官方微信：日成最新資訊
移動(dòng)官網(wǎng)
官方商城目前，常見的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)方案，根據(jù)太陽能電池方陣的工作電壓可以分為低壓并網(wǎng)系統(tǒng)和高壓并網(wǎng)系統(tǒng)。低壓并網(wǎng)系統(tǒng)常由3～5塊光伏電池組件串聯(lián)組成，直流電壓小于120V。
這種方式的優(yōu)點(diǎn)是每一串光伏電池組件串聯(lián)較少，對(duì)太陽陰影的耐受性比較強(qiáng)；缺點(diǎn)是直流側(cè)電流較大，在設(shè)計(jì)中需要選用大截面的直流電纜。高壓并網(wǎng)系統(tǒng)常用于太陽能電池方陣的額定功率較大的系統(tǒng)，組件串聯(lián)的數(shù)量較多，直流電壓比較高，該方式的缺點(diǎn)是對(duì)太陽陰影的耐受性比較??；優(yōu)點(diǎn)是高電壓，低電流，使用的電纜的線徑較小，和逆變器的匹配更佳，使得逆變器的轉(zhuǎn)換效率更高，目前大型的光伏發(fā)電系統(tǒng)多采用高壓系統(tǒng)。
目前，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容量可以從幾千瓦到幾百千瓦，甚至上兆瓦，由于國(guó)內(nèi)的光伏發(fā)電與建筑結(jié)合的形式各種各樣，設(shè)備的選型需根據(jù)太陽能電池方陣安裝的實(shí)際情況（如組件規(guī)格、安裝朝向等）進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變器設(shè)置方式分為：集中式、主從式、分布式和組串式。
1集中式
集中式并網(wǎng)方式適合于安裝朝向相同且規(guī)格相同的太陽能電池方陣，在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，采用單臺(tái)逆變器實(shí)現(xiàn)集中并網(wǎng)發(fā)電方案如圖1所示。
對(duì)于大型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，如果太陽能電池方陣安裝的朝向、傾角和陰影等情況基本相同，通常采用大型的集中式三相逆變器。
該方式的主要優(yōu)點(diǎn)是：整體結(jié)構(gòu)中使用光伏并網(wǎng)逆變器較少，安裝施工較簡(jiǎn)單；使用的集中式逆變器功率大，效率較高，通常大型集中式逆變器的效率比分布式逆變器要高大約2%左右，對(duì)于9.3MWp光伏發(fā)達(dá)系統(tǒng)而言，因?yàn)槭褂玫哪孀兤髋_(tái)數(shù)較少，初始成本比較低；并網(wǎng)接入點(diǎn)較少，輸出電能質(zhì)量較高。該方式的主要缺點(diǎn)是一旦并網(wǎng)逆變器故障，將造成大面積的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)停用。
集中逆變一般用于大型光伏發(fā)電站（>10kW）的系統(tǒng)中，很多并行的光伏電池組串被連到同一臺(tái)集中逆變器的直流輸入端，一般功率大的使用三相IGBT功率模塊，功率較小的使用場(chǎng)效應(yīng)晶體管，同時(shí)使用DSP來改善所產(chǎn)出電能的質(zhì)量，使它非常接近于正弦波電流。
最大特點(diǎn)是系統(tǒng)的功率高，成本低。但受光伏電池組串匹配和部分遮影的影響，導(dǎo)致整個(gè)光伏系統(tǒng)的效率不高。同時(shí)整個(gè)光伏系統(tǒng)的發(fā)電可靠性受某一光伏電池單元組工作狀態(tài)不良的影響。最新的研究方向是運(yùn)用空間矢量的調(diào)制控制，以及開發(fā)新的逆變器的拓?fù)溥B接，以獲得部分負(fù)載情況下的高的效率。
在SolarMax(索瑞·麥克)集中逆變器上，可以附加一個(gè)光伏電池陣列的接口箱，對(duì)每一串的光伏電池組串進(jìn)行監(jiān)控，如其中有一組光伏電池組串工作不正常，系統(tǒng)將會(huì)把這一信息傳到遠(yuǎn)程控制器上，同時(shí)可以通過遠(yuǎn)程控制將這一串光伏電池停止工作，從而不會(huì)因?yàn)橐淮夥姵卮墓收隙档秃陀绊懻麄€(gè)光伏系統(tǒng)的工作和能量產(chǎn)出。
2主從式
對(duì)于大型的光伏發(fā)電系統(tǒng)可采用主從結(jié)構(gòu)，主從結(jié)構(gòu)其實(shí)也是集中式的一種，該結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是采用2～3個(gè)集中式逆變器，總功率被幾個(gè)逆變器均分。在輻射較低的時(shí)候，只有一個(gè)逆變器工作，以提高逆變器在太陽能電池方陣輸出低功率時(shí)候的工作效率；在太陽輻射升高，太陽能電池方陣輸出功率增加到超過一臺(tái)逆變器的容量時(shí)，另一臺(tái)逆變器自動(dòng)投入運(yùn)行。
