阳光的组串式逆变器



集中式逆变器和组串式逆变器对比分析

集中式逆变器和组串式逆变器对比分析

集中式逆变器和组串式逆变器是光伏发电系统中两种常见的逆变器类型，它们在功率大小、系统结构、适用项目以及优劣势等方面存在显著差异。

一、功率与系统结构

集中式逆变器：功率较大，光伏电站中一般采用500KW以上的集中式逆变器。其系统方案为光伏组件通过直流电缆连接到直流汇流箱，再经过直流电缆连接到集中式逆变器，最后通过交流电缆连接到升压变压器。

组串式逆变器：功率较小，光伏电站中一般采用100KW以下的组串式逆变器。其系统方案为光伏组件直接通过直流电缆连接到组串式逆变器，再经过交流电缆连接到交流汇流箱，最后通过交流电缆连接到升压变压器。

二、适用项目

集中式逆变器：适用于规模较大的光伏电站项目，如大型地面电站、荒漠电站等，这些项目一般规模在兆瓦级别以上。

组串式逆变器：适用于规模较小的地面光伏、屋顶光伏发电系统等。

三、优势对比

集中式逆变器：

逆变器数量少，便于管理。

逆变器元器件数量少，可靠性高。

谐波含量少、直流分量少、电能质量高。

逆变器集成度高，功率密度大，成本低。

组串式逆变器：

采用模块化设计，每个光伏阵列对应一个逆变器，不受组串模块差异和阴影遮挡的影响，最大程度增加了发电量。

MPPT电压范围宽，组件配置更为灵活，在阴雨天、雾气多的地区发电时间长。

体积小、重量轻，搬运和安装方便，简化施工、减少占地。

自耗电低、故障影响小、更换维护方便。

四、劣势对比

集中式逆变器：

直流汇流箱故障率较高。

MPPT电压范围窄，组件配置不灵活，在阴雨天、雾气多的地区发电时间短。

逆变器安装需要专用的机房和设备。

无法使每一路组件都处于最佳工作点，受阴影遮挡或组件故障影响大。

无冗余能力，发生故障时整个系统将停止发电。

组串式逆变器：

电子元器件较多，设计和制造难度大，可靠性稍差。

功率器件电气间隙小，不适合高海拔地区，户外安装易老化。

不带隔离变压器设计，电气安全性稍差。

多个逆变器并联时总谐波高，较难抑制。

逆变器数量多，总故障率升高，系统监控难度增大。

没有直流断路器和交流断路器，当系统发生故障时不易断开。

多机并联时，零电压穿越功能、无功调节、有功调节等功能实现较难。

总结

集中式逆变器和组串式逆变器各有优缺点，选择哪种类型的逆变器需要根据具体的光伏发电项目规模、环境条件、成本预算以及运维需求等因素综合考虑。对于大型地面电站和荒漠电站等规模较大的项目，集中式逆变器可能更为合适；而对于规模较小的地面光伏和屋顶光伏发电系统，组串式逆变器则更具优势。在实际应用中，应根据具体情况进行权衡和选择。

光伏逆变器集中式和组串式的区别

光伏逆变器集中式和组串式的主要区别如下：

输出电压等级：

集中式逆变器：交流输出电压一般为315V左右。这种较低的电压需要经过升压后才能并网发电。组串式逆变器：交流输出一般为380/400V左右，同样也需要升压后才能并网。但相较于集中式逆变器，其输出电压稍高一些。

并网方式与电网稳定性：

集中式逆变器：由于输出电压较低，如果直接并网，会导致并网点特别多，这不利于电能计量和电网的稳定。因此，集中式逆变器通常需要经过多级升压后才能并网。组串式逆变器：同样存在低压直接并网导致的问题，也需要进行升压处理。但在某些小型项目中，组串式逆变器可能更灵活，能够适应不同的并网需求。

电流与开关设备适应性：

集中式逆变器：对于大型MW级的太阳能项目，如果采用低压并网，电流会特别大，这不利于选择轻型的开关设备。因此，集中式逆变器更适合大型项目，并通过升压来降低电流。组串式逆变器：虽然组串式逆变器在小型项目中可能更灵活，但在大型项目中同样需要考虑电流和开关设备的适应性。不过，由于其输出电压稍高，可能在某些情况下对开关设备的要求稍低一些。

系统设计与成本考虑：

在大型光伏发电系统中，为了降低电流、减小导线截面和考虑设备选型与成本，通常会选择中压集电线路进行升压并网。这一过程中，集中式逆变器和组串式逆变器都需要与中压集电线路相匹配。但具体选择哪种逆变器以及升压到哪个电压等级，需要综合考虑项目规模、设备成本、电缆与开关设备采购成本、运输与储存成本等多方面因素。

综上所述，集中式逆变器和组串式逆变器在输出电压等级、并网方式与电网稳定性、电流与开关设备适应性以及系统设计与成本考虑等方面存在显著差异。在实际应用中，需要根据具体项目的需求和条件来选择合适的逆变器类型及升压方案。

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。

太阳能逆变器的价格是怎样的

太阳能逆变器的价格因类型、容量等因素而异。以下是关于太阳能逆变器价格的详细解答：

组串式逆变器价格：

单价：组串式逆变器大概是0.32元/瓦。示例价格：以50kw的组串式逆变器为例，其价格大概是16000元一台。

集中式逆变器价格：

单价：集中式逆变器大概是0.2元/瓦。示例价格：以1000kw的集中式逆变器为例，其价格大概是20万元。

价格与容量的关系：

容量影响：容量越小的太阳能逆变器，其单瓦价格往往越贵。这主要是因为小容量逆变器的生产成本相对较高，而大规模生产可以降低单位成本。

综上所述，太阳能逆变器的价格受到多种因素的影响，包括逆变器的类型、容量以及生产成本等。在购买时，建议根据自己的实际需求和预算进行选择。

太阳能光伏发电并网逆变器价格大概是多少

组串式逆变器的价格大约为0.32元/瓦，而集中式逆变器的价格则约为0.2元/瓦。因此，一台50千瓦的组串式逆变器的售价大约为16000元，而1000千瓦的集中式逆变器则可能需要20万元。值得注意的是，逆变器的价格会随着容量的减小而升高，这意味着较小的逆变器单瓦成本相对较高。

