1.组串式和集中式逆变器应用趋势分析

2014/7/31演讲人 / Lecturer:日期 / Date ：0www.sungrowpower.com组串式和集中式逆变器应用趋势分析赵为2014-7-4www.sungrowpower.com01020304光伏逆变器的应用现状和趋势组串式逆变器的分类和发展集中式逆变器的分类和发展电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计www.sungrowpower.comSMA POWER ONE SUNGROW1 光伏逆变器的应用现状和趋势1.1 光伏逆变器主要类型组串式 ? 最高转换效率 99%;? 无变压器设计资料来源： http://www.sma.de/ http://www.growatt.com/ http://www.sungrowpower.com/ www.sungrowpower.com2 组串式逆变器的分类和发展2.2 组串式逆变器技术发展特点单机功率不断提高AE 40/46KW ，单路 MPPT Sungrow 50KW ， 4路 MPPT Danfoss 60KW 单路 MPPT 资料来源： http://www.advanced-energy.com/ http://www.sungrowpower.com/ http://www.danfoss.com/www.sungrowpower.com2 组串式逆变器的分类和发展2.2 组串式逆变器技术发展特点应用范围广泛在 10MW 以下规模的电站中、尤其是存在严重遮挡和朝向一致的场合，应用广泛可灵活的并入 400V母线或经过升压后并入 10/35KV 母线480Vwww.sungrowpower.com2 组串式逆变器的分类和发展2.2 组串式逆变器技术发展特点通讯方式灵活，更智能Wi-Fi ： 最好的智能家居通信技术www.sungrowpower.com2 组串式逆变器的分类和发展2.2 组串式逆变器技术发展特点具备光伏 / 储能接口资料来源： http://www.sma.de/2014/7/34www.sungrowpower.com2 组串式逆变器的分类和发展2.2 组串式逆变器技术发展特点微型逆变器串联技术资料来源： http://kaco-newenergy.com/? 最大输入电压： 55V? MPPT 范围： 12-45VDC? 最大功率： 250W ；? 输出电压 0-37Vwww.sungrowpower.com3.1 集中式逆变器分类3 集中式逆变器的分类和发展单机型? SMA 800CP 单机最大功率 880KVA资料来源： http://www.sma.de/ www.sungrowpower.com3.1 集中式逆变器分类3 集中式逆变器的分类和发展单机型? Sungrow SG800MX 单机最大功率 800KVA资料来源： http://www.sungrowpower.com/ www.sungrowpower.com3.1 集中式逆变器分类3 集中式逆变器的分类和发展模组化并联型? Powerone （现被 ABB 收购） 模组化产品，单个模组功率 55KVA 。www.sungrowpower.com3.1 集中式逆变器分类3 集中式逆变器的分类和发展模组化并联型华为 500KVA 模组化逆变器，三电平技术 阳光电源 500KVA 模组逆变器，三电平， 4路 MPPT 资料来源： http://enterprise.huawei.com/cn/products/network/network_engry/solar-inverter/hw-275108.htmwww.sungrowpower.com3.2 集中式逆变器技术发展特点电网友好性电网友好性低电压、零电压、高电压等电网故障穿越能力强，降低并网风险；分布式电站中孤岛保护反应迅速，一致性好；智能有功无功调节功能，帮助改善线路电能质量；3 集中式逆变器的分类和发展00.10.20.30.40.50.60.70.80.911.11.2-1 0 1 2 3 4时间 (s)曲线 1要求光伏发电站不脱网连续运行光伏发电站可以从电网切出并网点电压(pu)光伏发电站0.15 0.625COS ФLower PF Ind Lower Power PowerP/Pn1 Upper PowerUpper PF Cap CapacitiveInductiveP1L2P2Upper Q/SnLower Q/SnHysteresisHysteresisU1 LimitU2 LimitLower U limitUpper U limitQ/SnP1P2P3P4LVRTHVRT2014/7/35www.sungrowpower.com3.2 集中式逆变器技术发展特点3 集中式逆变器的分类和发展具有智能调度接口， AGC,AVC 系统拓扑结构子系统信息调度指令AGCAVC调度依据功率分配www.sungrowpower.com3.2 集中式逆变器技术发展特点3 集中式逆变器的分类和发展交直流电压不断提高直流电压 1500VDC ，交流电压 400V-690V 