前言：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(yùn)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，使得電站建設(shè)方、投資方、運(yùn)營方以及電網(wǎng)等相關(guān)多方在安全、穩(wěn)定和收益上的共同利益最大化，促進(jìn)光伏行業(yè)健康、有序發(fā)展。
一、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、屋頂電站及山丘電站三種。
|
|
地形 |
規(guī)模 |
并網(wǎng)點 |
主要應(yīng)用區(qū)域 |
|
荒漠電站 |
地勢平坦，無遮擋 |
5兆瓦到幾百兆瓦 |
高壓輸電網(wǎng) |
主要集中在西部地區(qū) |
|
山丘電站 |
山地丘陵，地形及遮擋情況多樣 |
幾兆瓦到百兆瓦 |
高壓輸電網(wǎng) |
主要集中在中東部和南方地區(qū) |
|
屋頂電站 |
建筑屋頂資源，情況多樣 |
幾千瓦到幾十兆瓦 |
中低壓配電網(wǎng) |
主要集中在中東部和南方地區(qū) |
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，目前單個50MW以上規(guī)模的電站已十分常見；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)。
二、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。
|
|
單機(jī)功率 |
每路MPPT功率 |
成本 |
選用情況 |
|
集中型逆變器 |
500-2500KW |
125-1000KW/MPPT |
低 |
全球5MW以上容量的電站中選用率為98% |
|
組串型逆變器 |
3-60KW |
6-15KW/MPPT（三相）2-4KW/MPPT（單相） |
高 |
全球1MW以下容量的電站中選用率超過50% |
|
微型逆變器 |
1KW以下 |
0.25-1KW/MPPT |
很高 |
主要在北美地區(qū)10KW以下的家庭光伏電站使用 |
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。目前國內(nèi)的主流機(jī)型以500KW、630KW為主，歐洲及北美等地區(qū)主流機(jī)型單機(jī)功率800KW甚至更高，功率等級和集成度還在不斷提高，德國SMA公司今年推出了單機(jī)功率2.5MW的逆變器。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：
