组串式逆变器布置优化



组串式逆变器和集中式逆变器的区别

组串式逆变器和集中式逆变器的主要区别如下：

功率大小：

集中式逆变器：功率范围较大，通常在50KW到630KW之间。组串式逆变器：功率较小，通常小于30KW。

核心器件与结构特性：

集中式逆变器：采用大电流IGBT作为核心器件，系统拓扑结构为一级DCAC电力电子变换，常采用工频隔离，通过变压器实现防护，体积相对较大，适合室内立式安装。组串式逆变器：采用小电流MOSFET，拓扑结构更为复杂，包括DCDCBOOST升压和DCAC全桥逆变的两级电力电子器件变换，体积较小，适应性更强，可以室外臂挂式安装。

安装环境与灵活性：

集中式逆变器：由于体积和防护等级的限制，更适合室内立式安装。组串式逆变器：体积小巧，适应性强，可以室外臂挂式安装，更加灵活。

市场选择与应用：

两者在市场上均有知名厂家提供高质量和性能的产品，如全天科技、华为和阳光等。选择哪种类型的逆变器主要取决于实际应用的需求，如功率需求、安装环境等因素。

综上所述，组串式逆变器和集中式逆变器在功率大小、核心器件与结构特性、安装环境与灵活性以及市场选择与应用等方面存在显著差异。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的逆变器类型。

组串式逆变器是什么

组串式逆变器是一种用于光伏电站的电力转换设备。以下是关于组串式逆变器的详细介绍：

模块化设计：组串式逆变器采用多个模块化单元组合而成，每个单元都可以独立工作，并在高功率需求时并行运行。这种设计使其能够适应大规模光伏电站的需求，通过灵活的扩展来实现高效的电力转换。

适用于分布式光伏电站：由于其结构紧凑、易于安装和维护，组串式逆变器在分布式光伏电站中得到广泛应用。它能够连接多个光伏组件的串联阵列，将产生的直流电转换为适合电网接入的交流电。

高度可靠性和稳定性：组串式逆变器具有高度的可靠性和稳定性，能够保证光伏电站的长期稳定运行，这对于光伏电站的运营和维护至关重要。

优秀的性能表现：组串式逆变器具有较高的转换效率和较低的故障率，能够有效地提高光伏电站的整体运行效率。同时，它还能够实时监测光伏组件的工作状态，并通过智能控制系统进行自动调整和优化，以确保光伏电站的高效运行。

总的来说，组串式逆变器是光伏电站中不可或缺的电力转换设备，它通过转换直流电为交流电，为光伏电站的电力输出和电网接入提供了重要的支持。

华为光伏逆变器：组串逆变器是怎么样的？

华为的组串式逆变器采用了模块化设计，这意味着每个光伏串都有一个对应的逆变器，这使得直流端具有了最大功率跟踪功能。交流端则是并联并网，这种设计的优点在于它不受组串间模块差异和阴影遮挡的影响，同时还能减少光伏电池组件的最佳工作点与逆变器不匹配的情况，从而最大限度地增加发电量。

华为组串式逆变器的MPPT电压范围较宽，一般在250-800V之间，这使得组件配置更加灵活。即使是在阴雨天或雾气多的地区，也能延长发电时间，提高发电效率。

此外，华为组串式并网逆变器的体积小巧，重量轻便，因此搬运和安装都非常便捷。不需要专业工具和设备，也不需要专门的配电室，这在各种应用中都能够简化施工过程，减少占地面积。

这种逆变器采用了直流线路连接的方式，不需要直流汇流箱和直流配电柜等额外设备，进一步简化了系统结构。

华为组串式逆变器还具有低自耗电、故障影响小、更换维护方便等优势，使得整个系统的运行更加高效、稳定。

综上所述，华为的组串式逆变器在设计上充分考虑了实际应用中的各种需求，不仅提高了发电效率，还极大地简化了安装和维护过程。

一种应用于200kW+组串式光伏逆变器的IGBT模块方案

一种应用于200kW+组串式光伏逆变器的IGBT模块方案

针对200kW+组串式光伏逆变器，推荐采用基于ANPC（Active Neutral-Point Clamped）拓扑的IGBT模块方案，特别是英飞凌推出的F3L400R10W3S7F_B11模块。以下是对该方案的详细阐述：

一、拓扑结构选择

在1500Vdc系统光伏逆变器中，NPC1、NPC2和ANPC是三种主流的三电平拓扑结构。其中，ANPC拓扑由于所有器件都是低耐压器件，且可以通过优化换流回路以及损耗在不同器件上的均分来提高效率，因此被认为是最好的解决方案之一。特别是基于950V晶圆的NPC1和ANPC拓扑，更是被认为是当前的最佳选择。

