【关键词】光伏电站 逆变器
0 引言
光伏发电系统根据其应用模式一般可分为独立发电系统、并网发电系统以及混合系统，而并网发电系统的基本特点就是太阳电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。
并网逆变器是电力、电子、自动控制、计算机及半导体等多种技术相互渗透与有机结合的综合体现，它是光伏并网发电系统中不可缺少的关键部分。作为光伏发电系统中将直流电转换为交流电的关键设备之一，其选型对于发电系统的转换效率和可靠性具有重要作用。
1 并网逆变器主要技术指标
结合《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》及其它相关规范的要求，在本文中逆变器的选型主要考虑以下技术指标：单台容量大、转换效率高、直流输入电压范围宽、最大功率点跟踪、输出电流谐波含量低、功率因数高、具有低电压耐受能力、系统频率异常响应特性满足相关规范要求、具有可靠性和可恢复性、具有光伏电站逆变器保护功能、具有监控和数据采集功能等。
2 并网逆变器选型分析
2.1 光伏逆变器类型选择
并网逆变器主要分高频变压器型、低频变压器型和无变压器型三大类。主要从安全性和效率两个层面来考虑变压器类型。以下是它们之间的对照表：
表1 光伏逆变器类型对照表
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2.2 容量匹配设计
并网系统设计中要求电池阵列与所接逆变器的功率容量相匹配，一般的设计思路是：组件标称功率×组件串联数×组件并联数＝电池阵列功率
在容量设计中，并网逆变器的最大输入功率应近似等于电池阵列功率，已实现逆变器资源的最大化利用。
2.3 MPP电压范围与电池组电压匹配
根据太阳能电池的输出特性，电池组件存在功率最大输出点，并网逆变器具有在特定输入电压范围内自动追踪最大功率点的功能，因此电池阵列的输出电压应处于逆变器MPP电压范围以内。
电池组件电压×组件串联数＝电池阵列电压
一般的设计思路是电池阵列的标称电压近似等于并网逆变器MPP电压的中间值，这样可以达到MPPT的最佳效果。
2.4最大输入电流与电池组电流匹配
电池组阵列的最大输出电流应小于逆变器最大输入电流。为了减少组件到逆变器过程中的直流损耗，以及防止电流过大对逆变器造成过热或电气损坏，逆变器最大输入电流值与电池阵列的电流值的差值应尽量大一些。
电池组件短路电流×组件并联数＝电池阵列最大输出电流
2.5转换效率
并网逆变器的效率标示一般分最大效率和欧洲效率，通过加权系数修正的欧洲效率更为科学。逆变器在其它条件满足的情况下，转换效率应越高越好。
2.6配套设备
并网发电系统是完整的体系，逆变器是重要的组成部分，与之配套相关的设备主要是配电柜和监控系统。并网电站的监控系统包括硬件和软件，根据自身特点而需要量身定做，一般大型的逆变器厂家都针对自己的逆变器而专门开发了一套监控系统，因此在逆变器选型过程中，应考虑相关的配套设备是否齐全。
3 工程案列及推荐结论
通过对逆变器产品的考察，现对NJE-N500KTL、SG 500KTL、SSL 0500、SSL 1000、GBL200-500/270-HE、GSG-500KTT-LV 、ESI53B500 AN、JYNB-500KHE、RXPV9S-500K、SINVERT-500MTL、XNY-GC-500KTL等几家国内外技术较为成熟的逆变器进行比较，如表2所示
表2 各种规格逆变器主要参数对比表
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由上表比较可以看出，各厂家提供的逆变器技术参数均满足《光伏发电站接入电力系统技术规定》的要求。根据前述选型原则以及《光伏发电站设计规范》中的规定：大、中型地面光伏发电站的光伏方阵布置一般均采用分单元、模块化的布置方式，单元模块的容量需结合逆变器和升压变的配置选取，一般取1MW（2个500kW逆变器和+1个分裂变压器），并结合场址区实际气候、海拔等特性，考虑工程中所选的太阳电池组件与逆变器的匹配性，尽量降低投资的提前下，经对比分析，结合实际工程常规推荐选用500kW/台的逆变器，其主要技术参数，见表2。
表2 推荐500kW逆变器主要技术参数表
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作者简介：毛文娟 女 硕士研究生 高级工程师 工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
论文作者:毛文娟
论文发表刊物:《中国电业》2019年 23期
论文发表时间:2020/4/24
标签：逆变器论文; 光伏论文; 阵列论文; 组件论文; 电压论文; 电池论文; 系统论文; 《中国电业》2019年 23期论文;