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光伏并网逆变器参数、特性、分类和发展趋势

2018-1-23

光伏并网逆变器作为光伏电池与电网的接口装置,将光伏电池的电能转换成交流电能并传输到电网上,在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用,并且光伏并网逆变器正朝着高效率、高功率密度、高可靠性、智能化的方向发展。

逆变器

光伏并网逆变器参数

1 、输出容量 : 单相 0.5-100KVA , 三相 2-200KVA

2 、输出电压 :AC220 ± 3%,380 ± 3%

3 、输出频率: 50Hz ± 0.05

4 、波形失真率 :<5%

5 、功率因数 :0.8

6 、过载能力:过载 150% , 10S

光伏并网逆变器特性

1、最高效率98.6%,欧洲效率97.5,MPPT效率达99.9%

2、模块化设计,便于安装维护

3、根据输入情况自动选择输出功率(100%,80%,60%,40%,20%,0%)

4、滤除自身谐波功能

5、低电压穿越功能

6、过/欠压、过/欠频及过流保护

7、主动、被动结合防孤岛

8、无功功率可调,功率因数范围超前0.95至滞后0.95

9、适应严酷的电网环境,工作频率50/60±4.5Hz

光伏并网逆变器分类

1、按照隔离方式分类

包括包括隔离式和非隔离式两类,其中隔离式并网逆变器又分为工频变压器隔离方式和高频变压器隔离方式,光伏并网逆变器发展之初多采用工频变压器隔离的方式,但由于其体积、重量、成本方面的明显缺陷,近年来高频变压器隔离方式的并网逆变器发展较快,非隔离式并网逆变器以其高效率、控制简单等优势也逐渐获得认可,目前已经在欧洲开始推广应用,但需要解决可靠性、共模电流等关键问题。

2、按照输出相数分类

可以分为单相和三相并网逆变器两类,中小功率场合一般多采用单相方式,大功率场合多采用三相并网逆变器。按照功率等级进行分类,可分为功率小于1kVA的小功率并网逆变器,功率等级1kVA~50kVA的中等功率并网逆变器和50kVA以上的大功率并网逆变器。

3、按照功率流向进行分类

分为单方向功率流并网逆变器和双方向功率流并网逆变器两类,单向功率流并网逆变器仅用作并网发电,双向功率流并网逆变器除可用作并网发电外,还能用作整流器,改善电网电压质量和负载功率因素,近几年双向功率流并网逆变器开始获得关注,是未来的发展方向之一。

4、按照拓扑结构分类

目前采用的拓扑结构包括:全桥逆变拓扑、半桥逆变拓扑、多电平逆变拓扑、推挽逆变拓扑、正激逆变拓扑、反激逆变拓扑等,其中高压大功率光伏并网逆变器可采用多电平逆变拓扑,中等功率光伏并网逆变器多采用全桥、半桥逆变拓扑,小功率光伏并网逆变器采用正激、反激逆变拓扑。

光伏并网逆变器发展趋势

近几年,随着西班牙、德国、美国、日本对本国光伏产业的政策扶持,全球光伏发电逆变器的销售额逐年递增,光伏发电用逆变器进入了一个快速增长的阶段。但目前全球光伏逆变器市场基本被国际几大巨头瓜分,欧洲式全球光伏市场的先驱,具备完善的光伏产业链,光伏逆变器技术处于世界领先地位。SMA是全球最早也是最大的光伏逆变器生产企业(德国市场占有率达50%以上),约占全球市场份额的三分之一,第二位是Fronius。全球前七位的生产企业占领了近70%的市场份额。

目前国内光伏并网逆变器市场规模较小,国内生产逆变器的厂商众多,但专门用于光伏发电系统的逆变器制造商并不多,但是不少国内企业已经在逆变器行业已经研究多年,已经具备一定的规模和竞争力,但在逆变器技术质量、规模上与国外企业仍具有较大差距,目前具有较大规模的厂商有合肥阳光、北京科诺伟业、北京索英、志诚冠军、南京冠亚、上海英伟力新能源科技有限公司等企业。目前这些企业用于光伏系统的产量呈逐年上升的趋势。

国内市场规模虽然较小,但未来光伏电站市场的巨大发展空间和发展潜力给国内企业带来发展的历史机遇。目前国内光伏逆变器主要被阳光电源、艾思玛、KACO等品牌所占领,国外企业多数通过代理渠道进入国内市场,由于售后服务提供难度大整体市场占有率不高。2008年统计数字显示,合肥阳光电源公司占据70%以上的光伏逆变器市场份额,国内重点光伏项目大功率产品几乎全部选用国内产品。

从技术方面来看,国内企业在转换效率、结构工艺、智能化程度、稳定性等方面与国外先进水平仍有一定差距,目前我国在小功率逆变器技术上与国外处于同一水平,在大功率并网逆变器上,大功率并网逆变器仍需进一步发展。

关键词:逆变器

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