并网逆变器技术指标及分析

并网逆变器技术指标及分析

并网逆变器是太阳能光伏并网发电系统的关键部件，由它将直流电能逆变成交流电能，为跟随电网频率和电压变化的电流源。目前市售的并网型逆变器的产品主要是DC-DC和DC-AC两级能量变换的结构：DC-DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大工作点；DC-AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得功率因数。

对于大型、超大型光伏电站一般都选用集中式光伏并网逆变器。逆变器的配置选用，除了要根据整个光伏电站的各项技术指标并参阅生产厂商提供的产品手册来确定之外，还要重点关注如下几点技术指标。

(l)额定输出功率

额定输出功率表示逆变器向负载或电网供电的能力。选用逆变器应首先考虑光伏阵列的功率，以满足最大负荷下设备对电功率的要求。当用电设备以纯电阻性负载为主或功率因数大于0.9时，一般选用逆变器的额定输出功率比用电设备总功率大10%～15%。并网逆变器的额定输出功率与太阳电池功率之比～般为90%。

(2)输出电压的调整性能

输出电压的调整性能表征逆变器输出电压的稳压度。一般逆变器都给出当直流输入电压在允许波动范围内变化时，该逆变器输出交流电压波动偏差的百分率，即电压调整率。性能好的逆变器的电压调整率应≤3%。

(3)整机效率

整机效率表征逆变器自身功率损耗的大小。逆变器效率还分最大效率、欧洲效率（加权效率）、加州效率、MPPT效率，它们的定义如下。

最大效率ηmax：逆变器所能达到的最大效率。

欧洲效率ηeuro：按照在不同功率点效率根据加权公式计算。

加州效率ηcec：考虑直流电压时对效率的影响，再次平均。

MPPT效率ηMPPT：表示逆变器最大功率点跟踪的精度。

目前，先进水平：ηmax>96.5%，ηMPPT>99%。

(4)启动性能

所选用的逆变器应能保证在额定负荷下可靠启动。高性能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。

对于大型光伏电站，通常选用250kW、500kW集中型并网逆变器。10MW级乃至更大容量的光伏电站，可能的话，应选择更大功率的逆变器，如单机功率达到1MW及以上的集中型并网逆变器，这样效费比更高。目前国内市售集中型逆变器，一般具有如下特点。

·采用新型高效IGBT和功率模块，降低系统损耗，更为提高系统效率。

·使用全光纤驱动，可靠避免误触发并大大降低电磁干扰对系统影响，从而增强整机的稳定性与可靠性。

·重新优化的结构和电路设计，减少系统构成元件，降低系统成本，提高系统的散热效率，增强系统的稳定性。

·采用新型智能矢量控制技术，可以抑制三相不平衡对系统的影响，并同时提高直流电压利用率，拓展系统的直流电压输入范围。

·采用国际流行的触摸羼技术，设计新型智能人机界面，大大增加监控的系统参数；图形化界面经人机工程学设计，方便用户及时掌握系统的整体信息，且增强数据采集与存储功能，可以记录最近100天以内的所有历史参数、故障和事件并可以方便导出，为进一步数据处理提供基础。

·增强的防护功能，与普通逆变器相比较，增加直流接地故障保护，紧急停机按钮和开／关旋钮提供双重保护，系统具有直流过压、直流欠压、频率故障、交流过压、交流欠压、IMP故障、温度故障、通信故障等最为全面的故障判断与检测。

·具有多种先进的通信方式，RS485/GPRS/Ethernet等通信接口和附件，即使电站地处偏僻，也能通过各种网络及时获知系统运行状况。

·经过多次升级的系统监控软件，可以适应多语种Windows平台，集成环境监控系统，界面简单，参数丰富，易于操作。

·专为光伏电站设计的群控功能，可以即时监控天气变化，并根据实时信息决定多台逆变器的关断或开通；试验结果表明，该种群控器可以有效提高系统效率1%～2%，从而给用户带来更多收益。

·具有低电压穿越，无功、有功调节等功能（可选择）。

·系统的电路与控制算法，使用国际权威仿真软件(SABER，PSPICE，MATLAB)迸行严格的仿真和计算，所有参数均为多次优化设计的结果，整机经过实验室和现场多种环境（不同湿度、温度）的严酷测试，并根据测试结果对系统进行二次优化，以达到最优的性能表现。

·完善的国内售后服务体系，强大的售后服务能力，反应快，后期运行维护成本低。

·工频隔离变压器，实现光伏阵列和电网之间的相互隔离。

·具有直流输入手动分断开关、交流电网手动分断开关、紧急停机操作开关。

·人性化的LCD液晶界面，通过按键操作，液晶显示屏(LCD)可清晰显示实时各项运行数据、实时故障数据、历史故障数据（大于50条）、总发电量数据、历史发电量（按月、按年查询）数据；可提供包括RS485或Ethernet（以太网）远程通信接口，其中RS485遵循Modbus通信协议，Ethernet（以太网）接口支持TCP/IP协议，支持动态(DHCP)或静态获取IP地址。