组串式逆变器将仍是未来几年市场主流
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你了解组串式逆变器吗?在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的组串式逆变器吗?
逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置,主要用于把直流电力转换成交流电力。一般由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压;逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。逆变器主要由晶体管等开关元件构成,通过有规则地让开关元件重复开-关(ON-OFF),使直流输入变成交流输出。当然,这样单纯地由开和关回路产生的逆变器输出波形并不实用。一般需要采用高频脉宽调制(SPWM),使靠近正弦波两端的电压宽度变狭,正弦波中央的电压宽度变宽,并在半周期内始终让开关元件按一定频率朝一方向动作,这样形成一个脉冲波列(拟正弦波)。然后让脉冲波通过简单的滤波器形成正弦波。
逆变电源的体积、重量主要是由储能元件决定,因此逆变电源的小型化实质上就是尽可能减小其中储能元件 的体积。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20KHz,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~10%,其主要材料可以节约90%甚至更高,还可 以节电30%以上。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,逆变电源的体积、重量也将会越来越小。在一定范围内,开关频率的提高,不仅能有效地减小电 容、电感及变压器的尺寸,而且还能够抑制干扰,改善系统的动态性能。因此,高频化是逆变电源的主要发展方向。
众所周知,光伏电站的投资是业主主要考虑的一个因素,而往常业主一般会比较重视组件、支架、逆变器、箱变等设备的成本分析,殊不知,电站的建设成本也是一个比较大的占比。电站的建设成本主要包括平整土地、打桩、安装组件、安装设备、布线、中控室建设等方面,一般电站的其他建设成本大同小异,但是就组串式方案(俗称“小机方案”)和集中式方案(俗称“大机方案”)而言,建设成本就迥然不同,
分布式光伏发电系统的发展促使光伏发电靠近负荷侧、从而减小输配电损耗。分布式光伏电站一般建在中、大型工商业厂房及个人家庭屋顶,主要使用组串式逆变器,而无需汇流箱、直流配电柜,如图7所示。组串式光伏并网发电系统主要采用380Vac低压并网,少部分厂房屋顶分布式采用10kV中压并网。与集中式相似,组串式光伏并网发电系统中除了交直流功率流外,还有监控系统组成的信号流。
近几年,随着西班牙、德国、美国、意大利等国对本国光伏产业的大力扶持,全球光伏逆变器销售不断增加,光伏逆变器进入一个快速增长的阶段。全球光伏逆变器市场基本被国际几大巨头所瓜分,他们具有成熟的技术和产品,同时欧洲作为全球市场的兴起区域,其本土的逆变器发展在世界上独占鳌头。由于全球光伏市场的快速发展,欧洲的光伏逆变器厂家开始了扩张之路
逆变器又称电源调整器,根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型电源用和并网用二种。根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器,根据有无变压器又可分为变压器型逆变器和无变压器型逆变器。
通常,把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流,把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应,把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。
1995年,组串式逆变器问世,当时的光伏电站容量仅为 1~2kW 左右。随着行业电站容量的扩大和对经济性的考虑,2002 年以 SMA 为首的各大逆变器厂商相继推出了集中式逆变器,被广泛应用于地面电站。2013 年以来,组串式逆变器技术进步,成本已经接近集中式逆变器,因组串式可以提供更好的灵活性,被越来越多的业主所接受。后来随着技术的迭代与需求的变化,市场从大型地面电站转向分布式光伏。
组串式逆变器MPPT电压范围宽,一般为250-800V,组件配置更为灵活。在阴雨天,雾气多的部区,发电时间长,组串式逆变器采用模块化设计,直流端具有多路MPPT功能,交流端并联并网,其优点是不受组串间模块差异,和阴影遮挡的影响,同时减少光伏电池组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况,最大程度增加了发电量。
近些年来我国光伏产业发展迅猛,2018光伏装机量超过43GW。逆变器作为光伏系统的高度智能单元,是光伏发电系统中的核心设备。在当今科技高速发展的浪潮下,各行业以极快的速度更新迭代。当下的组串式光伏逆变器不仅功能更强大、智能化程度更高且单机功率也是持续的突破上限。近期国内不少光伏项目70/80kW及更大功率的组串式逆变器渐渐成为主流。同样在中高压并网的光伏电站中,组串式逆变器也有逐步替代集中型逆变器的趋势。
组串式并网逆变器的体积小、重量轻,搬运和安装都非常方便,不需要专业工具和设备,也不需要专门的配电室,在各种应用中都能够简化施工、减少占地,直流线路连接也不需要直流汇流箱和直流配电柜等。组串式还具有自耗电低、故障影响小、更换维护方便等优势。
相关报告显示,2017年组串式逆变器出货量首次超过集中式,规模约为4GW。2018年随着各国分布式光伏的崛起,除印度外,中国、美国、澳大利亚等市场都是组串式逆变器的战略要点。随着政府及业主对安全性重视的不断提升,未来组串式逆变器仍旧是市场主流。但为了的顺应市场的需求,在组串式的基础上进行改造或升级的可能性也比较大。
以上就是组串式逆变器的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。