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1、分布式光伏发电逆变系统优化技术,分布式光伏发电中逆变系统的优化技术,2013、09,分布式光伏发电逆变系统优化技术,主要内容一、光伏分布式发电的特点二、分布式发电的几种形式分析三、分布式发电系统设计与优化四、追日电气及其系统设计新亮点,分布式光伏发电逆变系统优化技术,一、国内光伏分布式发电的特点（性能角度）,1、容量偏大，电池板在工厂、仓库等屋顶铺设为主，多为MW级以上。2、所发电量就地消纳为主，就地并网，网侧用电负荷及用电设备复杂。3、因受地形限制，电池板布局复杂，电站中电池板的方位角、仰角、串长、类型或许不同。,分布式光伏发电逆变系统优化技术,不同的组件（单晶与多晶）,一、光伏分布式发电的
2、特点,分布式光伏发电逆变系统优化技术,不同的仰角好方位角,分布式光伏发电逆变系统优化技术,局部固定阴影,分布式光伏发电逆变系统优化技术,不同的朝向及仰角,分布式光伏发电逆变系统优化技术,不同的组件（薄膜与多晶）,分布式光伏发电逆变系统优化技术,浙江某企业屋顶,分布式光伏发电逆变系统优化技术,1、集中式,二、分布式发电的几种型式分析,0.5-1MW为一个单元,分布式光伏发电逆变系统优化技术,特点,成本低、可靠性高，管理维护容易。10MW电站为例，需20台500KW逆变器，逆变器平均0.400.5元/W。不同的布局时布线不方便，甚至发电量偏低。如屋顶地面结合布局，局部阴影遮挡，不同的组件组合等，导
3、致所需电缆增加，发电量达不到最佳。,二、分布式发电的几种型式分析,分布式光伏发电逆变系统优化技术,2、微（小）型式组件级MPPT或转换,二、分布式发电的几种型式分析,分布式光伏发电逆变系统优化技术,二、分布式发电的几种型式分析,分布式光伏发电逆变系统优化技术,二、分布式发电的几种型式分析,分布式光伏发电逆变系统优化技术,二、分布式发电的几种型式分析,分布式光伏发电逆变系统优化技术,特点,发电量高，不受组件匹配、布局及阴影遮挡的影响。发电量比集中式高出10%以上。并网容易，电缆节省。成本高，逆变器几乎是集中式的10倍因数量大，并网接入点要处理，可靠性有待验证。10MW电站为例，需40000个，逆
4、变器平均4元/W,二、分布式发电的几种型式分析,分布式光伏发电逆变系统优化技术,3、一般分布式 根据组件分布分区组合,100kw逆变器,50kw逆变器,250kw逆变器,二、分布式发电的几种型式分析,分布式光伏发电逆变系统优化技术,特点,发电量较高，并网容易，电缆节省。成本较高，逆变器数量较多。10MW电站为例，逆变器平均0.60.8元/W,二、分布式发电的几种型式分析,分布式光伏发电逆变系统优化技术,发电量与造价比较,二、分布式发电的几种型式分析,分布式光伏发电逆变系统优化技术,三种型式分析微小型逆变方式能效最高，价格最高；集中式价格最低，能效最低；一般分布式价格适中，能效适中；有没有更好的
5、办法？集中式的价格，微（小）型式的能效,能效,价格,二、分布式发电的几种型式分析,分布式光伏发电逆变系统优化技术,三、分布式发电系统设计与优化,1、影响发电量的因素系统能量损失组件不匹配能量损失局部阴影能量损失欠压/过压能量损失动态MPPT能量损失设计能量损失由于设计约束，使得屋顶、地面利用率受限间接能量损失对组件的监视,分布式光伏发电逆变系统优化技术,组件不匹配能量损失组件标称0/+5功率偏差，串联后峰值功率小于各个组件峰值功率之和。导致组串之间不匹配。组串实际与标称有高达5%能量损失。,分布式光伏发电逆变系统优化技术,串联后的MPP,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化
6、技术,局部阴影能量损失,同样阴影造成的能量能量损失视组件阵列的配置不同而不同。视光照不同而不同。,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化技术,由于旁路二极管的可能存在，一个电池片完全遮挡将戏剧性的导致整个组件能量输出减少，可能减少40%90%如果几个组件被遮挡，该串总开路电压可能低于最大功率点的电压而无法输出,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化技术,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化技术,上图中的功率曲线有两个极点，真正的最大功率点是左侧点，并高出一定的百分比。而实际上，要在这个最大点逆变输出是有问题的，因为直流电压可能低于逆变器的
