串式逆變器是國際市場上最受歡迎的光伏逆變器。由于其技術優(yōu)勢，它被廣泛應用于各種發(fā)電站，如分散的屋頂發(fā)電站、不均勻的山地發(fā)電站、灘涂發(fā)電站、有陰影的發(fā)電站、不同元件陣列方向的發(fā)電站和農(nóng)業(yè)溫室發(fā)電站。本文將介紹什么是串式逆變器，串式逆變器的優(yōu)缺點和發(fā)展趨勢。

什么是串式逆變器

串式逆變器基于模塊化概念，采用多通道Mppt跟蹤技術。幾個組（通常為1-4組）的光伏串被單獨跟蹤到最大功率峰值，然后在逆變后合并到交流電網(wǎng)中。這種逆變器的功率相對較小，單臺功率一般在100KW以下。隨著技術的進步和降本增效需求的日益突出，串級逆變器的功率逐漸增大，出現(xiàn)了136KW、175KW等功率更高的產(chǎn)品。

串式逆變器具有大量的MPPT，其優(yōu)點是不受模塊差異和串間陰影的影響，同時減少了光伏模塊的最佳工作點與逆變器之間的不匹配，從而增加了發(fā)電量。這些技術優(yōu)勢不僅降低了系統(tǒng)的成本，還增加了系統(tǒng)的可靠性，具有跟蹤精度高、部件配置靈活、安裝方便、運行維護快速的優(yōu)點，但同時也存在發(fā)電質量稍差、成本高的缺點。主要應用于小型家用分布式發(fā)電、中小型工商業(yè)屋頂電站等，也可應用于集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)。

 

 

串式逆變器的主要部件和功能

串式逆變器的產(chǎn)品一般包括主板、電弧故障檢測板、DSP板、逆變器電源板、升壓電源板和EMI板。

● 主板

主板的主要功能是收集逆變器的內部信號，提供內部電源，并控制與電網(wǎng)的連接。

● 電弧故障檢測板

電弧故障檢測板的主要功能是檢測和識別逆變器直流輸入線路中發(fā)生的電弧。

● DSP板

DSP板的主要功能是提供逆變器內部信號處理的邏輯控制以及各種電源和保護功能。

● 逆變器電源板

逆變器電源板的主要功能是將直流電轉換為交流電。

● Boost Boost電源板

Boost-Boost電源板的主要功能是跟蹤光伏模塊的最大輸出功率，并為逆變器電路提供恒定的直流電壓。

● EMI板

EMI板的主要功能是抑制逆變器對外部電網(wǎng)和環(huán)境的電磁干擾，防止外部雷擊、浪涌等對逆變器的干擾或損壞。

 

 

串式逆變器的優(yōu)缺點

串式逆變器的優(yōu)點

（1） 它不受串和陰影之間的模塊差異的影響，同時減少了光伏電池模塊最佳工作點與逆變器之間的不匹配，最大限度地提高了發(fā)電量；

（2） MPPT電壓范圍寬，元件配置更靈活；在陰天和雨天，霧多的地區(qū)，發(fā)電時間長；

（3） 體積小，占地面積小，無需專用機房，安裝靈活；

（4） 自功耗低，故障影響小。

 

串式逆變器的缺點

（1） 電力設備電氣間隙小，不適合高海拔地區(qū)使用；組件多，集成在一起，穩(wěn)定性稍差；

（2） 室外安裝，風和陽光的照射很容易導致外殼和散熱器老化；

（3） 逆變器數(shù)量大，總故障率會增加，系統(tǒng)監(jiān)控難度大；

（4） 如果沒有隔離變壓器的設計，電氣安全性會稍差，不適合薄膜模塊的負接地系統(tǒng)。

 

 

串式逆變器的發(fā)展趨勢

1.串式逆變器的單機功率越來越大

串式逆變器的單機容量通常小于100kW。在工業(yè)發(fā)展的早期階段，較低功率的串式逆變器通常是主流選擇。然而，隨著功率模塊等技術的發(fā)展，市場領先的公司已經(jīng)開始開發(fā)和推出單機功率更高的串式逆變器。

當單機功率不斷增加時，串式逆變器不僅可以發(fā)揮其優(yōu)點，如MPPT容量大、最大功率跟蹤電壓范圍寬、元件配置靈活、發(fā)電時間長，還可以直接安裝在室外；

它還可以在一定程度上彌補相對集中逆變器的不足，如單機功率低?，F(xiàn)在許多大型地面電站和其他集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)開始使用串式逆變器。未來，工業(yè)和商業(yè)屋頂和地面光伏發(fā)電廠的串式逆變器的單機功率也將增加。

 

2.多樣化的智能應用和擴展

隨著技術的不斷升級，逆變器不僅承擔著將直流電轉換為交流電的作用，還肩負著數(shù)據(jù)采集、人工交互等更加智能化的應用要求。

光伏逆變器可以檢測、記錄和上傳電網(wǎng)和光伏系統(tǒng)中電網(wǎng)電壓過高、電網(wǎng)電壓過低、電網(wǎng)頻率過高、電網(wǎng)頻率過低、電網(wǎng)電壓不平衡、直流電壓超標、光伏并網(wǎng)逆變器過載等各種故障信息，光伏并網(wǎng)逆變器超溫運行、DSP故障、通信故障、絕緣故障、漏電保護等，直流電弧保護、電壓畸變率超差保護等，都可以被光伏逆變器記錄下來，上傳到手機、電腦等用戶監(jiān)控設備。

由于串式逆變器已廣泛應用于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括家用儲能系統(tǒng)、工商業(yè)屋頂和光伏扶貧等中小型發(fā)電項目，用戶對智能發(fā)電系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集能力更強的逆變器有很高的需求，管理和監(jiān)控功能必將成為一大發(fā)展趨勢。

光伏逆變電池還可以為光伏發(fā)電系統(tǒng)提供電池儲能接口等更加多樣化的功能接口。儲能系統(tǒng)可用于存儲光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的多余電力，并且儲能電池可在停電或高峰電價的情況下消耗。

具有光伏儲能功能的并網(wǎng)逆變器可以根據(jù)電網(wǎng)中用電高峰時段和用電低谷時段之間的時間段，自動優(yōu)化配置電能。在用電高峰時段，逆變器在光伏發(fā)電或電池供電模式之間切換，為用戶提供電力；

在低功耗期間，逆變器將市電或市電的充電方式切換到儲能電池，從而實現(xiàn)削峰填谷、減輕電網(wǎng)負擔的功能，從而實現(xiàn)電能的優(yōu)化配置，提高用戶收入。