集中式逆變器和組串式逆變器對比分析

逆變器作為光伏發電系統的核心設備，其作用是將光伏組件產生的可變直流電壓轉換為市電頻率交流電，是光伏陣列系統中重要的系統平衡之一。目前，市面上常見的逆變器主要為集中式逆變器與組串式逆變器，下面我們就這兩種逆變器進行對比分析。

兩種逆變器簡介

一、集中式逆變器

集中式逆變器是將匯總后的直流電轉變為交流電，因此，逆變器的功率都相對較大，光伏電站中一般采用500KW以上的集中式逆變器。

二、組串式逆變器

組串式逆變器是將組件產生的直流電直接轉變為交流電，再進行匯總，因此，逆變器的功率都相對較小，光伏電站中一般采用100KW以下的組串式逆變器。

系統對比

一、集中式逆變器系統方案

光伏組件→直流電纜→直流匯流箱→直流電纜→集中式逆變器→交流電纜→升壓變壓器

二、組串式逆變器系統方案

光伏組件→直流電纜→組串式逆變器→交流電纜→交流匯流箱→交流電纜→升壓變壓器

適用項目

一、集中式逆變器適用項目類型

采用集中式逆變器系統方案的光伏電站項目一般規模較大，均在兆瓦級別以上，多為大型地面電站、荒漠電站。

二、組串式逆變器適用項目類型

組串式逆變器系統方案適用于規模較小的地面光伏、屋頂光伏發電系統。

兩種系統方案優勢對比

一、集中式逆變器系統方案優勢

1、逆變器數量少，便于管理。

2、逆變器元器件數量少，可靠性高。

3、諧波含量少、直流分量少、電能質量高。

4、逆變器集成度高，功率密度大，成本低。

二、組串式逆變器系統方案優勢

1、組串式逆變器采用模塊化設計，每個光伏陣列對應一個逆變器，直流端具有最大功率追蹤功能，交流端并聯并網，其優點是不受組串模塊差異和陰影遮擋的影響，同時減少光伏組件最佳工作點與逆變器不匹配的情況，最大程度增加了發電量。

2、組串式逆變器MPPT電壓范圍寬，一般250-800V，組件配置更為靈活，在陰雨天、霧氣多的地區，發電時間長。

3、組串式逆變器的體積小、重量輕，搬運和安裝都非常方便，在各種應用中都能夠簡化施工、減少占地。

4、自耗電低、故障影響小、更換維護方便。

兩種系統方案劣勢對比

一、集中式逆變器系統方案劣勢

1、直流匯流箱故障率較高；

2、集中式逆變器MPPT電壓范圍窄，一般為450-820V，組件配置不靈活。在陰雨天，霧氣多的地區，發電時間短；

3、逆變器安裝需要專用的機房和設備；

4、集中式并網逆變系統中，組件方陣經過兩次匯流到達逆變器，逆變器最大功率跟蹤功能無法監控到全部組件的運行情況，因此無法使每一路組件都處于最佳工作點，所以當有一塊組件發生故障或者被陰影遮擋，將會影響整個系統的發電效率；

5、集中式逆變系統無冗余能力，如發生故障停機，整個系統將停止發電。

二、組串式逆變器系統方案劣勢

1、電子元器件較多，功率器件和信號電路位于同一面板上，設計和制造的難度大，可靠性稍差。

2、功率器件電氣間隙小，不適合高海拔地區。戶外安裝易導致外殼和散熱片老化。

3、不帶隔離變壓器設計，電氣安全性稍差，不適合薄膜組件負極接地系統，直流分量大，對電網影響大。

4、多個逆變器并聯時，總諧波高，單臺逆變器THDI可以控制2%以上，但如果超過40臺逆變器并聯時，總諧波會迭加。且較難抑制。

5、逆變器數量多，總故障率會升高，系統監控難度增大。

6、沒有直流斷路器和交流斷路器，沒有直流熔斷器，當系統發生故障時，不易斷開。

7、單臺逆變器可以實現零電壓穿越功能，但多機并聯時，零電壓穿越功能、無功調節、有功調節等功能實現較難。