xiān】环网，多台设备互【hù】为冗余配置【zhì】，提高通【tōng】讯可靠性。通【tōng】讯【xùn】箱与逆【nì】变器完【wán】美兼容【róng】，支持【chí】PPC远程控制，有功功率调节响应时间60ms，无功功率调节响应时【shí】间30ms。
图5 通讯解决方案
在站控【kòng】层，固德【dé】威也【yě】推【tuī】出了SolarOS智【zhì】能运维平台，SolarOS 站控系【xì】统具有【yǒu】数字化监控系统，能够监控光【guāng】伏电站运【yùn】行状态，可【kě】以远【yuǎn】程对逆变器及箱变【biàn】的运行进行【háng】操控，故障告警、数【shù】据【jù】分【fèn】析，评估电站【zhàn】的运【yùn】行状【zhuàng】态。系统中包含电站视【shì】图、子阵视图【tú】以及【jí】逆变器视图等，可【kě】进【jìn】行电站级、子阵级、设备级进行运行分析并生成报告。
逆【nì】变器在与固德威站控系【xì】统SolarOS的组合使用【yòng】时，能通过SolarOS对【duì】逆变器进【jìn】行一键升级【jí】。SolarOS 系统【tǒng】中智能【néng】 IV 诊断功能【néng】能【néng】够【gòu】诊【zhěn】断出组串中组件的故障，能对逆变器及整【zhěng】站进行一键扫描，快【kuài】速定位故障【zhàng】，大大提高了运维效率，节约运维【wéi】成本【běn】，并【bìng】能够给出针【zhēn】对【duì】性【xìng】的建议，生成诊断报告，对电站【zhàn】运维起到很大指导意义。其诊【zhěn】断报告的【de】生成时间短， 以【yǐ】 100MW 电站【zhàn】为【wéi】例，对整个电站的【de】 IV 诊断报告生成时间【jiān】在 30 分钟以内。
总结
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全球各国致力于碳中和、碳达峰目标推动着光伏发电蓬勃发展，同【tóng】时近期组件价格的调整【zhěng】，进一步【bù】降【jiàng】低了【le】地面电站的LCOE，为地面电站的发展带【dài】来了【le】契【qì】机。固【gù】德威【wēi】除了可【kě】以提供逆变器外，还【hái】可以提供箱变、通讯、站控【kòng】的全套【tào】解【jiě】决方案，迎合了【le】市场需【xū】求。未来，固德威将继续紧跟【gēn】全球【qiú】减排趋势【shì】及客户需求，不断提升自身核【hé】心【xīn】竞争力，致【zhì】力于提供【gòng】完整的数字化解决方案。
