逆變器輸出有兩種,一種是直接并入低壓電網(wǎng),一種是先接入升壓變壓器升壓后并入中壓電網(wǎng)。我國電網(wǎng)單相電壓是220V,三相是380V,這是用戶端設(shè)備的額定電壓,考慮到線路壓降及變壓器帶負(fù)荷后自身壓降,變壓器輸出的額定電壓是三相400V和單相230V,所以逆變器的輸出電壓,單相機(jī)靠近設(shè)備側(cè),所以一般是標(biāo)220V,也有標(biāo) 230V的。三相機(jī)一般靠近變壓器側(cè),所以一般標(biāo)400V。
國家電網(wǎng)規(guī)定:
8kW及以下可接入220V,8-400kW接入380V,400kW-6MW可接入10kV,10MW可接入35kV。
因此400kW以下的光伏電站可直接接入380/220低壓電網(wǎng)。如果電站容量超過400kW并中壓電網(wǎng),中大功率電站,一般使用中功率組串式逆變器和大功率集中式逆變器,輸出電壓有很多種,集中式逆變器常見的有315V、360V、400V等多種,組串式逆變器有480V、500V、540V、800V等多種,逆變器后級接升壓隔離變壓器,這個電壓目前沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),那到底那一個電壓好呢?
1、集中式逆變器
大功率電站型逆變器,輸出電壓有315V、360V、400V等多種,輸入MPPT電壓范圍有480-820V、525-820V、600-820V三種。單純從逆變器本身效率上來看,電壓越高,電流就越小,400V逆變器效率也就會高一些。但是從系統(tǒng)發(fā)電量上考慮,315V的逆變器電壓范圍寬,發(fā)電時間多,總的發(fā)電量也會高一些,400V的逆變器,輸入額定電壓680V左右。
為什么集中式逆變器輸出電壓越低,光伏逆變器MPPT電壓范圍越寬,很多人不知道這個數(shù)值是怎么來的,其實(shí)它由兩方面決定的,IGBT的耐壓值決定MPPT的最高電壓;如果選用1200V的管子,首先要給IGBT留100V裕量,再加上母排的過電壓100~200V,所以逆變器的工作電壓一般要低于1000V~900V,考慮到組件的溫度特性,逆變器MPPT電壓一般要低于最高工作電壓50V到150V,所以MPPT最高電壓一般是820V到850V。逆變器交流輸出電壓決定MPPT的最低電壓,根據(jù)相關(guān)原理,直流輸入電壓=交流輸出電壓*1.414+PWM死區(qū)電壓損失+電感損失,如315V交流輸出,直流最低電壓=315*1.414+35=480V,如400V交流輸出,直流最低電壓=400*1.414+35=600V。
2、組串式逆變器
組串式逆變器有二級結(jié)構(gòu),前級DC/DC-BOOST升壓,后級是DC/AC逆變, MPPT的電壓范圍不受輸出電壓的影響,在超過400KW電站中,逆變器后級接升壓隔離變壓器,因此逆變器電壓可以有多種,目前國內(nèi)有480V、500V、540V、800V等4種電壓,480V、500V、540V這3種是接1000V系統(tǒng),800V是接1500V系統(tǒng)。這幾種電壓,怎么去選擇?
組串式逆變器前級DC/DC-BOOST電路,需要把直流電壓升壓并穩(wěn)定到一定值,這個叫直流母線電壓,才能轉(zhuǎn)為交流電,具體計算和集中式逆變器一樣,如480V輸出,直流母線電壓要710V左右,500V輸出,直流母線電壓要740V左右,540V輸出,直流母線電壓要800V左右。但組件串聯(lián)電壓一般沒有這么高,需要電路去調(diào)節(jié),逆變器一般采用PWM方式去調(diào)整,有一個術(shù)語叫占空比,等于組件串聯(lián)電壓/直流母線電壓,占空比和效率有很大關(guān)系,占空比越大,電壓差越小,效率就越高。