串式逆變器是國際市場上最受歡迎的光伏逆變器。由于其技術(shù)優(yōu)勢，它被廣泛應(yīng)用于各種發(fā)電站，如分散的屋頂發(fā)電站、不均勻的山地發(fā)電站、灘涂發(fā)電站、有陰影的發(fā)電站、不同元件陣列方向的發(fā)電站和農(nóng)業(yè)溫室發(fā)電站。本文將介紹什么是串式逆變器，串式逆變器的優(yōu)缺點(diǎn)和發(fā)展趨勢。

什么是串式逆變器

串式逆變器基于模塊化概念，采用多通道Mppt跟蹤技術(shù)。幾個(gè)組（通常為1-4組）的光伏串被單獨(dú)跟蹤到最大功率峰值，然后在逆變后合并到交流電網(wǎng)中。這種逆變器的功率相對較小，單臺(tái)功率一般在100KW以下。隨著技術(shù)的進(jìn)步和降本增效需求的日益突出，串級逆變器的功率逐漸增大，出現(xiàn)了136KW、175KW等功率更高的產(chǎn)品。

串式逆變器具有大量的MPPT，其優(yōu)點(diǎn)是不受模塊差異和串間陰影的影響，同時(shí)減少了光伏模塊的最佳工作點(diǎn)與逆變器之間的不匹配，從而增加了發(fā)電量。這些技術(shù)優(yōu)勢不僅降低了系統(tǒng)的成本，還增加了系統(tǒng)的可靠性，具有跟蹤精度高、部件配置靈活、安裝方便、運(yùn)行維護(hù)快速的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在發(fā)電質(zhì)量稍差、成本高的缺點(diǎn)。主要應(yīng)用于小型家用分布式發(fā)電、中小型工商業(yè)屋頂電站等，也可應(yīng)用于集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)。

 

 

串式逆變器的主要部件和功能

串式逆變器的產(chǎn)品一般包括主板、電弧故障檢測板、DSP板、逆變器電源板、升壓電源板和EMI板。

● 主板

主板的主要功能是收集逆變器的內(nèi)部信號，提供內(nèi)部電源，并控制與電網(wǎng)的連接。

● 電弧故障檢測板

電弧故障檢測板的主要功能是檢測和識(shí)別逆變器直流輸入線路中發(fā)生的電弧。

● DSP板

DSP板的主要功能是提供逆變器內(nèi)部信號處理的邏輯控制以及各種電源和保護(hù)功能。

● 逆變器電源板

逆變器電源板的主要功能是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。

● Boost Boost電源板

Boost-Boost電源板的主要功能是跟蹤光伏模塊的最大輸出功率，并為逆變器電路提供恒定的直流電壓。

● EMI板

EMI板的主要功能是抑制逆變器對外部電網(wǎng)和環(huán)境的電磁干擾，防止外部雷擊、浪涌等對逆變器的干擾或損壞。

 

 

串式逆變器的優(yōu)缺點(diǎn)

串式逆變器的優(yōu)點(diǎn)

（1） 它不受串和陰影之間的模塊差異的影響，同時(shí)減少了光伏電池模塊最佳工作點(diǎn)與逆變器之間的不匹配，最大限度地提高了發(fā)電量；

（2） MPPT電壓范圍寬，元件配置更靈活；在陰天和雨天，霧多的地區(qū)，發(fā)電時(shí)間長；

（3） 體積小，占地面積小，無需專用機(jī)房，安裝靈活；

（4） 自功耗低，故障影響小。

 

串式逆變器的缺點(diǎn)

（1） 電力設(shè)備電氣間隙小，不適合高海拔地區(qū)使用；組件多，集成在一起，穩(wěn)定性稍差；

（2） 室外安裝，風(fēng)和陽光的照射很容易導(dǎo)致外殼和散熱器老化；

（3） 逆變器數(shù)量大，總故障率會(huì)增加，系統(tǒng)監(jiān)控難度大；

（4） 如果沒有隔離變壓器的設(shè)計(jì)，電氣安全性會(huì)稍差，不適合薄膜模塊的負(fù)接地系統(tǒng)。

 

 

串式逆變器的發(fā)展趨勢

1.串式逆變器的單機(jī)功率越來越大

串式逆變器的單機(jī)容量通常小于100kW。在工業(yè)發(fā)展的早期階段，較低功率的串式逆變器通常是主流選擇。然而，隨著功率模塊等技術(shù)的發(fā)展，市場領(lǐng)先的公司已經(jīng)開始開發(fā)和推出單機(jī)功率更高的串式逆變器。

當(dāng)單機(jī)功率不斷增加時(shí)，串式逆變器不僅可以發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，如MPPT容量大、最大功率跟蹤電壓范圍寬、元件配置靈活、發(fā)電時(shí)間長，還可以直接安裝在室外；

它還可以在一定程度上彌補(bǔ)相對集中逆變器的不足，如單機(jī)功率低。現(xiàn)在許多大型地面電站和其他集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)開始使用串式逆變器。未來，工業(yè)和商業(yè)屋頂和地面光伏發(fā)電廠的串式逆變器的單機(jī)功率也將增加。

 

2.多樣化的智能應(yīng)用和擴(kuò)展

隨著技術(shù)的不斷升級，逆變器不僅承擔(dān)著將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的作用，還肩負(fù)著數(shù)據(jù)采集、人工交互等更加智能化的應(yīng)用要求。

光伏逆變器可以檢測、記錄和上傳電網(wǎng)和光伏系統(tǒng)中電網(wǎng)電壓過高、電網(wǎng)電壓過低、電網(wǎng)頻率過高、電網(wǎng)頻率過低、電網(wǎng)電壓不平衡、直流電壓超標(biāo)、光伏并網(wǎng)逆變器過載等各種故障信息，光伏并網(wǎng)逆變器超溫運(yùn)行、DSP故障、通信故障、絕緣故障、漏電保護(hù)等，直流電弧保護(hù)、電壓畸變率超差保護(hù)等，都可以被光伏逆變器記錄下來，上傳到手機(jī)、電腦等用戶監(jiān)控設(shè)備。

由于串式逆變器已廣泛應(yīng)用于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括家用儲(chǔ)能系統(tǒng)、工商業(yè)屋頂和光伏扶貧等中小型發(fā)電項(xiàng)目，用戶對智能發(fā)電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集能力更強(qiáng)的逆變器有很高的需求，管理和監(jiān)控功能必將成為一大發(fā)展趨勢。

光伏逆變電池還可以為光伏發(fā)電系統(tǒng)提供電池儲(chǔ)能接口等更加多樣化的功能接口。儲(chǔ)能系統(tǒng)可用于存儲(chǔ)光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的多余電力，并且儲(chǔ)能電池可在停電或高峰電價(jià)的情況下消耗。

具有光伏儲(chǔ)能功能的并網(wǎng)逆變器可以根據(jù)電網(wǎng)中用電高峰時(shí)段和用電低谷時(shí)段之間的時(shí)間段，自動(dòng)優(yōu)化配置電能。在用電高峰時(shí)段，逆變器在光伏發(fā)電或電池供電模式之間切換，為用戶提供電力；

在低功耗期間，逆變器將市電或市電的充電方式切換到儲(chǔ)能電池，從而實(shí)現(xiàn)削峰填谷、減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)的功能，從而實(shí)現(xiàn)電能的優(yōu)化配置，提高用戶收入。