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集中式逆变器与组串式逆变器选型之比较

导读: 国家能源局下放通知,2014年国内光伏新装总容量达14G,其中分布式8G,地面电站6G。分布式光伏电站将迎来一个前所未有的发展机会。

  国家能源局下放通知,2014年国内光伏新装总容量达14G,其中分布式8G,地面电站6G。分布式光伏电站将迎来一个前所未有的发展机会。国家电网对分布式光伏电站要求如下:单个并网点小于6MW,年自发自用电量大于50%;8KW以下可接入220V;8KW-400KW可接入380V;400KW-6MW可接入10KV。根据逆变器的特点,光伏电站逆变器选型方法:220V项目选用单相组串式逆变器,8KW-30KW选用三相组串式逆变器,50KW以上的项目,可以根据实际情况选用组串式逆变器和集中式逆变器。

  逆变器方案对比:

  集中式逆变器:设备功率在50KW到630KW之间,功率器件采用大电流IGBT,系统拓扑结构采用DC-AC一级电力电子器件变换全桥逆变,工频隔离变压器的方式,防护等级一般为IP20。体积较大,室内立式安装。

  组串式逆变器:功率小于30KW,功率开关管采用小电流的MOSFET,拓扑结构采用DC-DC-BOOST升压和DC-AC全桥逆变两级电力电子器件变换,防护等级一般为IP65。体积较小,可室外臂挂式安装。

  系统主要器件对比:

  集中式逆变器:光伏组件,直流电缆,汇流箱,直流电缆,直流汇流配电,直流电缆,逆变器,隔离变压器,交流配电,电网。

  组串式逆变器:组件,直流电缆,逆变器,交流配电,电网。

  主要优缺点和适应场合:

  1、集中式逆变器一般用于日照均匀的大型厂房,荒漠电站,地面电站等大型发电系统中,系统总功率大,一般是兆瓦级以上。

  主要优势有:

  (1) 逆变器数量少,便于管理;

  (2) 逆变器元器件数量少,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) 集中式逆变器MPPT电压范围窄,一般为450-820V,组件配置不灵活。在阴雨天,雾气多的部区,发电时间短。

  (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) 集中式并网逆变系统中,组件方阵经过两次汇流到达逆变器,逆变器最大功率跟踪功能(MPPT)不能监控到每一路组件的运行情况,因此不可能使每一路组件都处于最佳工作点,当有一块组件发生故障或者被阴影遮挡,会影响整个系统的发电效率。

  (6) 集中式并网逆变系统中无冗余能力,如有发生故障停机,整个系统将停止发电。

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