集中式逆变器和组串式逆变器对比分析

逆变器作为光伏发电系统的核心设备，其作用是将光伏组件产生的可变直流电压转换为市电频率交流电，是光伏阵列系统中重要的系统平衡之一。目前，市面上常见的逆变器主要为集中式逆变器与组串式逆变器，下面我们就这两种逆变器进行对比分析。

 

两种逆变器简介

 

一、集中式逆变器

 

集中式逆变器是将汇总后的直流电转变为交流电，因此，逆变器的功率都相对较大，光伏电站中一般采用500KW以上的集中式逆变器。

 

二、组串式逆变器

 

组串式逆变器是将组件产生的直流电直接转变为交流电，再进行汇总，因此，逆变器的功率都相对较小，光伏电站中一般采用100KW以下的组串式逆变器。

 

 

系统对比

 

一、集中式逆变器系统方案

 

光伏组件→直流电缆→直流汇流箱→直流电缆→集中式逆变器→交流电缆→升压变压器

 

二、组串式逆变器系统方案

 

光伏组件→直流电缆→组串式逆变器→交流电缆→交流汇流箱→交流电缆→升压变压器

 

适用项目

 

一、集中式逆变器适用项目类型

 

采用集中式逆变器系统方案的光伏电站项目一般规模较大，均在兆瓦级别以上，多为大型地面电站、荒漠电站。

 

二、组串式逆变器适用项目类型

 

组串式逆变器系统方案适用于规模较小的地面光伏、屋顶光伏发电系统。

 

两种系统方案优势对比

 

一、集中式逆变器系统方案优势

 

1、逆变器数量少，便于管理。

2、逆变器元器件数量少，可靠性高。

3、谐波含量少、直流分量少、电能质量高。

4、逆变器集成度高，功率密度大，成本低。

 

二、组串式逆变器系统方案优势

 

1、组串式逆变器采用模块化设计，每个光伏阵列对应一个逆变器，直流端具有最大功率追踪功能，交流端并联并网，其优点是不受组串模块差异和阴影遮挡的影响，同时减少光伏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。

2、组串式逆变器MPPT电压范围宽，一般250-800V，组件配置更为灵活，在阴雨天、雾气多的地区，发电时间长。

3、组串式逆变器的体积小、重量轻，搬运和安装都非常方便，在各种应用中都能够简化施工、减少占地。

4、自耗电低、故障影响小、更换维护方便。

 

两种系统方案劣势对比

 

一、集中式逆变器系统方案劣势

 

1、直流汇流箱故障率较高；

2、集中式逆变器MPPT电压范围窄，一般为450-820V，组件配置不灵活。在阴雨天，雾气多的地区，发电时间短；

3、逆变器安装需要专用的机房和设备；

4、集中式并网逆变系统中，组件方阵经过两次汇流到达逆变器，逆变器最大功率跟踪功能无法监控到全部组件的运行情况，因此无法使每一路组件都处于最佳工作点，所以当有一块组件发生故障或者被阴影遮挡，将会影响整个系统的发电效率；

5、集中式逆变系统无冗余能力，如发生故障停机，整个系统将停止发电。

 

二、组串式逆变器系统方案劣势

 

1、电子元器件较多，功率器件和信号电路位于同一面板上，设计和制造的难度大，可靠性稍差。

2、功率器件电气间隙小，不适合高海拔地区。户外安装易导致外壳和散热片老化。

3、不带隔离变压器设计，电气安全性稍差，不适合薄膜组件负极接地系统，直流分量大，对电网影响大。

4、多个逆变器并联时，总谐波高，单台逆变器THDI可以控制2%以上，但如果超过40台逆变器并联时，总谐波会迭加。且较难抑制。

5、逆变器数量多，总故障率会升高，系统监控难度增大。

6、没有直流断路器和交流断路器，没有直流熔断器，当系统发生故障时，不易断开。

7、单台逆变器可以实现零电压穿越功能，但多机并联时，零电压穿越功能、无功调节、有功调节等功能实现较难。