光伏并网逆变器分类

【光伏逆变器百科】光伏逆变器工作原理 光伏逆变器的作用

随着光伏市场蓬勃发展，光伏企业如雨后春笋般涌现。光伏逆变器在太阳能发电中扮演着关键角色，不同品牌的产品发电效果和用户体验差异显著。选择合适的光伏逆变器对电站运营至关重要。首先需理解其工作原理与作用。

逆变器用于将直流电力转换成交流电力，主要分为独立型电源用和并网用两种类型。根据波形调制方式，逆变器可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。并网逆变器又可分为变压器型和无变压器型。

逆变器由半导体器件组成，用于将太阳电池的直流电压升压并转换为交流电压。升压回路负责升压，逆变桥式回路则将升压后的直流电压转换为交流电压。逆变器通过开关元件的开-关控制实现直流到交流的转换。为使输出波形更实用，逆变器采用高频脉宽调制（SPWM），通过调整脉冲宽度形成拟正弦波，再通过滤波器转换为正弦波。

逆变器具有最大功率跟踪功能，确保太阳能电池板在不同光照条件下的最大输出功率。防单独运行功能保障电网安全。自动运行和停机功能根据太阳辐射强度自动启动和停止。

选择逆变器时需考虑功率大小。电站容量根据土地或屋顶面积计算，避免阴影遮挡。考察逆变器的MPPT和输入路数，路数多发电量更高。逆变器的发电能力取决于散热、元器件性能和故障率。保护功能包括输入过压欠压保护、过流保护、短路保护、过热保护、防雷击保护等。并网保护包括输出过压、过流、过频、欠频保护以及防孤岛效应保护。

逆变器的散热方式有强制风冷、自然冷却和水冷。目前家用单相逆变器多采用强制风冷。逆变器的超配能力与其输入路数及最大直流输入功率有关。正规品牌一般预留1.1倍超配余量。售后服务包括5年质保，部分项目要求6年或8年质保。逆变器故障响应速度直接影响电站发电量。

光伏逆变器广泛应用于太阳能发电行业，技术水平依赖电力电子器件、电路拓扑结构、专用处理器芯片技术、磁性材料技术和控制理论技术的发展。微型逆变器适用于幕墙、窗台、小型屋面等。

逆变器故障排查包括绝缘阻抗低、母线电压低、漏电流故障、直流过压保护等问题。直流过压保护需考虑组件开路电压和工作电压。逆变器开机无响应需检查接线是否正确，避免接反。电网故障需检查并网线路和缺相电路。

请问逆变器主要分几种呢？

1. 光伏逆变器在光伏并网系统中扮演着转换直流电为交流电的关键角色，确保电力可以被家庭电路使用。

2. 光伏逆变器，也称作逆变电源调整器，根据其在光伏发电系统中的应用目的，主要分为离网型和并网型两大类。

3. 离网型逆变器主要作为电压源，构成独立电网，也称作独立型逆变器；而并网型逆变器则负责将电能输送至电网，相当于电流源。

4. 逆变器的波形调制方式不同，可以进一步细分为方波型、正弦波型、组合式三相逆变器和阶梯波逆变器，这些分类通常由制造商根据波形特性来划分。

5. 并网系统的不同，又可以将逆变器分为变压器型和无变压器型两类。这种分类在实际应用中较为少见。

6. 在市场上，多数公司如交大蓝天倾向于使用第一种分类方式。

7. 变压器型逆变器由于承受的力度较大，转换电流频繁，通常其寿命比光伏板短。国家标准规定的质保期为5年，而交大蓝天提供10年的质保，这体现了对其产品的自信和竞争优势。

逆变器分类：集中式、组串 式、集散式及微型

逆变器分类：集中式、组串式、集散式及微型

逆变器按技术、电压、储存、应用领域等分类，分为光伏并网与储能逆变器、单相与三相逆变器、并网与离网系统逆变器、集中式与分布式光伏逆变器。集中式逆变器将直流电汇总逆变为交流电，功率较大，通常在500KW以上，优势为输出功率大、成本低、电能质量高，但MPPT跟踪精度不足，影响效率和电力产出，且需专用机房。代表企业包括阳光电源、上能电器。

组串式逆变器对光伏组串进行单独MPPT跟踪后再逆变，功率在100KW以下，具有灵活配置、高发电量、MPPT数量多等优点，适合户用分布式发电、中小型屋顶电站，也可用于集中式系统。

集散式逆变器结合集中与分散优势，通过前置多个MPPT控制，汇流后集中逆变，提升发电量、电能质量，适应电网，但工程经验不足，安全稳定性待验证。

微型逆变器对每块组件单独进行MPPT跟踪，适合小项目，具有独立控制、提高效率、降低安全隐患的优点，但成本高，维护困难。

性能对比显示，集中式逆变器成本低、可靠性高；组串式逆变器发电量高、灵活性好；微型逆变器提高效率、安全性，但价格昂贵。逆变器行业技术壁垒高，需长期研发，满足电网和用户端需求。逆变器作为“大脑”和“心脏”，需精确算法支持，适应电网变化，提供智能化运维数据。

