太陽能光伏電站并網逆變器選型設計方案第一節逆變器容量的選型確定并網逆變器作為光伏并網系統的關鍵設備，它的選擇直接關系到系統的效率、輸出電能質量、電站的穩定性以及最終的發電量，所以必須從多方面綜合考慮來進行選擇。并網逆變器的功率通常跟光伏系統容量相等，但需要考慮以下幾種情況：工作情況應考慮當地太陽輻射情況、設備最大工作功率以及在該功率下工作的時間情況，即設備的日常工作平均時間、最大負荷情況；設備余量考慮選型并網逆變器的最大直流輸入功率，設計選擇的光伏系統功率不應超過并網逆變器的最大直流輸入功率。如果項目建設地點輻射情況較好，設備在大多數時間中達到額定工作功率，那么設計理應適當留余量，范圍以不超過15%為宜；如果項目建設地點輻射情況一般，設備在大多數情況下無法以額定功率發電，那么能夠降低并網逆變器容量或者選擇相同容量，以選擇相同容量為宜。組串情況在確定系統容量時，需要考慮最大串聯組件數量問題，以確定最終總光伏系統功率。提高效率和發電量的選擇對于設計規范的光伏發電站而言，逆變器的功率理應與所連接光伏組件的功率相適宜。兩個系統部分功率的關系能夠通過逆變器最大功率和光伏組件的峰值功率之間的比值進行描述。獲得最大發電量對于旨在獲得最大發電量的發電站設計，理應適當提高并網逆變器負荷程度，即上述的逆變器最大功率和光伏組件的峰值功率之間的比值，理應設置在大約110%比較合適。說明：本節僅從系統容量方面考慮發電量，實際發電量有很多考慮環節，對于以并網逆變器參數、規格的選擇來提高發電量的內容在本章其他節敘述。經濟型光伏電站如果要設計比較經濟的發電站，應避免使用過大容量的逆變器。大容量的集中型并網逆變器因為整體容量的增大，對于相關設備的耐壓、過電流有較高的要求，會造成設備造價增加。另外，對于在日照條件比較差的地區，應選用相對容量較小的逆變器，而不以利用全部光照能量為標準選擇逆變器容量。另外，提高發電效率和縮短投資回收周期還要取決于日照條件、逆變器在部分負載下的效率和送入電網的電量價格。第二節并網逆變器類型的選型確定對于不同系統規模，考慮到系統整體效率、最大發電量等因素，可能會選擇不同方式的并網逆變器。1小功率光伏系統對于電源電壓為220V的小型光伏發電系統，一般直接選用與光伏組件峰值功率接近的單相逆變器；對于電源電壓為三相380V的小型光伏發電系統，當無適合的三相逆變器時，一般直接選用單相并網逆變器，在這種情況下需要對光伏組件的總數量進行三等分，相互獨立的每一組組件各自接入一臺單相逆變器上，三個相線上各接入一臺相對應的并網逆變器，保證送入三個相線的發電量相等，當每相的光伏組件功率遠大于逆變器輸入峰值功率時，每一相上也可釆用多臺單相并網逆變器，此時接入到逆變器的組件數量也必須按照逆變器功率大小進一步均分。2中型光伏系統對于功率在幾十個千瓦左右的中小型光伏系統，需要注意的是實際接入的電壓，因為對于這類容量系統通常接入功率不大，甚至能夠選擇單相接入，即單相并網逆變器，也能夠通過若干個組串逆變器的并聯實現，當接入電壓較高時，可考慮設置升壓變壓器。3大型光伏系統對于大規模太陽能發電系統，理應盡可能采用大功率的集中型并網逆變器，降低系統復雜程度。當系統發電功率遠大于并網逆變器功率時，可將整個光伏系統按照逆變器的容量大小進行分割，釆用模塊化并網方式。每一個模塊可釆用單臺逆變器，也可釆用多臺并聯運行。第三節影響逆變器選型的其他因素1設備電壓等級當前市場上的大功率并網逆變器電壓等級大致有2種，一種為低電壓類型，其輸出電壓在400V以下，另一種為高電壓型，其輸出電壓為lOKVo輸出電壓在400V以下的逆變器又因生產廠家所采用的技術不同，逆變器的輸出電壓各異，主要的輸出電壓類別有：270V、300V、315V、328V、380V、400V等，其內部一般設計無隔離變壓器，當釆用低壓并網接入方案時，對于和電網電壓等級不同的逆變器應在逆變器輸出端設置隔離變壓器，高壓型并網逆變器其內部一般設計了升壓隔離變壓器，當釆用高壓并網接入方案時，除非電網電壓與逆變器輸出電壓為同一等級，一般應選用無隔離變壓器的并網逆變器，在逆變器輸出端單獨設置隔離型升壓變壓器。對于不同制造商生產的并網逆變器，逆變器的最高直流輸入電壓會有所不同，小功率逆變器的電壓比大功率逆變器要低很多，不同電壓制式的國家所推出的并網逆變器其最高輸入電壓也是不同的，例如日本的TMAIC公司，產品最高輸入電壓為：610V,而歐洲和我國主要產品最高電壓一般在850V-1000V范圍。低輸入電壓的并網逆變器必然電池組串的并聯數會比較多，相對應工作電流會比較大，但是設備耐壓降了下來；高輸入電壓的并網逆變器串聯數增大，但并聯數將會減少，匯流箱的使用數量也會減少，主電路電流相對應會降低，但是設備耐壓要求比較高，對于控制回路中常規的開關器件的需壓要求也相對應提高，一般必須釆用串極使用。2隔離并網要求逆變器一般釆用隔離變壓器來實現隔離并網，隔離變壓器有2個作用，一是進行電氣隔離，二是實現升壓，光伏并網發電系統的電氣隔離主要目的是防止逆變前級的直流分量直接進入交流電網從而危害交流電網中的電氣設備正常運行，同時增強整個光伏發電系統的運行安全性。