可再生能源之光伏發(fā)電逆變器拓撲及關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計詳解

效率優(yōu)化器主要是補償電池板的不匹配(電池組差異、陰影及遮擋等引起的不匹配)帶來的損失。圖4示出NS公司的效率優(yōu)化器拓撲結(jié)構(gòu)，目前有公司將電弧檢測和滅弧功能集成在效率優(yōu)化器中。功率優(yōu)化器可以不存在大量電容(主要靠電感來升壓)而微型逆變器存在大量的電容，而電容的壽命不可能達到電池板級那么長。

2 未來逆變器拓撲及發(fā)展趨勢

2.1 高可靠性

任何產(chǎn)品可靠性都是第1位的，光伏逆變行業(yè)也不例外，主要表現(xiàn)在：控制算法;硬件電路上的冗余和降額設(shè)計;軟件系統(tǒng)的可靠性;元器件選擇及DFEMA設(shè)計;EMC問題;故障數(shù)據(jù)存儲與在線故障檢測與診斷;基于容錯技術(shù)光伏并網(wǎng)逆變器的可靠性研究等方面。只有保證了可靠性，才會產(chǎn)生好的產(chǎn)品。

2.2 高效率

效率指標(biāo)包括峰值效率、歐洲效率和CEC效率，在PHOTO雜志上也會定期公布相關(guān)逆變器的效率，從發(fā)電量角度來衡量逆變器產(chǎn)品的性能，故未來逆變器產(chǎn)品設(shè)計也應(yīng)主要兼顧歐洲效率和CEC效率，從而對用戶產(chǎn)生直接的經(jīng)濟效益。不僅要提高重載下的效率，輕載下的效率也很重要，對電壓電流在線信號的采樣精度及輕載MPPT的精度，多峰MPPT跟蹤技術(shù)，PV電池效率的提升都提出了新要求。高效拓撲也是未來發(fā)展的方向。2.3 網(wǎng)側(cè)高壓場合適用的拓撲

大功率逆變器成本壓力日趨增大，提高逆變器輸出電壓有利于減少變換器、配電器件、輸電線路、變壓器的電流應(yīng)力，進而降低成本，提高效率。要使功率器件的電壓應(yīng)力增大，需更高壓的器件，多電平拓撲的出現(xiàn)解決了此問題。適用的拓撲有REFU的五電平拓撲，接入電網(wǎng)的電壓可達690 V;Powerone的四電平拓撲，級聯(lián)結(jié)構(gòu)構(gòu)造多電平。

3 結(jié)論

介紹了國內(nèi)外光伏逆變行業(yè)逆變拓撲的發(fā)展情況，并對拓撲發(fā)展中帶來的一些問題以及關(guān)鍵技術(shù)進行了分析，同時也預(yù)測了未來逆變器拓撲的發(fā)展趨勢，指出提高電網(wǎng)側(cè)電壓及多電平拓撲是未來拓撲的發(fā)展方向。隨著新拓撲的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用，未來也需在各種關(guān)鍵技術(shù)上不斷地突破，進一步提高光伏并網(wǎng)逆變器的性能。