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光伏并网逆变器选型细则

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并网逆变器选型细则

并网逆变器是将太阳能直流电转换为可接入交流市电的设备，是太阳能光

伏发电站不可缺少的重要组成部分。以下对光伏电站设计过程中并网逆变器及

其选型做比较详细的介绍和分析。

1．并网逆变器在光伏电站中的作用

光伏发电系统根据其应用模式一般可分为独立发电系统、并网发电系统以

及混合系统，而并网发电系统的基本特点就是太阳电池组件产生的直流电经过

并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。

1.1并网光伏电站的基本结构

1.2并网逆变器功作用和功能

并网逆变器是电力、电子、自动控制、计算机及半导体等多种技术相互渗

透与有机结合的综合体现，它是光伏并网发电系统中不可缺少的关键部分。并

网逆变器的主要功能是：

◆最大功率跟踪

◆DC-AC转换

◆频率、相位追踪

◆相关保护

2．并网逆变器分类

并网逆变器按其电路拓扑结构可以分为变压器型和无变压器型逆变器，其

中变压器型又分为高频变压器型和低频变压器型。变压器型和无变压器型逆变

器的主要区别在于安全性和效率两个方面。以下对三种类型逆变器做简单介绍：

◆高频变压器型

采用DC-AC-DC-AC的电路结构，设计较为复杂，采用较多的功率开关器

件，因此损耗较大。

◆低频变压器型

采用DC-AC-AC的电路结构，电路简单，采用普通工频变压器，具有较好

的电气安全性，但效率较低。

◆无变压器型

采用DC-AC的电路结构，无电气隔离，电压范围较窄，但是损耗小、效率

高。

3．并网逆变器主要技术指标

a.使用环境条件

逆变器正常使用条件：包括工作温度、工作湿度以及逆变器的冷却方式等

相关指标。

b.直流输入最大电流

c.直流输入最大电压

d.直流输入MPP电压范围

逆变器对太阳能电池部分进行最大功率追踪（MPPT）的电压范围，一般小

于逆变器允许的最大直流输入电压，设计电池组件的输出电压应当在MPP电压

范围之内。

e.直流输入最大功率

大于逆变器的额定输出功率，即通常所说的“逆变器功率”。为了充分利用

逆变器的容量，设计接入并网逆变器的电池组件的标称功率可以等于直流侧输

入最大功率。

f.最大输入路数

指逆变器直流侧可接入的直流回路数目。

g.额定输出电压

在规定的输入条件下，逆变器应输出的电压值。电压波动范围一般应：单

相220V±5%，三相380±5%。

h.额定输出功率

在规定的输出频率和负载功率因数下，逆变器应输出的额定电流值。

i.额定输出频率

在并网系统中，额定输出频率要对应所并入的电网频率，而且当电网的频

率和相位有微小波动时，逆变器输出的交流电应自动追踪电网的频率和相位。

当检测到电网频率波动过大，逆变器将自动切离电网。我国的市电频率为50Hz，

并网逆变器频率波动范围一般在±3%以内。

行。

（2）组串逆变

a.普通组串逆变。组串逆变器已成为现在国际市场上最流行的逆变器，光

伏组件连接成串，每个组串（1—5KW）都连接到一台指定的逆变器上，每个组

串并网逆变器都有独立的最大功率跟踪单元（MPPT）。许多大型光伏电厂使用组

串逆变器。优点是不受组串间模块差异和遮影的影响，同时减少了光伏组件最

佳工作点与逆变器不匹配的情况，从而增加了发电量。技术上的这些优势不仅

降低了系统成本，也增加了系统的可靠性。同时，在组串间引入“主—从”的

概念，使得在系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下，将几组光伏组

串联系在一起，让其中一个或几个工作，从而产出更多的电能。最新的概念为

几个逆变器相互组成一个“团队”来代替“主—从”的概念，使得系统的可靠

性又进了一步。目前，无变压器式组串逆变器已占了主导地位。

总的来说组串逆变器的特点是减少了光伏组件之间的匹配错误、部分阴影

带来的电量损失，以及组串连接二极管和大量直流电缆带来的电量损耗。不仅

大大降低了系统的成本，也增加了发电量和系统的可靠性。

b.多组串逆变。多组串逆变技术在保留了组串逆变技术的优