户用型光伏并网逆变器技术发展新特点
发布时间:2012-10-17     来源: 《光伏产业观察》杂志
本文摘要:作者:北京昆兰新能源技术有限公司 研发部平台经理 韦安博士光伏并网逆变器按照应用场合的不同通常分为户用型,商用型和电站型等几大...

     另一项是关于无功功率控制的新要求,具体要求如下:系统最大总视在功率ΣSmax≤3.68KVA,不需无功可调,功率因数范围是±0.95;系统最大总视在功率3.68KVA< ΣSmax ≤13.8KVA,在±0.95范围内按电网管理者提供特征曲线运行;系统最大总视在功率13.8KVA< ΣSmax ,在±0.90范围内按电网管理者提供特征曲线运行。
     以上描述的VDE4105标准明确要求对无功、有功功率进行调节和控制,同时提出了调节的方式。这些对逆变器厂商,系统提供商和其它的配套产品提供商都提出了新的要求,特别是逆变器。为了满足新的标准,低压并网型逆变器必须在技术上做升级,这些升级包含几个方面的具体细节,第一是在控制上增加输出功率额度可调的功能,第二是功率因数cosθ能够在一定范围内可调,即增加无功可调功能,通常为了实现cosθ在±0.9范围内可调付出的代价并不大。第三为了满足逆变器能够接受电网指令来完成以上要求的参数调整,逆变器必须在通信上能够提供接受电网指令的接口,通信协议能够兼容一些配套的监控设备,当然逆变器厂商并不一定提供此类产品。因此在VDE4105标准出台以后,立刻对国内外的小功率逆变器厂商制造了一个新的技术门槛,不能满足新标准,意味着此类产品将不能在德国售卖,同时欧洲的其它国家也会参照德国的新标准制定本国的标准,在这些技术点上将出台类似的要求,很快这些标准将在整个欧洲国家内,甚至于在全球推广开来。

多路MPPT追踪,提高系统发电效率
  在光伏逆变器的第一个技术竞争大潮中,追求单机转换效率,MPPT追踪效率成为了大家竞相比拼的技术点,拥有更高转换效率的逆变器无疑能够赢得在这类竞争。当前一方面组串型逆变器还在技术朝着提高单机整体效率,单路MPPT效率等方面发展;另一方面的事实也必须引起我们的关注,即在电力电子器件,新型成熟的拓扑结构在较长的时间内没有重大突破的现实下,提高效率的空间已经不大,国内的小功率逆变器厂商的产品和国外的主流逆变器厂商产品在效率参数上已经看齐,在某些机型上甚至超过了国外产品。但组串型,无变压器设计的逆变器的整机效率已经达到了98%以上,逆变器厂商开始了在"小数点"上的挣扎,单机效率的提升已经到了一个饱和线,进一步提升的空间已经不大,但带来的代价也许很大。
  事实上,要使太阳能逆变器的效率提高 1%非常困难,然而由于系统设计不当,而导致发电效果降低10%的情况,却并不少见,有些甚至可能导致系统无法长期正常运行。从这个事实出发,对逆变器设计提出了新的要求,即满足更加灵活的系统配置。在单路MPPT追踪的情况下,所有的PV组件串接起来,接入逆变器,如果组串中有PV组件失效情况发生,则该路的整体MPPT效率会受到影响,从而有可能使得系统的效率大大下降,无论逆变器有多高的转换效率和追踪效率,都无法发挥作用。为了减少这种失效带来的系统效率降低的风险,户用型小功率逆变器出现了多路独立MPPT追踪的技术趋势,多路MPPT能够减小单路MPPT失效带来的损失,给系统的配置带来了更大的灵活性。

 

  图2为一种2路MPPT独立追踪的三相三电平并网逆变器电路拓扑图。由于采用了新型的拓扑设计,提供了多路的MPPT追踪通道,单通道的效率依然可以做到很高,但同时给用户提供了更加灵活的系统配置以及降低了潜在的系统效率损失的风险,毫无疑问多路MPPT追踪是受用户欢迎的一个新功能。

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