二、ANPC模块的优势

与NPC1拓扑相比，ANPC拓扑在功率密度、损耗分布以及调制灵活性方面具有以下优势：

功率密度提高：ANPC拓扑通过增加两个IGBT（T5，T6），使得钳位二极管（D5，D6）的规格可以明显变小，从而有利于SiC二极管的应用。较小的SiC二极管可以降低成本，并提高系统的整体功率密度。损耗降低：ANPC的调制策略非常灵活，可以优化损耗在各管子上的分布。特别是在有功和无功情况下，都可以通过短换流回路换流，从而解决了长换流回路时由于杂散电感较大导致的器件电压应力过大的问题。调制灵活性：ANPC拓扑的调制策略多样，可以根据实际应用场景进行优化选择。例如，在光伏逆变器中，可以根据功率因素和输出电压的变化来调整调制策略，以实现更高的效率和更低的损耗。

三、SiC二极管的应用

SiC二极管具有反向恢复电流小、损耗低、稳定性好等优点，可以显著提高逆变器的运行效率。在ANPC拓扑中，钳位二极管（D5，D6）采用SiC二极管可以进一步降低模块的损耗。与Si二极管相比，SiC二极管在反向恢复瞬间产生的电流非常小，因此拥有可以忽略不计的反向恢复损耗。同时，SiC二极管还可以降低反向恢复带来的噪音，起到降噪的效果。

四、F3L400R10W3S7F_B11模块的特点

F3L400R10W3S7F_B11是英飞凌推出的一款基于ANPC拓扑的功率模块，具有以下特点：

封装形式：采用EASY 3B封装，便于集成和安装。晶圆配比：内管（T2，T3）采用慢速低饱和压降的晶圆L7，外管（T1，T4）以及钳位管(T5，T6)采用高速晶圆S7，通过快慢速晶圆搭配的方式降低模块的损耗。调制策略：推荐采用四块两慢的调制方式，并可根据实际应用场景进行优化选择。在低电压穿越（LVRT）时，推荐采用改进的调制策略，以降低钳位二极管的电流和热应力。

五、调制策略推荐

为了充分发挥F3L400R10W3S7F_B11模块的优势，推荐采用以下调制策略：

四块两慢调制方式：在调制波上半周时，拓扑下半部分所有的管子（T3，T4，T6）都是关断状态；反之，负半周时，拓扑上半部分的所有管子（T1，T2，T5）都处于关断状态。内管（T2，T3）为工频切换，外管（T1，T4）以及钳位管(T5，T6)为高频动作。改进的调制策略：在正常工况下，可以自由选择四块两慢调制方式或改进的调制方式。但在低电压穿越（LVRT）时，强烈推荐采用改进的调制方式，以降低钳位二极管的电流和热应力。改进的调制方式下，T5和T6在整个工频周期内都是高频动作，形成两个零电平回路，有利于损耗在不同器件上的分布。

六、结论

综上所述，基于ANPC拓扑的F3L400R10W3S7F_B11模块方案是应用于200kW+组串式光伏逆变器的理想选择。该方案通过优化拓扑结构、采用SiC二极管以及合理的调制策略，可以显著提高逆变器的运行效率和可靠性。同时，该方案还具有易于集成和安装、成本低廉等优点，适用于大规模光伏电站的建设和运维。

以下是相关展示：

光伏英雄榜——全球组串式逆变器“超级黑马”Solaredge

光伏英雄榜——全球组串式逆变器“超级黑马”Solaredge

Solaredge，自2006年在美国特拉华州成立以来，经过短短数年的发展，已成为全球光伏逆变器领域的佼佼者。其凭借卓越的技术实力和市场策略，成功在全球市场中脱颖而出，特别是在户用光伏逆变器领域，更是创造了令人瞩目的业绩。

一、Solaredge概况

Solaredge于2015年在纳斯达克上市，其主要产品涵盖逆变器、不间断电源及各类能源解决方案等，广泛应用于住宅、商业和大型光伏系统，以及储能系统、备用电源、电动汽车或电动汽车组件和充电能力、家庭能源管理等领域。此外，Solaredge还提供电网服务和虚拟电厂解决方案，以及锂离子电池和不间断电源产品。

根据Wood Mackenzie的数据，Solaredge在美国户用光伏逆变器市场的份额从2013年的4.5%迅速增长到2019年第三季度的60.5%，并在2020年一度登上全球光伏逆变器市场的榜首。这一惊人的增长速度，充分展示了Solaredge在光伏逆变器领域的强大竞争力。

二、Solaredge快速增长原因分析

技术差异

Solaredge之所以能够在市场中迅速崛起，与其独特的技术优势密不可分。特别是在户用/屋顶光伏领域，由于频繁发生失火事件，安全性成为了用户关注的焦点。2017年，美国NEC（国家电气规范）要求光伏系统具备“组件级关断”功能，以解决高压直流电弧造成的失火问题。这一新政策使得许多原有的组串式逆变器不再适用，同时一些国际巨头如博世、西门子、ABB等也相继退出了光伏逆变器市场。而Solaredge凭借其“组件级控制”的技术优势，迅速形成了天然的技术护城河，从而在这一领域站稳了脚跟。