资料来源： http://solarenergy.advanced-energy.com/upload/File/Datasheets/Datasheets_AE_333_EN.pdfwww.sungrowpower.com3.2 集中式逆变器技术发展特点3 集中式逆变器的分类和发展单机功率不断增大资料来源 http://www.sma.de/fileadmin/intersolar/Utility_Scale_Systems-Brochure_SMA_Utility_Power_System_EN.pdfSMA 最新推出单机 2457KVA 逆变器www.sungrowpower.com3.2 集中式逆变器技术发展特点3 集中式逆变器的分类和发展通过优化设计提高功率密度880KVA:2562 / 2279 / 956 mm 2457KVA:2761 / 2300/ 1668 mm体积增大约 1/3 ，功率增大三倍www.sungrowpower.com3.2 集中式逆变器技术发展特点3 集中式逆变器的分类和发展通过改变冷却方式提高功率密度Helios 1000KVA液冷 :1800 / 2050 / 750 mm Lti 330KVA 液冷 : 1000 / 2000 / 800 mmwww.sungrowpower.com3.2 集中式逆变器技术发展特点 3 集中式逆变器的分类和发展集成度不断提高资料来源：各公司网站SMA： 2457KVASchneider ： 1360KVAABB： 1250KVAFreesum ： 2000KVA2014/7/36www.sungrowpower.com3.2 集中式逆变器技术发展特点3 集中式逆变器的分类和发展防护性能不断提高优化的底部进风方案，增强防尘 Helios 专为沙漠地区设计的 2MW 集装箱产品www.sungrowpower.com3.2 集中式逆变器技术发展特点3 集中式逆变器的分类和发展基于云计算机技术的智能监控运维平台?基于阿里云架构的智能监控系统，完成光伏电站 整体的数据采集与监控；?海量的数据存储，数据挖掘与分析，为电站运维提供支撑；?专家诊断系统，故障远程在线分析与解决；?与售后服务平台灵活对接，快速响应。Internet监控数据流监控数据流阳光电源光伏电站集中监控系统（监控数据收集、存储、展现、报表分析；视频播放；调度指令下发等）监控数据流光伏发电单元监控数据采集应用 调度应用光伏发电单元光伏阵列、汇流箱、直流屏、逆变器等MODBUS 等协议光伏电站视频服务光伏发电单元监控数据采集应用 调度应用光伏发电单元光伏阵列、汇流箱、直流屏、逆变器等MODBUS 等协议光伏电站视频服务调度指令调度指令调度指令视频流视频流视频流监控数据流 ：1 、大气信息：日照强度、温度、湿度、风速、大气压、雨量2 、太阳电池信息：电压、电流、功率、发电效率、状态监测3 、 Inverter信息：电压、电流、功率、频率、发电量、状态4 、环境信息：配电监测、防雷信号监测等等。接入网络：1 、无线网络 3G、 LTE2 、专线（联通 电信 移动等）接入网络：专线（联通 &电信 &移动等）100M带宽专线专线www.sungrowpower.com4 电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计4.1 光伏电站常见分类光伏电站按安装地点分类荒漠电站 山丘电站 分布式电站? 规模大，≥ 10MW? 地势平台，无遮挡? 电网接入要求高? 屋顶结构复杂? 接近用户端，安全要求高? 容量和接入的多样化? 地形复杂，设计难度大? 存在遮挡和朝向不一致? 电网友好性www.sungrowpower.com4 电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计4.2 逆变器选型考虑的主要因素对发电量的影响（ MPPT ）对初始投资成本影响电网友好性（故障穿越，调度）故障率及后期维护M1 M2M3 M4www.sungrowpower.com4 电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计4.2 逆变器选型考虑的主要因素? 三种逆变器对发电量影响的根本区别在于 对阵列中电池板失配问题的处理。当系统存在严重遮挡或朝向不一致时，需要选择更多的 MPPT 。 MPPT数量越多，系统成本越高。1路或几路 MPPT 多路 MPPT集中式 VS 组串式 VS 微逆每块组件 1路 MPPTwww.sungrowpower.com4 电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计4.3 不同逆变器方案对初投资的影响集装箱式 1MW 方案 组串式 1MW 方案名称 规格 单位 数量 投资成本 规格 单位 数量 投资成本及税直流汇流箱 PVS-16M 台 12~14 4.8~5.6 万 ------ ------ ------ 0直流配电柜 ------ ---- ------ 0 ------ ------ ------ 0交流汇流箱 ------ ---- ------ 0 8 进 1出 台 6 3~4.8 万逆变室及配套 10 呎集装箱 套 1 6~8 万（含基础） -------- ------ ------ 0通讯柜 集成于 10 呎集装箱中 0 室外壁挂式 台 1 0.2~0.5 万升压变 双分裂 台 1 18~20 万双绕组（含低压侧交流汇流）台 1 20~22 万电缆 PV直流线缆交 流线缆 套 1 18~22 万 PV 直流线缆交 流线缆 套 1 20~30 万除组件、逆变器外设备： 46.8~55.6 万 除组件、逆变器外设备： 43.2~57.3 万除逆变器和组件外的其他投资基本持平 。