综上，逆变器分类多样，各有优势和局限性，技术壁垒高，企业需不断研发新产品以适应市场和应用需求。

光伏发电站的逆变器怎么设置

太阳能光伏发电并网系统中的并网逆变器设置方式分为：集中式、主从式、分布式和组串式。

1、集中式

集中式并网方式适合于安装朝向相同且规格相同的太阳能电池方阵，在电气设计时，采用单台逆变器实现集中并网发电方案如图1所示。

对于大型并网光伏系统，如果太阳能电池方阵安装的朝向、倾角和阴影等情况基本相同，通常采用大型的集中式三相逆变器。

该方式的主要优点是：整体结构中使用光伏并网逆变器较少，安装施工较简单；使用的集中式逆变器功率大，效率较高，通常大型集中式逆变器的效率比分布式逆变器要高大约2%左右，对于9.3MWp光伏发达系统而言，因为使用的逆变器台数较少，初始成本比较低；并网接入点较少，输出电能质量较高。该方式的主要缺点是一旦并网逆变器故障，将造成大面积的太阳能光伏发电系统停用。

集中逆变一般用于大型光伏发电站（>10kW）的系统中，很多并行的光伏电池组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端，一般功率大的使用三相IGBT功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，同时使用DSP来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流。

最大特点是系统的功率高，成本低。但受光伏电池组串匹配和部分遮影的影响，导致整个光伏系统的效率不高。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏电池单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制，以及开发新的逆变器的拓扑连接，以获得部分负载情况下的高的效率。

在SolarMax(索瑞·麦克)集中逆变器上，可以附加一个光伏电池阵列的接口箱，对每一串的光伏电池组串进行监控，如其中有一组光伏电池组串工作不正常，系统将会把这一信息传到远程控制器上，同时可以通过远程控制将这一串光伏电池停止工作，从而不会因为一串光伏电池串的故障而降低和影响整个光伏系统的工作和能量产出。

2、主从式

对于大型的光伏发电系统可采用主从结构，主从结构其实也是集中式的一种，该结构的主要特点是采用2～3个集中式逆变器，总功率被几个逆变器均分。在辐射较低的时候，只有一个逆变器工作，以提高逆变器在太阳能电池方阵输出低功率时候的工作效率；在太阳辐射升高，太阳能电池方阵输出功率增加到超过一台逆变器的容量时，另一台逆变器自动投入运行。

为了保证逆变器的运行时间均等，主从逆变器可以自动的轮换主从的配置。主从式并网发电原理如图2所示。主从结构的初始成本会比较高，但可提高光伏发电系统逆变器运行时的效率，对于大型的光伏系统，效率的提高能够产生较大的经济效益。

3、分布式

分布式并网发电方式适合于在安装不同朝向或不同规格的太阳能电池方阵，在电气设计时，可将同一朝向且规格相同的太阳能电池方阵通过单台逆变器集中并网发电，大型的分布式系统主要是针对太阳能电池方阵朝向、倾角和太阳阴影不尽相同的情况使用的。

分布式系统将相同朝向，倾角以及无阴影的光伏电池组件串成一串，由一串或者几串构成一个太阳能电池子方阵，安装一台并网逆变器与之匹配。分布式并网发电原理如图3所示。这种情况下可以省略汇线盒，降低成本；还可以对并网光伏发电系统进行分片的维修，减少维修时的发电损失。

分布式并网发电的主要缺点是：对于大中型的上百千瓦甚至兆瓦级的光伏发电系统，需要使用多台并网逆变器，初始的逆变器成本可能会比较高；因为使用的逆变器台数较多，逆变器的交流侧和公用电网的接入点也较多，需要在光伏发电系统的交流侧将逆变器的输出并行连接，对电网质量有一定影响。

4、组串式

光伏并网组串逆变器是将每个光伏电池组件与一个逆变器相连，同时每个光伏电池组件有一个单独的最大功率峰值跟踪，这样光伏电池组件与逆变器的配合更好。组串逆变器已成为现在国际市场上最流行的逆变器，组串逆变器是基于模块化概念基础上的，每个光伏组串（1kW～5kW）通过一个逆变器，在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网。许多大型光伏阀电厂使用组串逆变器，优点是不受光伏电池组串间差异和遮影的影响。

在组串间引入“主-从”概念，使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下，将几组光伏电池组串联系在一起，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”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。

多组串逆变是取了集中逆变和组串逆变的优点，避免了其缺点，可应用于几千瓦的光伏发电站。在多组串逆变器中，包含了不同的单独功率峰值跟踪DC/DC变换器，DC/DC变换器的输出通过一个普通的逆变器转换成交流电与电网并联。由于是在交流处并联，这就增加了交流侧的连线的复杂性，维护困难。

另需要解决的是怎样更有效的与电网并网，简单的办法是直接通过普通的交流开关进行并网，这样就可以减少成本和设备的安装，但往往各地的电网的安全标准也许不允许这样做。另一和安全有关的因素是是否需要使用隔离变压器（高频或低频），或允许使用无变压器式的逆变器。

光伏组串的不同额定值（如：不同的额定功率、每组串不同的组件数、组件的不同的生产厂家等）、不同的尺寸或不同技术的光伏组件、不同方向的组串（如：东、南和西）、不同的倾角或遮影，都可以被连在一个共同的逆变器上，同时每一组串都工作在它们各自的最大功率峰值上。同时，直流电缆的长度减少、将组串间的遮影影响和由于组串间的差异而引起的损失减到最小。

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