為了保證逆變器的運(yùn)行時(shí)間均等，主從逆變器可以自動(dòng)的輪換主從的配置。主從式并網(wǎng)發(fā)電原理如圖2所示。主從結(jié)構(gòu)的初始成本會(huì)比較高，但可提高光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器運(yùn)行時(shí)的效率，對(duì)于大型的光伏系統(tǒng)，效率的提高能夠產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。
3分布式
分布式并網(wǎng)發(fā)電方式適合于在安裝不同朝向或不同規(guī)格的太陽能電池方陣，在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，可將同一朝向且規(guī)格相同的太陽能電池方陣通過單臺(tái)逆變器集中并網(wǎng)發(fā)電，大型的分布式系統(tǒng)主要是針對(duì)太陽能電池方陣朝向、傾角和太陽陰影不盡相同的情況使用的。
分布式系統(tǒng)將相同朝向，傾角以及無陰影的光伏電池組件串成一串，由一串或者幾串構(gòu)成一個(gè)太陽能電池子方陣，安裝一臺(tái)并網(wǎng)逆變器與之匹配。分布式并網(wǎng)發(fā)電原理如圖3所示。這種情況下可以省略匯線盒，降低成本；還可以對(duì)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行分片的維修，減少維修時(shí)的發(fā)電損失。
分布式并網(wǎng)發(fā)電的主要缺點(diǎn)是：對(duì)于大中型的上百千瓦甚至兆瓦級(jí)的光伏發(fā)電系統(tǒng)，需要使用多臺(tái)并網(wǎng)逆變器，初始的逆變器成本可能會(huì)比較高；因?yàn)槭褂玫哪孀兤髋_(tái)數(shù)較多，逆變器的交流側(cè)和公用電網(wǎng)的接入點(diǎn)也較多，需要在光伏發(fā)電系統(tǒng)的交流側(cè)將逆變器的輸出并行連接，對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量有一定影響。
4組串式
光伏并網(wǎng)組串逆變器是將每個(gè)光伏電池組件與一個(gè)逆變器相連，同時(shí)每個(gè)光伏電池組件有一個(gè)單獨(dú)的最大功率峰值跟蹤，這樣光伏電池組件與逆變器的配合更好。組串逆變器已成為現(xiàn)在國(guó)際市場(chǎng)上最流行的逆變器，組串逆變器是基于模塊化概念基礎(chǔ)上的，每個(gè)光伏組串（1kW～5kW）通過一個(gè)逆變器，在直流端具有最大功率峰值跟蹤，在交流端并聯(lián)并網(wǎng)。許多大型光伏閥電廠使用組串逆變器，優(yōu)點(diǎn)是不受光伏電池組串間差異和遮影的影響。
在組串間引入“主-從”概念，使得系統(tǒng)在單串電能不能使單個(gè)逆變器工作的情況下，將幾組光伏電池組串聯(lián)系在一起，讓其中一個(gè)或幾個(gè)工作，從而產(chǎn)出更多的電能。最新的概念為幾個(gè)逆變器相互組成一個(gè)“團(tuán)隊(duì)”來代替“主-從”概念，使得系統(tǒng)的可靠性又進(jìn)了一步。目前，無變壓器式組串逆變器已占了主導(dǎo)地位。
多組串逆變是取了集中逆變和組串逆變的優(yōu)點(diǎn)，避免了其缺點(diǎn)，可應(yīng)用于幾千瓦的光伏發(fā)電站。在多組串逆變器中，包含了不同的單獨(dú)功率峰值跟蹤DC/DC變換器，DC/DC變換器的輸出通過一個(gè)普通的逆變器轉(zhuǎn)換成交流電與電網(wǎng)并聯(lián)。由于是在交流處并聯(lián)，這就增加了交流側(cè)的連線的復(fù)雜性，維護(hù)困難。
另需要解決的是怎樣更有效的與電網(wǎng)并網(wǎng)，簡(jiǎn)單的辦法是直接通過普通的交流開關(guān)進(jìn)行并網(wǎng)，這樣就可以減少成本和設(shè)備的安裝，但往往各地的電網(wǎng)的安全標(biāo)準(zhǔn)也許不允許這樣做。另一和安全有關(guān)的因素是是否需要使用隔離變壓器（高頻或低頻），或允許使用無變壓器式的逆變器。
光伏組串的不同額定值（如：不同的額定功率、每組串不同的組件數(shù)、組件的不同的生產(chǎn)廠家等）、不同的尺寸或不同技術(shù)的光伏組件、不同方向的組串（如：東、南和西）、不同的傾角或遮影，都可以被連在一個(gè)共同的逆變器上，同時(shí)每一組串都工作在它們各自的最大功率峰值上。同時(shí)，直流電纜的長(zhǎng)度減少、將組串間的遮影影響和由于組串間的差異而引起的損失減到最小。