目前组串式价格比集中式约高 0.25元 / 瓦。 100MW电站使用组串式初投资增加 2500万元！按照资本折算，需要在 25年内，大型电站，发电量至少提高 3%以上才能收回成本。分布式电站中，发电量至少提高 5%以上才能收回成本。2014/7/37www.sungrowpower.com4 电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计4.4故障率及后期维护成本故障率与设备内部器件的选型、热设计、应力设计等方面关系密切；设备数量、元器件数量越多，故障率越高；后期维护成本与设备本身的成本成正比关系。www.sungrowpower.com4 电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计4.5 大型荒漠电站解决方案朝向一致，无遮挡，多路 MPPT 对发电量提升意义不明显，反而会增加系统整体投资；电站规模大，功率波动对电网影响大，因此故障穿越能力要求高；有功、无功调度要求响应快速，稳定；后期运行维护要方便快捷，降低系统运维成本，提高收益。集中型逆变器是大型电站的主流解决方案www.sungrowpower.com4 电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计4.6 山丘电站解决方案在山丘光伏电站中，朝向不同比较多见，根据电站实际情况选择方案对于规模较大，如几十 MW左右，且当地电网接入要求比较高，可以选用具有 多路 MPPT跟踪的模组式集中型逆变器 ；对于规模比较小、地形十分复杂的电站，若当地电网不太关注调度和LVRT等要求，可以选用 多路 MPPT的组串逆变器 ，以改善失配。www.sungrowpower.com4 电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计4.7 分布式电站解决方案方案选择大型工业屋顶，平坦，无遮挡，接入10/35KV 电网，容量 MW 级以上，采用集中式逆变器屋顶结构复杂、存在朝向不一致，或部分遮挡，接入10/35KV 电网，采用组串式逆变器；容量在 200KW 左右、就近接入 380V电网，采用组串式逆变器。户用屋顶采用单相组串逆变器，可以具备储能接口工业屋顶 商业屋顶户用屋顶 农业大棚www.sungrowpower.com4 电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计4.7 分布式电站解决方案电池板 直流汇流 逆变 交流汇流 升压 电网接入监控系统一体化解决方案，兼容性强，缩短项目设计、施工、调试周期，早发电。www.sungrowpower.com4 电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计4.8 分布式电站火灾防范解决方案直流电弧 和 组件局部温升是产生火灾的两大主要因素拉弧检测和保护组件扫描系统保护系统需要具备拉弧检测与保护功能2014/7/38www.sungrowpower.com4 电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计4.8分布式电站火灾防范解决方案智能直流汇流箱 PVS-16M CSA证书（ UL1699B 标准）www.sungrowpower.com4 电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计4.9 组件扫描技术系统保护通过安装于组件背面的 智能监控盒 实时采集组件电压和温度等信息，通过通讯技术上传至监控系统，实时显示和检测电池板的状态，可以有效地发现隐患，更换不良组件。组件扫描功能：www.sungrowpower.com4 电站方案 -- 因地制宜 ，科学设计4.10 分布式电站无功控制解决方案需要具备动态闭环无功控制功能，确保总的功率因数大于 0.95 。具备 SVG 功能的逆变器可以减少系统整体投资。系统原理框图 实际调节曲线功率因数关口表有功逆变器发无功www.sungrowpower.com? 光伏行业及逆变器技术发展迅速，前景广阔，并呈现出多样化的趋势；? 光伏电站类型日趋复杂和多样化，因此需要针对不同类型电站的实际情况，“因地制宜、科学设计”。小结? Copyright SUNGROW 201405www.sungrowpower.comThanks for your attention!期待与您共赢新能源的未来