逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備，其作用是將光伏組件產(chǎn)生的可變直流電壓轉(zhuǎn)換為市電頻率交流電，是光伏陣列系統(tǒng)中重要的系統(tǒng)平衡之一。目前，市面上常見的逆變器主要為集中式逆變器與組串式逆變器，下面筆者就這兩種逆變器進行對比分析。
兩種逆變器簡介
1.集中式逆變器
集中式逆變器是將匯總后的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?。因此，逆變器的功率都相對較大。光伏電站中一般采用500kW以上的集中式逆變器。
2.組串式逆變器
組串式逆變器是將組件產(chǎn)生的直流電直接轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡龠M行匯總。因此，逆變器的功率都相對較小。光伏電站中一般采用100kW以下的組串式逆變器。
系統(tǒng)對比
1.集中式逆變器系統(tǒng)方案
【光伏組件】-直流電纜-【直流匯流箱】-直流電纜-【集中式逆變器】-交流電纜-【升壓變壓器】
2.組串式逆變器系統(tǒng)方案
【光伏組件】-直流電纜-【組串式逆變器】-交流電纜-【交流匯流箱】-交流電纜-【升壓變壓器】
適用項目
1.集中式逆變器適用項目類型
采用集中式逆變器系統(tǒng)方案的光伏電站項目一般規(guī)模較大，均在兆瓦級別以上，多為大型地面電站、荒漠電站。
2.組串式逆變器適用項目類型
組串式逆變器系統(tǒng)方案適用于規(guī)模較小的地面光伏、屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)。
兩種系統(tǒng)方案優(yōu)勢對比
1.集中式逆變器系統(tǒng)方案優(yōu)勢
1）逆變器數(shù)量少，便于管理；
2）逆變器元器件數(shù)量少，可靠性高；
3）諧波含量少、直流分量少、電能質(zhì)量高；
4）逆變器集成度高，功率密度大，成本低。
2.組串式逆變器系統(tǒng)方案優(yōu)勢
1）組串式逆變器采用模塊化設(shè)計，每個光伏陣列對應(yīng)一個逆變器，直流端具有最大功率追蹤功能，交流端并聯(lián)并網(wǎng)，其優(yōu)點是不受組串模塊差異和陰影遮擋的影響，同時減少光伏組件最佳工作點與逆變器不匹配的情況，最大程度增加了發(fā)電量；
2）組串式逆變器MPPT電壓范圍寬，一般250-800V，組件配置更為靈活，在陰雨天、霧氣多的地區(qū)，發(fā)電時間長；
3）組串式逆變器的體積小、重量輕，搬運和安裝都非常方便，在各種應(yīng)用中都能夠簡化施工、減少占地；
4）自耗電低、故障影響小、更換維護方便。
兩種系統(tǒng)方案劣勢對比
1.集中式逆變器系統(tǒng)方案劣勢
1）直流匯流箱故障率較高；
2）集中式逆變器MPPT電壓范圍窄，一般為450-820V，組件配置不靈活。在陰雨天，霧氣多的地區(qū)，發(fā)電時間短；
3）逆變器安裝需要專用的機房和設(shè)備；
4）集中式并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中，組件方陣經(jīng)過兩次匯流到達逆變器，逆變器最大功率跟蹤功能無法監(jiān)控到全部組件的運行情況，因此無法使每一路組件都處于最佳工作點，所以當(dāng)有一塊組件發(fā)生故障或者被陰影遮擋，將會影響整個系統(tǒng)的發(fā)電效率；
5）集中式逆變系統(tǒng)無冗余能力，如發(fā)生故障停機，整個系統(tǒng)將停止發(fā)電。
2.組串式逆變器系統(tǒng)方案劣勢
1）電子元器件較多，功率器件和信號電路位于同一面板上，設(shè)計和制造的難度大，可靠性稍差；
2）功率器件電氣間隙小，不適合高海拔地區(qū)。戶外安裝易導(dǎo)致外殼和散熱片老化；
3）不帶隔離變壓器設(shè)計，電氣安全性稍差，不適合薄膜組件負(fù)極接地系統(tǒng)，直流分量大，對電網(wǎng)影響大；
4）多個逆變器并聯(lián)時，總諧波高，單臺逆變器THDI可以控制2%以上，但如果超過40臺逆變器并聯(lián)時，總諧波會迭加。且較難抑制；
5）逆變器數(shù)量多，總故障率會升高，系統(tǒng)監(jiān)控難度增大；
6）沒有直流斷路器和交流斷路器，沒有直流熔斷器，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，不易斷開。
7）單臺逆變器可以實現(xiàn)零電壓穿越功能，但多機并聯(lián)時，零電壓穿越功能、無功調(diào)節(jié)、有功調(diào)節(jié)等功能實現(xiàn)較難。