然而，需要注意的是，这些价格会受到多种因素的影响。不同品牌、元件要求、规格型号以及运输距离等都会对最终价格产生影响。例如，某些品牌可能提供更高效或更耐用的逆变器，这可能会导致更高的价格。同样，如果逆变器需要从远距离运输，则运输成本也会影响最终价格。

在选择逆变器时，消费者需要综合考虑各种因素。除了价格外，还应关注逆变器的性能、能效等级以及售后服务等。此外，不同应用场景也可能需要不同类型的逆变器，因此，在选择之前，最好咨询专业人员的意见。

总而言之，逆变器的价格会因多种因素而有所不同。消费者在购买时应综合考虑各种因素，并选择最适合自己需求的产品。

干货建议收藏集中式、组串式、微型逆变器的区别

集中式、组串式、微型逆变器的区别

逆变器作为光伏发电系统的核心设备，在将光伏组件产生的可变直流电压转换为市电频率交流电的过程中起着至关重要的作用。目前，市面上常见的逆变器主要分为集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器。以下是对这三类逆变器的对比分析：

一、集中式逆变器

集中式逆变器是将若干个并行的光伏组串连接到同一台集中逆变器的直流输入端，一般用于大于10KW的大型光伏发电站系统中，如大型厂房、荒漠电站、地面电站等。其主要优势包括：

逆变器数量少，便于管理：集中式逆变器数量相对较少，使得整个系统的管理更为简便。逆变器元器件数量少，可靠性高：由于元器件数量较少，集中式逆变器的可靠性相对较高。电能质量高：谐波含量少，直流分量少，使得输出的电能质量非常高。成本低：逆变器集成度高，功率密度大，有助于降低成本。保护功能齐全：逆变器具备各种保护功能，确保电站的安全性。电网调节性好：具有功率因素调节功能和低电压穿越功能，有利于电网的稳定运行。

然而，集中式逆变器也存在一些缺点：

直流汇流箱故障率较高：直流汇流箱作为集中式逆变器的重要组成部分，其故障可能会影响整个系统。MPPT电压范围窄：一般为450-875V，组件配置不够灵活，影响发电效率。安装部署困难：需要专用的机房和设备，安装部署相对复杂。系统维护复杂：逆变器自身耗电以及机房通风散热耗电大，增加了系统维护的复杂性。发电效率受限：由于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，当组件发生故障或被阴影遮挡时，会影响整个系统的发电效率。无冗余能力：一旦集中式逆变器发生故障停机，整个系统将停止发电。

二、组串式逆变器

组串式逆变器是基于模块化概念设计的，每个光伏组串（1-5kW）通过一个逆变器进行转换，已成为现在国际市场上最流行的逆变器。它主要用于中小型屋顶光伏发电系统和小型地面电站。组串式逆变器的主要优势包括：

不受阴影遮挡影响：每个光伏串对应一个逆变器，减少了阴影遮挡对发电量的影响。MPPT电压范围宽：一般为500-1500V，组件配置更为灵活，发电时间长。安装方便：体积小、重量轻，搬运和安装都非常方便，不需要专业工具和设备。维护简单：具有自耗电低、故障影响小、更换维护方便等优势。

但组串式逆变器也存在一些缺点：

可靠性稍差：电子元器件较多，设计和制造难度大，可靠性相对较低。不适合高海拔地区：功率器件电气间隙小，户外型安装容易导致外壳和散热片老化。电气安全性稍差：不带隔离变压器设计，直流分量大，对电网影响大。总谐波高：多个逆变器并联时，总谐波会迭加，较难抑制。系统监控难度大：逆变器数量多，总故障率会升高，增加了系统监控的难度。功能实现较难：多机并联时，零电压穿越功能、无功调节、有功调节等功能实现较难。

三、微型逆变器

微型逆变器能够在面板级实现最大功率点跟踪，具有超越中央逆变器的优势。它主要用于屋顶家用市场，配置灵活，可根据用户财力安装不同大小的光伏电池。微型逆变器的主要优点包括：

高可用性：当一个甚至多个模块出现故障时，系统仍可继续向电网提供电能。配置灵活：可根据用户需求进行灵活配置。降低阴影影响：有效降低局部遮档造成的阴影对输出功率的影响。更安全：无高压电，安装简单快捷，维护安装成本低廉。提高发电量：由于对单块组件的最大功率点进行跟踪，可大大提高光伏系统的发电量。

然而，微型逆变器也存在一些缺点：

应用受限：一般适合屋顶家用市场，应用场合受到限制。成本较高：相对于集中式逆变器和组串式逆变器，微型逆变器的成本更高。

总结

通过对比分析可以看出，集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器各有优缺点。集中式逆变器适用于大型光伏发电站系统，具有成本低、电能质量高等优势，但存在直流汇流箱故障率高、MPPT电压范围窄等缺点。组串式逆变器适用于中小型光伏发电系统，具有安装方便、维护简单等优势，但可靠性稍差、总谐波高等缺点也不容忽视。微型逆变器则适用于屋顶家用市场，具有高可用性、配置灵活等优势，但成本较高、应用受限等缺点也限制了其应用范围。在实际应用中，应根据具体需求和场景选择合适的逆变器类型。

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。

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