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成就现代生活 概念文件 光伏电站组串逆变器 晶体模块 2009年5月 太阳能逆变器 目录 1 简介 – 执行概要 2 2 选择电站最优布局 3 2.1 光伏方阵场地 3 2.2 备选场地布局 4 2.3 紧凑型变电站 5 2.4 模块布局 6 2.5 数据连接 7 3 维护/可靠性 8 4 附录A – 布线图 8 4.1 665kWp现场布线 8 4.2 10 MWp 电站布线 8 4.3 低压开关设备布局 8 1 丹佛斯光伏逆变器 A/S 概念文件-光伏电站组串逆变器 1 简介 – 执行概要 此概念文件将介绍如何在大型光伏电站中使用组串逆变器的全新概念。 众所周知，逆变器功率与成本之间的关系可表示为：€/kW 。因此，在创建数 MW 级的光伏电 站时，通常使用尽可能大的逆变器以降低投资成本。现在集中逆变器的功率可达 1 至 2MW 。 但逆变器日益大型化的发展趋势使得外部成本也越来越高。 光伏模块的最大模块仍低于 500W，其固有模块特性意味着任何规模的光伏电站都依然为模块 化。因此，探寻构建光伏电站的其他替代方案别具意义。 使用组串逆变器作为电站中的模块元素，其内置功能可省却集中逆变器所需的众多附加功能。 目前的组串逆变器具有集中逆变器的主要优势，如高直流（DC ）系统电压范围、三相输出时 保持高效等。这使得交流（AC ）及直流（DC ）布线的损耗都有所减少，确保了更高的生产效 益。 使用紧凑式变电站将组串逆变器连接至中压电网，这意味着变电站与逆变器都可以几乎不受影 响地安置于光伏模块子结构中。除此之外，变电器与逆变器还具有易于安装的优势，而且因为 使用普遍，其交付时间也很短。 安装、维护或更换组串逆变器无需特别培训，因此不再像集中逆变器一样需要服务合同。还由 于免除了接线盒，同样避免了直流（DC ）侧的维护。 本文将重点阐述为什么在电站应用中，组串逆变器是具有吸引力的集中逆变器的备选方案。并 将结合欧洲中部一家 10MWp 电站的案例进行说明，此电站有 15 块相同的光伏方阵场地、15 个单独的 630kVA 变电站及 15×42 TripleLynx逆变器。 图 1 基于晶体模块的光伏场地布局 如图所示，此案例布局有 14 排子结构，每排 12 个子结构（约 125m×125m）。 每个子结构有 18 个模块按横向排列成 3 行。 2 丹佛斯光伏逆变器 A/S 2 选择电站最优布局 布局光伏电站的目的在于高投资回报。这要求以最优效率使用逆变器及中压变电器，控制线缆 损耗、阴影与细致的电站监控带来的损失。另一方面也要求尽可能降低规划、材料及安装成 本。 2.1 光伏方阵场地 紧凑式变电站安装在方阵场地中可有效节约成本，因为模块与逆变器、变电站之间的线缆长 度最小，可将直流（DC ）侧及交流(AC)低压侧的线缆损耗控制到最低。见图 1 光伏场地布 局。 通过使用 1000V 输出的逆变器，可省掉接线盒及多个组串组合器。直流（DC ）线缆直接从组 串模块连至逆变器。 一个 630kVA 变电站有 42 个直接连接的逆变器和开关装置，包括适用于变电站低压区域的低压 分电器。 另外，数目众多的 665kWp 光伏场可以提高效益。 可参见附录 A 的建议布线实例。 下面将更加具体地说明这些优势： 2.1.1 直流（DC）侧的优势 组串逆变器直流（DC ）电压具有高最大值、低最小值的特性，实现了 5.28k 的串功率（连接至 有 60 个电池、220Wp 的模块时）。与功率相关的串数相应减少，显著降低了线缆及安装费 用。 图2 基于晶体模块