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2018年12月13日 | 中功率逆变器输出电压有何秘密？

2018-12-13 来源：来源：古瑞瓦特

　　众所周知，光伏逆变器的输入电压范围会影响系统发电量，一般来说，输入电压范围越宽，组件串并联的灵活性就越大，可以早开机晚停机，逆变器发电时间长，因此发电量就多。那么逆变器输出电压与发电量有没有关系呢？

　　逆变器输出有两种，一种是直接并入低压电网，一种是先接入升压变压器升压后并入中压电网。我国电网单相电压是220V，三相是380V，这是用户端设备的额定电压，考虑到线路压降及变压器带负荷后自身压降，变压器输出的额定电压是三相400V和单相230V，所以逆变器的输出电压，单相机靠近设备侧，所以一般是标220V，也有标 230V的。三相机一般靠近变压器侧，所以一般标400V。

　　国家电网规定：

　　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以下的光伏电站可直接接入380/220低压电网。如果电站容量超过400kW并中压电网，中大功率电站，一般使用中功率组串式逆变器和大功率集中式逆变器，输出电压有很多种，集中式逆变器常见的有315V、360V、400V等多种，组串式逆变器有480V、500V、540V、800V等多种，逆变器后级接升压隔离变压器，这个电压目前没有相应的标准，那到底那一个电压好呢？

　　1集中式逆变器

　　大功率电站型逆变器，输出电压有315V、360V、400V等多种，输入MPPT电压范围有480-820V、525-820V、600-820V三种。单纯从逆变器本身效率上来看，电压越高，电流就越小，400V逆变器效率也就会高一些。但是从系统发电量上考虑，315V的逆变器电压范围宽，发电时间多，总的发电量也会高一些，400V的逆变器，输入额定电压680V左右。

　　为什么集中式逆变器输出电压越低，光伏逆变器MPPT电压范围越宽，很多人不知道这个数值是怎么来的，其实它由两方面决定的，IGBT的耐压值决定MPPT的最高电压；如果选用1200V的管子，首先要给IGBT留100V裕量，再加上母排的过电压100~200V，所以逆变器的工作电压一般要低于1000V~900V，考虑到组件的温度特性，逆变器MPPT电压一般要低于最高工作电压50V到150V，所以MPPT最高电压一般是820V到850V。逆变器交流输出电压决定MPPT的最低电压，根据相关原理，直流输入电压=交流输出电压*1.414+PWM死区电压损失+电感损失，如315V交流输出，直流最低电压=315*1.414+35=480V，如400V交流输出，直流最低电压=400*1.414+35=600V。

　　2组串式逆变器

　　组串式逆变器有二级结构，前级DC/DC-BOOST升压，后级是DC/AC逆变， MPPT的电压范围不受输出电压的影响，在超过400KW电站中，逆变器后級接升压隔离变压器，因此逆变器电压可以有多种，目前国内有480V、500V、540V、800V等4种电压，480V、500V、540V这3种是接1000V系统，800V是接1500V系统。这几种电压，怎么去选择？

　　从机器成本上看，同等功率的逆变器，输出电压越高，电流就越小，成本越低。从这点看似乎电压越高越好，但综合考虑前级升压的效率，以及器件的寿命和组件配置的灵活性，电压480V是比较适合的。

　　组串式逆变器前级DC/DC-BOOST电路，需要把直流电压升压并稳定到一定值，这个叫直流母线电压，才能转为交流电，具体计算和集中式逆变器一样，如480V输出，直流母线电压要710V左右，500V输出，直流母线电压要740V左右，540V输出，直流母线电压要800V左右。但组件串联电压一般没有这么高，需要电路去调节，逆变器一般采用PWM方式去调整，有一个术语叫占空比，等于组件串联电压/直流母线电压，占空比和效率有很大关系，占空比越大，电压差越小，效率就越高。

　　480V交流电压，也是欧洲和美国一个通用电压，很多交流开关、电缆、防雷器等器件，就是按480V来设计的，留有充足的裕量，而500V和540V的系统，也只能采用480V一样的器件，相对来说，裕量变小，安全性降低。而逆变器的功率器件IGBT，电容，母排等器件，电压应力越高，寿命越短。因此，选用480V输出的逆变器，发电量会更高，安全性能也会更好。

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