光伏逆变器如何配置

随着光伏电站走入人们的视野，人们对于光伏电站关注程度也越来越高。近期有网友咨询光伏电站逆变器与主件如何匹配？今天就围绕这个话题说一说。要想光伏电站逆变器与主件匹配得更好，这是牵引到一个专业术语的容配比，通常理解就是逆变器所连接的光伏组织的功率与逆变器额定容量比，早期在光伏系统的过程中，人们通常唔。认为主件逆变器按照一比一容配比设计这样。肯定不会出现错误，也是最佳的配比70这样一个观点，现在来看存在一定的误区。应用研究中发现，以系统平均化度，电成本最低为标准，衡量系统最优，在各种光照条件逐渐铺设倾斜角度等情况，达到系统最优的容配比。都大于一比一。

1、额定输出功率

额定输出功率表示光伏逆变器向负载供电的能力。额定输出功率高的光伏逆变器可以带更多的用电负载。选用光伏逆变器时应首先考虑具有足够的额定功率，以满足最大负荷下设备对电功率的要求，以及系统的扩容及一些临时负载的接入。当用电设备以纯电阻性负载为生或功率因数大于0.9时，一般选取光伏逆变器的额定输出功率比用电设备总功率大10%`15%。

2、输出电压的调整性能

输出电压的调整性能表示光伏逆变器输出电压的稳压能力。一般光伏逆变器产品都给出了当直流输入电压在允许波动范围变动时，该光伏逆变器输出电压的波动偏差的百分率，通常称为电压调整率。高性能的光伏逆变器应同时给出当负载由零向100%变化时，该光伏逆变器输出电压的偏差百分率，通常称为负载调整率。性能优良的光伏逆变器的电压调整率应小于等于±3%，负载调整率就小于等于±6%。

3、整机效率

整机效率表示光伏逆变器自身功率损耗的大小。容量较大的光伏逆变器还要给出满负荷工作和低负荷工作下的效率值。一般KW级以下的逆变器的效率应为85%以上；10KW级的效率应为90%以上；更大功率的效率必须在95%以上。逆变器效率高低对光伏发电系统提高有效发电量和降低发电成本有重要影响，因此选用光伏逆变器要尽量进行比较，选择整机效率高一些的产品。

4、启动性能

光伏逆变器应保证在额定负载下可靠启动。高性能的光伏逆变器可以做到连续多次满负荷启动而不损坏功率开关器件及其他电路。小型逆变器为了自身安全，有时采用软启动或限流启动措施或电路。

以上几条是作为光伏逆变器设计和选购的主要依据，也是评价光伏逆变器技术性能的重要指标。

太阳能光伏发电并网系统中的并网逆变器设置方式分为：集中式、主从式、分布式和组串式。

1、集中式

集中式并网方式适合于安装朝向相同且规格相同的太阳能电池方阵，在电气设计时，采用单台逆变器实现集中并网发电方案如图1所示。

对于大型并网光伏系统，如果太阳能电池方阵安装的朝向、倾角和阴影等情况基本相同，通常采用大型的集中式三相逆变器。

该方式的主要优点是：整体结构中使用光伏并网逆变器较少，安装施工较简单；使用的集中式逆变器功率大，效率较高，通常大型集中式逆变器的效率比分布式逆变器要高大约2%左右，对于9.3MWp光伏发达系统而言，因为使用的逆变器台数较少，初始成本比较低；并网接入点较少，输出电能质量较高。该方式的主要缺点是一旦并网逆变器故障，将造成大面积的太阳能光伏发电系统停用。

集中逆变一般用于大型光伏发电站（>10kW）的系统中，很多并行的光伏电池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IGBT功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，同时使用DSP来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流。

最大特点是系统的功率高，成本低。但受光伏电池组串匹配和部分遮影的影响，导致整个光伏系统的效率不高。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏电池单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制，以及开发新的逆变器的拓扑连接，以获得部分负载情况下的高的效率。

在SolarMax(索瑞·麦克)集中逆变器上，可以附加一个光伏电池阵列的接口箱，对每一串的光伏电池组串进行监控，如其中有一组光伏电池组串工作不正常，系统将会把这一信息传到远程控制器上，同时可以通过远程控制将这一串光伏电池停止工作，从而不会因为一串光伏电池串的故障而降低和影响整个光伏系统的工作和能量产出。

2、主从式

对于大型的光伏发电系统可采用主从结构，主从结构其实也是集中式的一种，该结构的主要特点是采用2～3个集中式逆变器，总功率被几个逆变器均分。在辐射较低的时候，只有一个逆变器工作，以提高逆变器在太阳能电池方阵输出低功率时候的工作效率；在太阳辐射升高，太阳能电池方阵输出功率增加到超过一台逆变器的容量时，另一台逆变器自动投入运行。

