什么是集中式逆变器



光伏逆变器分类及实物拆解

光伏逆变器分类及实物拆解

逆变器是将直流电（如电池、光伏发的电）转变成交流电（一般为220V,50Hz正弦波）的转换器，是光伏发电以及储能的重要组件。

一、逆变器分类

逆变器依据技术不同，主要分为集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器，目前以集中式和组串式为主，微型逆变器发展迅猛。

集中式逆变器

特点：多个并行的光伏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的IGBT模块，功率较小的采用MOS管，同时通过DSP转换控制器来改善电能的质量，使它接近于正弦波电流。

应用：主要用在大于10KW的集中式光伏发电站，如荒漠、山区等偏远地区的大型光伏电站。集中式逆变器先汇总光伏产生的直流电，然后再转变为交流电，功率相对较大，一般在MW级别。

示意图：

组串式逆变器

特点：将组件产生的直流电直接转变为交流电再进行汇总，功率相对较小。组串式逆变器采用模块化设计，每个光伏阵列与一个逆变器相对应，直流端具有最大功率追踪功能，交流端并联并网。其优点是不受组串模块差异和阴影遮挡的影响，同时减少光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，最大程度增加了发电量。

应用：2020年以来，全球主流逆变器厂商相继发布大电流组串式逆变器，应用于地面电站的组串式逆变器的功率以320KW为主，MPPT电流升级至40A以上，支持单串电流20A以上。

示意图：

微型逆变器

特点：光伏发电系统中的功率小于等于1000瓦、具组件级MPPT的逆变器。功能与组串式逆变器一样，但体积小，可直接安装到太阳能光伏板下面。每个太阳能电池板直接跟一个微型逆变器连接，采用并联的方式。微型逆变器可以设置成一拖一（每个微逆连接一片光伏组件）、一拖二、一拖三、一拖四等，根据微电网模型的不同进行设计。

应用：单相微逆适用于居民小区和小型商业；三相微逆在性能和稳定、效率上比单相要高一些，适用于工商业。

优势：安装更简单，能单独监控和优化每个太阳能板，达到最高的太阳能使用效率。

示意图：

二、逆变器实物拆解

光伏逆变器主要由输入滤波电路、DC/DC MPPT电路、DC/AC逆变电路、输出滤波电路、核心控制单元电路组成。逆变器主要由电子元器件（功率半导体、集成电路、电感磁性元器件、PCB线路板、电容、电感、开关器件、连接器等）、结构件（散热器、压铸件、机柜机箱、钣金件等）和辅助材料（胶水、包材、塑胶件等绝缘材料）组成。

以下是对阳光电源逆变器及禾迈微型逆变器的实物拆解展示：

阳光电源逆变器实物拆解：

禾迈微型逆变器实物拆解：

通过实物拆解，可以更直观地了解逆变器的内部结构、元器件布局以及工作原理，有助于深入理解逆变器的技术特性和性能表现。

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。

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。

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。

什么是集中式逆变器

集中式逆变器是一种电力电子设备，主要用于将直流电转换为交流电，以便在电力系统中进行传输和分配。它主要应用于光伏发电系统中，是整个系统中的重要组成部分。下面将对集中式逆变器进行详细解释。

集中式逆变器的主要功能是将太阳能电池板产生的直流电转换为符合电网要求的交流电。它接收来自多个太阳能电池板的直流电输入，通过内部电路转换，将直流电集中转换成交流电。这个过程主要涉及三个关键步骤：

一、直流电输入。在光伏发电系统中，太阳能电池板将光能转换为直流电，这些直流电通过电缆接入逆变器。

二、转换过程。逆变器内部包含转换电路，这些电路能够将输入的直流电转换为交流电。这个转换过程涉及复杂的电子技术和控制策略，以确保转换效率最大化并满足电网要求。

三、交流电输出。转换后的交流电将通过逆变器输出端口，连接到电网或电力分配系统，以供用户使用或进一步传输。

集中式逆变器的特点在于其高效率和可靠性。由于其集中处理多个太阳能电池板的直流电输入，因此能够在较大的功率范围内实现高效的电力转换。此外，现代集中式逆变器还具备智能监控和控制功能，能够实时监控系统的运行状态并进行调整，以确保系统的稳定运行和最佳性能。总的来说，集中式逆变器在光伏发电系统中发挥着核心作用，确保了系统的稳定运行和高效电力转换。

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。

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