7、最小输入电压。,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化技术,阴影造成的能量损失一年可达5%25%,分布式光伏发电逆变系统优化技术,欠压/过压损失,一个光伏阵列由组件的串联并联组成，整个阵列的电压和各组串的电流可能与组件标称的最佳工作电压不同，或高或低，由此产生能量损失015%,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化技术,MPPT能量损失,MPPT造成的能量损失来自两个方面：静态损失和动态损失。静态损失：按照目前的算法锁定的最大功率点可能是局部的。前面已介绍。下图是四个不同逆变器的静态MPPT效率,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化技术,
8、三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化技术,动态损失：由最大功率点跟踪速度和精度导致,天气好时，两种逆变器的发电量,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化技术,天气变化时，两种逆变器的发电量,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化技术,由于设计约束，使得屋顶、地面利用率受限,组串电压受限于逆变器允许最小和最大范围组串需平行摆放并且各组串必须长度一致由于这两个因素，可能有限的空间得不到充分利用，如：一般取20个组件为一串，25时开路电压720V，组件只能按照20的整倍数安装，如此只能舍弃不足20整倍数的空间，如只能摆放15个组件怎么办？对于不
9、规则或有遮挡的屋顶，其利用率只有65%70%另外，当需要更换或更新或增加组件就比较麻烦了。,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化技术,逆变器效率：最大效率98.7？加权效率97%？应用中实际效率？,逆变器效率问题,逆变器影响效率的因素 MPPT、输入电压、输出功率、开关频率,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化技术,前面通过案例及分析说明了能量损失的原因，解决的方案之一是微（小）型式，但成本高。有没有其他解决方案，实现集中式的价格微型式的性能？解决方案之一：MAGIC BOX + MAGIC INVERTER,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电
10、逆变系统优化技术,分布式光伏发电逆变系统优化技术,分布式光伏发电逆变系统优化技术,HIGHLIGHT新一代智能汇流箱增大能量输出，最高可憎25%柔性系统设计，充分利用有效空间自动故障处理功能 组串级高精度MPPT，最大效率99.5%可同时使用不同组件类型可用于不同的组串长度,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化技术,分布式光伏发电逆变系统优化技术,关于成本单从magic box部分增加成本看。以1MW为例，传统配置需要14个汇流箱，使用magic box代换后需要56个magic box，由此推算，需增加成本1012万，即每瓦增加0.100.12。如果从系统看，电缆的布局变
11、化，会导致数量下降,三、分布式发电系统设计与优化,分布式光伏发电逆变系统优化技术,结论组串级MPPT + 集中型逆变器（Magic box + magic inverter ）可提高电站发电量，充分利用有效空间，不受组件类型、组件长度的影响，设计更为灵活便捷，成本增加较少，在分布式光伏发电中不失为好的方案之一，,分布式光伏发电逆变系统优化技术,Magic inverter,分布式光伏发电逆变系统优化技术,一流的设计能力、丰富的设计经验、齐全的设计团队平衡系统的制造，逆变器、汇流箱、交流柜直流柜、高低压开关柜、箱式变压器、后台监控及通讯。完整的工程能力,分布式光伏发电逆变系统优化技术,分布式光伏发电逆变系统优化技术,分布式光伏发电逆变系统优化技术,分布式光伏发电逆变系统优化技术,