深度绑定光伏龙头客户

Solaredge在市场推广方面同样表现出色。它积极与全球知名的光伏企业建立合作关系，通过深度绑定这些龙头客户，实现了业绩的快速增长。例如，在2013年至2015年期间，Solaredge与特斯拉的Solar City合作紧密，SolarCity单客户收入占比从2013年的5.2%增长到2015年的24.6%。此外，Solaredge还与Vivint Solar等知名企业达成了合作，进一步巩固了其在市场中的地位。

收获美国贸易壁垒的红利

除了技术和市场策略外，Solaredge还受益于美国的贸易壁垒政策。2018年和2019年，美国对中国光伏逆变器分别征收了10%和25%的关税，这使得许多中国光伏逆变器企业难以在美国市场立足。而Solaredge则抓住了这一机遇，迅速扩大了在美国市场的份额。据数据显示，在2018年至2019年期间，Solaredge在美国地区的收入同比增长了30%以上。

与华为的专利争议与和解

在专利方面，Solaredge曾与华为发生过争议。2018年，SolarEdge向华为及华为的德国经销商Wattkraft太阳能有限公司提起专利诉讼，声称华为使用的直流优化逆变器技术侵害了其专利技术。然而，在2019年法官当庭宣布侵权不成立并驳回SolarEdge的诉讼后，双方开始寻求和解。最终，在2022年5月，华为与SolarEdge达成了全球专利许可协议。这一协议基于双方对彼此创新能力的认可，允许双方在协议期内使用对方的专利技术，并促成了双方的和解。

三、Solaredge产品展示

（Solaredge商用型产品）

（Solaredge家用型产品）

综上所述，Solaredge凭借其技术优势、市场策略以及对贸易壁垒的敏锐洞察，成功在全球光伏逆变器市场中脱颖而出。未来，随着全球能源转型的加速推进和光伏产业的持续发展，Solaredge有望继续保持其领先地位，并为全球能源转型做出更大的贡献。

图解上能电气最大功率逆变器SP-320K-H

图解上能电气最大功率逆变器SP-320K-H

上能电气SP-320K-H是其官网上最大功率的组串式逆变器，额定输出功率高达320KW。以下是对该逆变器的详细图解及说明：

一、产品外观与基本参数

外观：SP-320K-H逆变器设计紧凑，结构坚固，适合各种复杂环境使用。额定输出功率：320KW，是上能电气目前提供的最大功率组串式逆变器。

二、产品特点

高效率：

最大效率可达99.02%，在同类产品中表现优异。

采用多电平/软开关变换技术，实现系统效率的最大化。

适应性强：

12路MPPT设计，能够适应复杂的光照和环境条件，提高发电效率。

支持PLC通讯，节省通讯线缆成本，同时提高系统的可靠性和稳定性。

高容配比：

支持1.5倍以上容配比，降低LCOE（平准化度电成本），提高经济效益。

大功率适配：

MPPT最大输入电流45A，能够适配大功率组件，满足大型光伏电站的需求。

智能诊断：

组串级PV曲线扫描功能，能够精准定位组串故障，提高运维效率。

三、内部结构与零部件

核心零部件：

IGBT、MOSFET由美国安森美提供，保证逆变器的高性能和可靠性。

MCU主控芯片由美国德州仪器提供，负责逆变器的整体控制和运算。

连接器由美国安费诺提供，确保电气连接的稳定性和安全性。

其他关键零部件：

电感和PCB板分别由中国企业伊戈尔和生益电子提供，保证逆变器的电气性能和稳定性。

散热器和变压器分别由日本三洋和中国台湾台达电子提供，确保逆变器在高温环境下的正常运行。

四、应用场景与优势

应用场景：

SP-320K-H逆变器适用于户用电站、工商业电站、大型地面电站等全场景应用。

其高效率和适应性强的特点，使得在各种复杂环境下都能保持优异的发电性能。

优势：

采用先进的控制技术和优化算法，提高发电效率和系统稳定性。

支持多种通讯方式和智能诊断功能，降低运维成本和难度。

零部件采用国际知名品牌，保证逆变器的可靠性和使用寿命。

五、产品图解

以下为上能电气SP-320K-H逆变器的图解：

从图解中可以看出，SP-320K-H逆变器内部结构紧凑，零部件布局合理，体现了上能电气在逆变器设计方面的专业水平和丰富经验。

六、公司概况与市场表现

公司概况：上能电气自2011年开始推出组串式逆变器产品，进军分布式光伏领域。经过多年的发展，已成为逆变器行业的佼佼者。市场表现：上能电气的组串式逆变器产品覆盖8~350kW全功率段，实现了较广的功率覆盖。在国内外市场中均表现出色，特别是在集中式地面电站的招投标中稳居前三。同时，公司重视海外市场的发展，已在多个国家和地区建立了业务布局。

综上所述，上能电气SP-320K-H逆变器是一款高性能、高可靠性的组串式逆变器产品，适用于各种复杂环境和应用场景。其优异的性能和可靠的质量赢得了市场的广泛认可和用户的信赖。

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