为了保证逆变器的运行时间均等，主从逆变器可以自动的轮换主从的配置。主从式并网发电原理如图2所示。主从结构的初始成本会比较高，但可提高光伏发电系统逆变器运行时的效率，对于大型的光伏系统，效率的提高能够产生较大的经济效益。

3、分布式

分布式并网发电方式适合于在安装不同朝向或不同规格的太阳能电池方阵，在电气设计时，可将同一朝向且规格相同的太阳能电池方阵通过单台逆变器集中并网发电，大型的分布式系统主要是针对太阳能电池方阵朝向、倾角和太阳阴影不尽相同的情况使用的。

分布式系统将相同朝向，倾角以及无阴影的光伏电池组件串成一串，由一串或者几串构成一个太阳能电池子方阵，安装一台并网逆变器与之匹配。分布式并网发电原理如图3所示。这种情况下可以省略汇线盒，降低成本；还可以对并网光伏发电系统进行分片的维修，减少维修时的发电损失。

分布式并网发电的主要缺点是：对于大中型的上百千瓦甚至兆瓦级的光伏发电系统，需要使用多台并网逆变器，初始的逆变器成本可能会比较高；因为使用的逆变器台数较多，逆变器的交流侧和公用电网的接入点也较多，需要在光伏发电系统的交流侧将逆变器的输出并行连接，对电网质量有一定影响。

4、组串式

光伏并网组串逆变器是将每个光伏电池组件与一个逆变器相连，同时每个光伏电池组件有一个单独的最大功率峰值跟踪，这样光伏电池组件与逆变器的配合更好。组串逆变器已成为现在国际市场上最流行的逆变器，组串逆变器是基于模块化概念基础上的，每个光伏组串（1kW～5kW）通过一个逆变器，在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网。许多大型光伏阀电厂使用组串逆变器，优点是不受光伏电池组串间差异和遮影的影响。

在组串间引入“主-从”概念，使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下，将几组光伏电池组串联系在一起，让其中一个或几个工作，从而产出更多的电能。最新的概念为几个逆变器相互组成一个“团队”来代替“主-从”概念，使得系统的可靠性又进了一步。目前，无变压器式组串逆变器已占了主导地位。

多组串逆变是取了集中逆变和组串逆变的优点，避免了其缺点，可应用于几千瓦的光伏发电站。在多组串逆变器中，包含了不同的单独功率峰值跟踪DC/DC变换器，DC/DC变换器的输出通过一个普通的逆变器转换成交流电与电网并联。由于是在交流处并联，这就增加了交流侧的连线的复杂性，维护困难。

另需要解决的是怎样更有效的与电网并网，简单的办法是直接通过普通的交流开关进行并网，这样就可以减少成本和设备的安装，但往往各地的电网的安全标准也许不允许这样做。另一和安全有关的因素是是否需要使用隔离变压器（高频或低频），或允许使用无变压器式的逆变器。

光伏组串的不同额定值（如：不同的额定功率、每组串不同的组件数、组件的不同的生产厂家等）、不同的尺寸或不同技术的光伏组件、不同方向的组串（如：东、南和西）、不同的倾角或遮影，都可以被连在一个共同的逆变器上，同时每一组串都工作在它们各自的最大功率峰值上。同时，直流电缆的长度减少、将组串间的遮影影响和由于组串间的差异而引起的损失减到最小。

光伏组件和逆变器配比该怎么计算？是不是5KW的组件就要配5KW的逆变器呢？很显然，并不是。下面小编就给各位简单的说一说这分布式光伏组件和逆变器的配比。

当我们不知5KW的逆变器配多少的时候，我们身边的人总是众说纷纭。有人说按1.2比例配，也有人说按1.1的比例配……那如此配比是哪里来的，有什么含义？

其实我们常说的比值指的是DC/AC，也就是光伏组件的功率/光伏逆变器的功率，那我们首先来看下这个比值是什么：

上面是一个光伏系统的简图，光伏组件发出的直流电（DC）经过光伏逆变器逆变成交流电（AC）进入电网，那么整过过程中光伏逆变器只是把直流电变成交流电，俗称的DC/AC的比值就是光伏组件的安装量和光伏并网逆变器最大交流输出的比值。

我们以5KW的光伏组件安装量为例：

这个比值为1.25，意思是我装了5KW的光伏组件，但是由于实际安装地点的经纬度、倾角、朝向等一系列因素的影响，光伏组件最终产生的直流电也就4KW，那么这个时候选择4KW的光伏逆变器就可以了，并不需要5KW的光伏逆变器。

注：组件的功率单位一般标为wp，如255wp，p是peak的意思，一般是指组件标准测试条件：（大气质量AM1.5, 辐照度1000W/m², 电池温度25°C）下的测量值， 而实际情况并非如此。

