光伏容量超配設(shè)計(jì)對(duì)逆變器有哪些要求

超配設(shè)計(jì)中除了需要考慮當(dāng)?shù)毓庹諚l件、系統(tǒng)損耗、鋪設(shè)傾斜角度等因素的影響外，逆變器的性能和選型也十分重要。集中式逆變器由于單機(jī)容量大、過(guò)載能力強(qiáng)，比組串式逆變器更適于超配。此外，超配后由于接入逆變器的組件容量提高，是否超過(guò)逆變器的運(yùn)行范圍造成逆變器長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行而影響逆變器安全，限功率運(yùn)行時(shí)，直流電壓是否超過(guò)逆變器的直流電壓允許范圍等都是超配設(shè)計(jì)過(guò)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題。今天逆變器廠(chǎng)家就詳細(xì)的介紹一下：

超配設(shè)計(jì)是光伏發(fā)電系統(tǒng)的組件容量相對(duì)交流側(cè)容量而言的。對(duì)于一個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，其容量應(yīng)該以交流功率側(cè)容量來(lái)標(biāo)定。例如，一個(gè)6MW的電站，通常是指其交流側(cè)輸出功率可以達(dá)到6MW,而不是直流側(cè)組件功率是6MW。對(duì)于逆變器來(lái)講，也是同樣的，首先要關(guān)注其交流額定功率參數(shù)，然后分析其“實(shí)際可用交流側(cè)功率”,逆變器的“實(shí)際可用交流側(cè)功率”才是對(duì)超配真正有意義的。如某個(gè)組串式逆變器，其交流側(cè)額定功率參數(shù)是36kW,但其直流側(cè)真實(shí)最大可配置到的功率只有34kWp,考慮逆變器自身?yè)p耗，其“實(shí)際可用交流側(cè)額定功率”一定是小于34kW,從超配系數(shù)1.1的角度看，現(xiàn)實(shí)版“實(shí)際可用交流側(cè)額定功率”可能僅僅是30kW。因此，“實(shí)際可用交流側(cè)功率”是系統(tǒng)進(jìn)行超配設(shè)計(jì)的前提條件。

(1)逆變器需要有良好的散熱能力。由于組串逆變器主要應(yīng)用于小型屋頂、小型山丘等地的復(fù)雜分布式電站，環(huán)境溫度高，散熱條件相對(duì)較差，如在天氣較為炎熱的夏天，由于屋頂彩鋼瓦或水泥屋頂受光照后熱輻射導(dǎo)致屋頂環(huán)境溫度比地面電站至少要高10C以上。在這樣的場(chǎng)景下，系統(tǒng)超配后，逆變器滿(mǎn)載及過(guò)載的運(yùn)行時(shí)間會(huì)加長(zhǎng)，對(duì)于逆變器的散熱能力提出了挑戰(zhàn)。因此高效的散熱能力是逆變器穩(wěn)定、不降額運(yùn)行的保障。在選擇逆變器時(shí)，散熱方式的選取上也需要慎重，實(shí)際測(cè)試表明，對(duì)于幾十千瓦的電力電子設(shè)備，長(zhǎng)期工作在滿(mǎn)載狀態(tài)下，智能風(fēng)扇散熱效果更優(yōu)。

(2) 直流輸入端子數(shù)量必須足夠多。是為了實(shí)現(xiàn)超配設(shè)計(jì)，組串式遞變器需要足夠的端端子數(shù)量。目前國(guó)內(nèi)常使用組件功率分別是265W、270W、275W,通常每個(gè)組串由22塊組件串聯(lián)組成，以當(dāng)前常見(jiàn)的交流額定功率為40kW的組串式迎變器為例，針對(duì)常見(jiàn)的275W及以下的組件:40kW組串式逆變器至少需要配置8串才能滿(mǎn)足1.1以上的超配設(shè)計(jì)要求。不同于集中式逆變器方案，組串式逆變器是直接連接組件，中間沒(méi)有直流匯流環(huán)節(jié)，所能連接的組件串?dāng)?shù)受限于自身的輸入端子數(shù)，因此，足夠的輸入端子數(shù)量是實(shí)現(xiàn)超配設(shè)計(jì)的必要保證。

(3)逆變器需要有較強(qiáng)的過(guò)載能力。一方面，當(dāng)組件可輸出能量在扣除直流側(cè)線(xiàn)損之后，仍然大于逆變器的額定功率，具備過(guò)載能力的逆變器，可以盡可能地減少限發(fā)時(shí)間，減少發(fā)電量損失。另一方面，隨著越來(lái)越多的用戶(hù)使用逆變器替代電站的SVG功能，具備過(guò)載能力的逆變器可以在響應(yīng)無(wú)功調(diào)度的同時(shí)，輸出超過(guò)額定容量的有功功率。

通過(guò)超配設(shè)計(jì)，可以把逆變器的性能和光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體效率發(fā)揮到最佳。根據(jù)光照條件的不同，組件和逆變器可以有不同的配比。在一類(lèi)光照地區(qū)， 平均峰值日照時(shí)間超過(guò)5小時(shí)，發(fā)電時(shí)間按每天10小時(shí)計(jì)算，建議組件和逆變器按1 : 1配置，組件全天平均功率在50%左右:在二類(lèi)光照地區(qū)，平均峰值日照時(shí)間為4小時(shí)左右，發(fā)電時(shí)間按每天9小時(shí)計(jì)算，建議組件和逆變器按1.1 : 1配置(4小時(shí)*1.1/9小時(shí))，組件全天平均功率在49%左右;在三類(lèi)光照地區(qū)，平均峰值日照時(shí)間為3.5小時(shí)左右，發(fā)電時(shí)間按每天8.5小時(shí)計(jì)算，建議組件和逆變器按1.2:1配置(3.5小時(shí)*1.2/8.5小時(shí))，組件全天平均功率在49.4%左右;在四類(lèi)光照地區(qū)，平均峰值日照時(shí)間將低于3小時(shí)，發(fā)電時(shí)間按每天8小時(shí)計(jì)算，建議組件和逆變器按1.3:1配置(3小時(shí)*1.3/8小時(shí))，組件全天平均功率在48.75%。

對(duì)于組件方陣朝向各異的山地光伏電站，以及屋頂情況復(fù)雜的分布式光伏電站，當(dāng)有些組件方陣不朝向正南、傾斜角度不是最佳傾角時(shí)，可以結(jié)合實(shí)際情況靈活進(jìn)行超配設(shè)計(jì)。