光伏逆变器-集中式

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产品描述

1.方案介绍

兆瓦级箱式逆变站解 决方案:1MW单元采用一台兆瓦级箱式逆变站,内部集成2500kW并网逆变器(集成直流配电柜)、交流配电箱等设备,该箱式逆变站箱体防护等级可达IP54,可直接室外安装,无需建造逆变器室土建房。

兆瓦级箱式逆变站解决方案
        

集中式解决方案:1MW单元需建设逆变器室,内置2500kW并网逆变器(集成直流配电柜)、1台通讯柜等设备。现场需要建造逆变器土建房。

 

2.解决方案:

兆瓦级箱式逆变站解决方案: 

备注:以上价格来源于各设备厂商及系统集成商,此报价仅供参考。设备数量均按照1MW单元计算。 

 

2.2 可靠性
1)元器件

集中式解决方案:1MW配置2台集中式并网逆变器,单台设备采用单级拓扑设计,共用功率模块6个,2台并网逆变器共12个。单兆瓦配置设备少、总器件数少,发电单元更加可靠。另外,集中式逆变器采用金属薄膜电容,MTBF超过10万小时,保证25年无需更换。 

2)应用业绩
集中式解决方案:集中式并网逆变器在大型地面电站中应用广泛,国内目前99%的光伏电站均采用该类型并网逆变器,市场占有率高,认可度高。

3)谐波及环流问题
集中式解决方案:1MW电站仅需2台并网逆变器,接入双分裂变压器,交流侧无需汇流设备,完全不用考虑环流问题和谐波叠加问题,更加可靠。

4MPPT跟踪技术

集中式解决方案:集中式并网逆变器采用单路MPPT跟踪技术,单级拓扑,无BOOST电路,完全适用于大型地面电站无遮挡的环境中,可靠性更高。 

5)故障设备数量
假设组串式逆变器故障率为1%,集中式故障率2%,电站容量按照100MW计算。

集中式解决方案:100MW共需200台集中式并网逆变器,按照故障率2%计算,故障设备为4台,按照每台更换一半元器件的极端情况考虑,共需要花费<30万。  

 

2.3 设备性能
1)逆变器效率

为什么组串式并网逆变器的效率相比集中式低呢?原因主要在于常见的组串式并网逆变器 采用DC-DC-AC双级拓扑,而集中式逆变器采用DC-AC单级拓 扑,正是因为多一级直流升压电路从而导致逆变器整机效率下降,通常单级变换要比两级变换效率高0.4%以上,而组串式逆变器厂家对外宣称的效率通常是在高 直流输入电压下测得,相当于关闭DC-DC逆变电路,但实际应用中母线电压不可能时刻保持在高电压下,所以组串式逆变器宣称效率远低于实际效率。 

 

按照100MWp电站(以西北各省平均日照小时数均在3000小时以上,折算成峰值日照小时数约为1650小时),参考当前电网电价0.95/度,则25年可增加发电收入为1650(万元)。

    100MW×1650(小时)×25(年)×0.95(元/度)×0.4=1568(万元) 

 

2)功能

集中式并网逆变器具备更加全面的功能,例如夜间无功补偿(SVG)、零电压穿越、无功调节、功率因数校正等,适应多种电网环境及大型地面电站的技术要求,同时能够响应电网的各种调度指令。 

 

3)拓扑

集中式并网逆变器采用单级拓扑,功率器件少、控制系统简单,技术成熟,大规模应用在大功率并网逆变产品中。 

 

 

单级vs双级:

组串式拓扑vs集中式拓扑: 

4)过载能力
集中式并网逆变器过载能力高达120%,能够匹配更大容量的光伏阵列,在光照条件良好的情况为用户带来更多的收益。

 

2.4 可维护性

集中式并网逆变器采用模块化前维护设计,控制系统、散热风机、功率模块等均采用模块化设计,待专业的售后服务人员定位故障后,可在20分钟内完成更换,十分方便。 


3.总结
通过以上的对比说明不难看出组串式逆变器应用在大型地面电站上面存在较大的风险,也会增加相应的投资;而集中式解决方案和兆瓦级箱式逆变站解决方案专门针对大型地面电站,优势非常突出,应用业绩也十分广泛,下面对三种方案进行系统的对比。


4.结论

集中式解决方案与兆瓦级箱式逆变站解决方案目前广泛应用在大型地面电中,此类电站装 机容量多在5MW以上,一般处于地广人稀的沙漠、戈壁地带,组件布局朝 向一致,极少出现局部遮挡;中压10KV或以上并网,对电能质量和电网调度要求高。因此要求逆变器输出功率高,可靠性好,设备运行维护快捷方便,电网适应 性强,能够从容应对电网可能出现的各种故障。所以大功率集中式逆变器更加适用于5MW以上的大型地面电站。