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多组串逆变器在大型并网电站中的应用 　　摘 要：随着光伏行业的发展，光伏发电站的效率、施工进度成为广泛关注的问题。文章就如何提高效率、如何加快施工进度、提高系统的收益率，提出了利用多组串并网逆变器代替大型集中式并网逆变器的运行模式针对这种运行模式，进行了全方位的阐述，为大型光伏电站的运行模式提出了新的观点。 关键词：组串式逆变器；大型；光伏电站；效率 中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）09-0026-02 随着光伏行业的发展，光伏并网逆变器也在逐步发展，包括微网逆变器、集中式并网逆变器、小型并网逆变器、多组串式并网逆变器。目前广泛应用在大型并网电站的集中式并网逆变器由于受容量的限制，必须配备汇流箱、直流柜等汇流设备，两次的汇流导致组件的匹配性大大下降，每块组件的差异，在汇流过程中受木桶效应的影响，使系统效率大大降低，仅仅灰尘雨水的影响，即可达到8%的损失，同时串并联的损失也可达到2%之多，这就使逐渐成熟的光伏业者开始思考降低这二者效率的解决方案。目前常用的有直流功率调节器，它可以连接组件接线盒附近，但是仍然省不了汇流箱以及直流柜。同时应用而生的是微网逆变器，即在每块组件连接后，直接逆变为交流电，进行并接使用。这个解决方案可以达到最终解决以上二者问题的目的。但是微网逆变器效率低，同时价格昂贵。鉴于此，我们提出使用多组串式并网逆变器，在每个支架方阵上安装多组串式并网逆变器，一般采用两个组串接入并网逆变器，同时，几个并网逆变器输出并联后，通过升压变压器升压至高压电，至电网。这种解决方案省去了直流柜、汇流箱、分站房的使用，提升了施工的进度以及系统的效率。 对于多组串式逆变器，目前国内生产逆变器的企业已经基本都在生产多组串式并网逆变器，可以说逆变器的技术已完全成熟。大型光伏并网电站系统设计也已经验丰富，完全具备可以实施条件。但是，多组串式并网逆变器在小型电站或者BIPV电站中广泛应用，目前国内多组串式并网逆变器在大型并网系统中的应用几乎为空缺，缺乏经验支持。根据多组串并网逆变器的参数及特性，其适用于大型并网电站中仍然有不少的优势。 通过对目前常用的多组串式逆变器的了解，结合三款常用的逆变器的技术参数，对逆变器的参数说明如表1、表2所示。 1 组串式逆变器适用于大型光伏电站的特点 根据逆变器的参数，结合目前常用的光伏电站的参数，组串式逆变器适用于大型光伏电站有如下特点： ①逆变器最大直流输入电压的匹配性。文章所分析三款逆变器的最大直流输入电压为900～1 000 V，与大型集中式并网逆变器的参数相同。满足了电池组件串联后的电压。同时，组串式逆变器的最大功率跟踪电压范围为400～800 V，较集中式并网逆变器的电压跟踪范围宽，能够更好的发挥出组件最大功率的特性。 ②逆变器的组串匹配性。目前来说，光伏电站的常用组件规格为250 W。根据设计经验，目前组件的串联数为20串左右，而一个支架单元一般安装两个电池组串（即40块电池组件），也就是说一个支架单元上安装的组件功率为10 000 W，而根据目前逆变器的最大直流输入功率为 10 300 W，能够满足单元支架上组件的总功率。同时，对于逆变器的安装方式而言，参数中提到壁挂式安装，逆变器可以直接安装在支架单元的侧面，方便安装，同时也方便检修。 ③逆变器的效率。一般来说，小功率逆变器的效率较低，特别是与大型集中式并网逆变器比较。但是，根据上述参数表中，可以看出，逆变器的最大效率一般均在98%左右，几乎可以和大型并网逆变器的最大效率（一般在98.5%左右）媲美。0.5%的差距可以通过提高组串的不匹配性来弥补。 通过以上分析可以看出，多组串式并网逆变器适用于大型并网光伏电站，现在以20 MW项目为例，按照多组串式逆变器预期所能达到系统效率提升1.69%。按照一般20 MW光伏电站项目年平均发电量2 600万kW·h计算，利用多组串式并网逆变器后，按照能够提升的系统效率计算，20 MW项目25 a平均发电量为：2 643.94万kW·h。根据上述条件，20 MW光伏并网电站的效益如表3所示。 2 多组串并网逆变器在大型并网电站中的其他优点 虽然通过以上对比可以看出，多组串式并网逆变器具备优势，但是，以上的测算均是保守估计，且表中体现的仅仅是多组串式并网逆变器的经济特性，下面简单介绍一下多组串并网逆变器在大型并网电站中的其他优点： ①减少直流并联数量，减少组件并联导致的匹配失衡的损失。众所周知，一般大型光伏电站中均采用了二次汇流，即汇流箱汇流后，再次通过直流柜汇流，这使本来输出就不稳定的电池组件经过多次汇流后，由于木桶效应的影响，输出功率损失更加大。使用多组串式并网逆变器后，一个逆变器仅仅接入两个组串，组串并联数少，自然木桶效应影响的较小，这和直流功率优化器的效果基