升壓的目的則是并網接入。3輸入極限參數3.1輸入最高電壓設計需要考慮并網逆變器跟光伏電池組串的安全配合問題，要求光伏組串最高電壓（開路電壓）不超過并網逆變器最高輸入直流電壓，理應考慮當地環境溫度對組件電壓的影響（需要結合開路電壓溫度系數進行計算）。一般情況下應選用最高輸入電壓大于900V的產品。3.2最大輸入電流及接入端品數量當前的并網逆變器分為2類，一類為集中型，一類為組串型。對于集中型，輸入端口數大多數按照MPPT數量來定，如果設備僅有1路MPPT,那么通常會僅有1路端口輸入，如果是2個MPPT（比如某些廠家的500KW并網逆變器由2臺250KW并網逆變器組成）即有2路輸入，對于主從結構的設備，通常會只有1路（銅排），系統按照實時容量來自行分配工作設備模塊，但是大多數廠商能夠提供選件，就是說增加路數，前提是增加控制開關的數量、或者使用銅排方式，直接在銅排上匯流。所以，輸入端口數需要仔細向廠商相關工程師了解，這樣才能確定設備的最大輸入電流在設備輸入端得分配情況。對于組串型，一般會有多路輸入，但是每路都有最大輸入電流限制,1比如SMA公司的SB5000TL型組串型并網逆變器,輸入為3X7.5A,就是說3路輸入，每路最大電流為7.5A,就是說我們在選擇組件時電流不能夠超過7.5A,還需要考慮一定余量。4系統效率作為光伏系統的關鍵部件，并網逆變器每降低一個百分點，就意味著1%的發電量的損失，所以，在其他條件符合需求時，在設計時優先選擇高效率并網逆變器，但是對于效率并不是單純看最高效率、歐洲效率，而是需要看效率曲線，以以下幾款并網逆變器的效率曲線來舉例說明。

以下是合肥陽光電源公司生產的SG500KTL功率為500KW并網逆變器效率曲線SG500KTL效率曲線10% 20% 30% 40% 50%SG500KTL效率曲線10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%（功率百分比）0%8%6%4%0999%%)%%%%086420988888從曲線圖能夠看出該產品歐洲效率并沒有達到98%,同時我們能夠看到，逆變器效率在25%左右功率下才接近98%線，也就是說在低負荷時逆變效率比較低。下圖是德國西門子公司生產的幾款SINVERT系列并網逆變器效率曲線。

10090807085040302010￡Aaue-oyjeco^e?>courelativepower[%]10090807085040302010￡Aaue-oyjeco^e?>courelativepower[%]從曲線圖能夠看出，對于500KW的逆變器在16%左右的額定功率下接近最大值，在18%左右達到最大值，在3%左右的功率即可達到80%以上的效率。相對在低負荷時效率比前款產品要高。而對于西門子1000KW的逆變器，因為其內部是由兩臺500KW的逆變器按照主從工作方式構成的，在8%左右的額定功率下就己達到了最大值，在3%左右的功率即可達到90%的效率，對于2000KW的逆變器，因為其內部是由四臺500KW的逆變器按照主從工作方式構成的，其效率更高。下面的曲線圖是艾默生公司生產的SSL500功率為500KW并網逆變器效率曲線。11合肥陽光電源公司產品4.28.416.724.832.94149.457.665.673.88290.2102.5從曲線圖能夠看到設備在2%的功率時即可達到95%以上的效率，并且效率就高于95.5%,在8.4%額定功率即可達到效率高于97%,該款產品內部也是由若干個模塊釆用主從結構設計，這種設計在低功率時僅啟動部分模塊工作，而把其他模塊的負荷都加到單個模塊上，使單個模塊達到高效率的高負荷，所以能夠使總體效率比較高。總結，對于并網逆變器，因為光伏系統相當一部分時間內沒有工作在滿負荷，所以我們需要優先選擇能夠在大多數符合比例段內都能達到較高效率的設備。第三節并網逆變器參數對照以下例舉幾款不同廠商生產的逆變器主要技術參數供設計參考。逆變器型號SG500KTL最大輸入功率550KWp最大輸入直流電壓900V最大直流電流1200A最大功率點跟蹤（MPPT）范圍450V-820V額定父流輸出功率500KW總電流波形畸變率（額定功率時）<3%功率因數（額定功率時）>0.99最大效率98.5%歐洲效率98.3%允許電網電壓范圍（二相）230-310VAC允許電網頻率范圍47-51.5Hz（可設置）夜間自耗電<100W通訊接口RS485/以太網（可選）/GPRS（可選）使用環境溫度-25°C~+55°C使用環境濕度0-95%,無凝露2艾默生公司產品產品型號SSL500額定直流功率500KW最大直流輸入功率510KW最大直流輸入電壓1000V直流電壓范圍MPPT300-880V最大直流輸入電流1200A額定父流輸出功率500KW最大交流輸出功率550KW電網工作電壓范圍380V±10%電網頻率50Hz(±4.5Hz)輸出電流諧波<3%功率因數>0.99最大效率98.3%歐洲效率97.7%運行自耗電<1500W待機自耗電<100W噪聲<