所以DC/AC更多时候是一个经验值，而不是一个固定值，当有实际项目支撑的时候，我们可以根据实际情况去获得DC/AC的比值作为对当前选型时的支撑。

首次安装的时候，针对不同地区组件与逆变器容量配比，可以上网查询DC/AC的理论值，或向他人咨询经验值，当具有一定经验后可以用自己的经验值来代替。

这样完成DC和AC的最佳配比后还要注意光伏组串的电压与逆变器的电压范围是否匹配以及逆变器的输入路数是否满足。

常见的逆变器是根据晶硅组件的特性开发的，目前光伏系统要求的最大电压为1000V，对于电压的配置除了同一路MPPT电压需要相等外，还需要考虑逆变器的MPPT电压范围，确保组件的工作电压在MPPT电压范围内，否则会导致逆变器的输出效率不高。

假若初始电站设计容量为A(MW)，通过计算当电站电池板扩容到B(MW)时，电站的全局投资性价比为最优，此时该电站的最佳容配比为：K=B/A。当超过逆变器标称功率的100％、105％、110％时，其最优容量配比分别为1.05、1.1、1.15。

明确了最佳容配比，在光伏电站设计的时候要稍加注意。另外光伏电站最优容量配置比还受一些内外在因素的影响，如太阳能光照资源、电站效率、逆变器发电能力、电站综合单价以及光伏组件单价等。

光伏逆变器注意事项

逆变器的效率并不是固定的，在40%到60%功率时，效率最高，低于40%或超过60%时，效率就会降低。而逆变器的寿命与运行温度有很大关系，逆变器长时间高功率作业时温度最高，据测试，逆变器长期工作在80-100%功率时寿命要比在40-60%功率低20%左右。

工作电压在逆变器的额定工作电压左右时效率最高，单相220V逆变器，逆变器输入额定电压为360V，三相380V逆变器，逆变器输入额定电压为650V。如3kW逆变器，配260W组件，工作电压30.5V，配12块工作电压366V，功率为3.12kW为最佳。

50kw组串式光伏逆变器就可以了。

从分布式光伏的应用场景出发来匹配逆变器，因地制宜选择合适的逆变器才能发挥最大的作用。

取决于屋顶的情况，家庭屋顶或者庭院，装机容量小，一般选择单相组串式逆变器，屋顶面积过大时选择三相组串式逆变器，工商业屋顶，复杂的山地和大棚项目，针对朝向不规则，易发生局部遮挡情况，装机容量较大，低压或中压多种并网电压的场景，一般选择三相组串式逆变器。

光伏发电注意事项

为了避免电弧和触电危险，请勿在有负载工作的情况下断开电气连接。必须保持接插头干燥和清洁，确保它们处于良好的工作状态。不要将其他金属物体插入接插头内，或者以其他任何方式来进行电气连接。

除非组件断开了电气连接并且您穿着个人防护装备，否则，不要触摸或操作玻璃破碎、边框脱落和背板受损的光伏组件。请勿触碰潮湿的组件。

太阳能电池组件的功率并不能决定逆变器的功率, 除非是并网型逆变器. 并网型逆变器只需求其总功率比所连接的太阳能电池组件总功率稍大一点点即可.

但是离网型的就必须要取决于负载的功率了.

逆变器的功率很多是以KVA表示的, 实际1KVA只有800W左右. 所以如果您的负载实际功率是800W的话,在不考虑容性负载,启动电流等条件下,最少也需要用一个1000VA的逆变器.

如果有些负载的启动电流特别大, 比如冰箱,电视机等电器,启动时电流会有三四倍甚至更多, 这就要求根据具体情况配备逆变器.

一、“单路MPPT”OR“多路MPPT

若屋面朝向一致（组件同一朝向），可使用一路MPPT；若屋面朝向不一致（组件不同朝向或者不同数量），使用多路MPPT追踪。

二、“电压匹配”OR“功率匹配”

特别提示：各厂家逆变器规格不统一（主要表现在，相同容量的逆变器，可能输出电压等级不同），因而，我们在选择逆变器的时候，应该先看哪些逆变器符合并网电压需求，而不能只看容量是否合适。

若电网是220V单相电，那逆变器就需要选择单相并网的机型；

若电网是380V三相电，可以选择单相机挂着单根火线和零线之间，也可以选择输出电压为380V的三相逆变器；

若电网电压为6KV或者10KV高压电，逆变器和并网点之间需要加装变压器。国外有些地区是110V电压也需要使用变压器来匹配电网电压。

三、“隔离型”OR“非隔离型”逆变器

薄膜组件一般需要负极接地，这时候需要逆变器带电气隔离功能，以防止光伏系统形成环路导致逆变器炸机，或其他系统风险。

实现电气隔离的方式，一般是通过“内置高频隔离变压器”或“逆变器外侧增加工频隔离变压器”。

四、阴影扫描功能“重要”OR“比没有强”

阴影遮挡能避免的尽量避免，像杂草、灰尘这些都可以清理，对设计不合理（房屋遮挡、组件间距过小等）难以更改的，固德威逆变器提供阴影扫描功能，针对这种遮挡开启后可提高部分发电量。