光伏电站设计中集中式与组串式逆变器的比较选择

电工电气作者简介： 谢洁宇 (1989- ) ，男，工程师，硕士，从事新能源发电设计工作。光伏电站设计中集中式与组串式逆变器的比较选择谢洁宇，王海华，常城，张曼(中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，江苏 南京 211102)摘 要 ：光伏电站工程设计中，选择不同类型的逆变器，对于提高系统可靠性、减少系统损耗、降低系统成本意义重大。介绍了当前常用的集中式、组串式两种逆变器的结构及特点，从发电效率、建设成本、系统可靠性三个方面对两种逆变器进行综合比较，并将各方因素转化到经济层面进行定量对比。综合比较结果，运行年限在 2 年及以上的光伏项目采用组串式逆变器方案更有优势。关键词 ：集中式逆变器；组串式逆变器；发电效率中图分类号： TM464 文献标识码： A 文章编号： 1007-3175(2017)04-0017-04Abstract: In the design of photovoltaic power station, the selection of different types of inverters is very important to improve the system reliability, to reduce the system losses and to lower the system cost. Introduction was made to the structure and characteristic of common, cen-tralized and string inverters. This paper carried out the comprehensive comparison for the two inverters from the three respects of generating effi-ciency, construction cost and system reliability and changed each side elements into the economic level to carry out quantitative comparison. The comprehensive comparison result shows that the photovoltaic project, operating more than two years and adopting the string inverter, is superior to other projects.Key words: centralized inverter; string inverter; power generation efficiencyXIE Jie-yu, WANG Hai-hua, CHANG Cheng, ZHANG Man（ China Energy Engineering Jiangsu Power Design Institute Co., Ltd, Nanjing 202 , China）Comparison Selection of Centralized Inverter and String Inverter inPhotovoltaic Power Station Design0 引言太阳能以其分布广、可再生、无污染等特点，成为解决当前能源危机及缓解环境保护压力的重要手段之一。近年来， 太阳能开发利用规模快速扩大，技术进步和产业升级加快，已成为全球能源转型的重要领域 [1-2] 。国家能源局出台的《太阳能发展“十三五”规划》显示：截至 2015 年底，我国太阳能发电累计装机达到 4 318 万 kW， 2015 年新增装机 1 513 万 kW， 累计装机和新增装机均居全球首位。太阳能产业的快速发展将成为实现 2020 年和 2030年非化石能源分别占一次能源消费比重 15%和 20%的重要力量。光伏逆变器是太阳能光伏发电系统的核心部件之一，在以往传统的光伏电站设计中大多考虑使用集中式逆变器，近年来随着组串式逆变器技术的发展，其发电效率高、可维护性高、运行灵活等特点逐渐显露，装机容量也不断增大 [3] 。在光伏电站工程设计中，根据光伏电站的规模、应用场合以及光照条件等因素选择不同类型的逆变器，对于提高系统可靠性、减少系统损耗、降低系统成本具有十分重要的意义，也是当前光伏电站设计工作中分析及研究的热点。目前现有文献对集中式、组串式两种逆变器的研究多侧重于其结构和原理，以及对两种逆变器优缺点的定性分析。本文首先介绍了当前常用的集中式、组串式两种逆变器的结构及特点，然后从发电效率、建设成本、系统可靠性三个方面对两种逆变器进行综合比较，并将各方因素转化到经济层面进行定量对比，以期为光伏电站设计工作中逆变器的选择提供参考和思路。光伏电站设计中集中式与组串式逆变器的比较选择