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1、淺談如何改進(jìn)光伏并網(wǎng)逆變器的效率（新疆天富金陽新能源有限責(zé)任公司，新疆石河子，832000）摘要:木文運(yùn)用理論分析和實(shí)證分析相結(jié)合的方法，找出影響光伏電站逆變器效率的因素，并與電站的實(shí)際發(fā)電數(shù)據(jù)相結(jié)合，提出改進(jìn)光伏并M逆變器效率的途徑。關(guān)鍵詞：光伏電站逆變器效率多路MPPT一、引言太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)可區(qū)分為兩大類：一是獨(dú)立系統(tǒng)，二是并網(wǎng)系統(tǒng)。獨(dú)立系統(tǒng)是由太陽能電池直接給負(fù)載提供功率，多用于向偏遠(yuǎn)無電地IX供電，易受到諸如時(shí)間和季節(jié)的影響。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)是通過控制逆變器，直接將太陽能電池陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，輸向電網(wǎng)。光伏發(fā)電的核心是利用
2、光伏組件（就是人們常說的太陽能電池板）將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，但由于光伏組件只能生成直流電，且大小與陽光強(qiáng)度有關(guān)，難以直接利用，因此需要將這種直流電通過光伏逆變器轉(zhuǎn)換成我們常用的交流電，方便電力的傳輸與利用。逆變器作為一種將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備，應(yīng)用范圍十分寬廣。而光伏逆變器，則是針對光伏發(fā)電系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的一種特種逆變器。尋求高性能、低造價(jià)的光伏材料和器件以減小光伏發(fā)電系統(tǒng)的自身損耗是其研究熱點(diǎn)之一。作為光伏陣列與電網(wǎng)系統(tǒng)間進(jìn)行能量變換的逆變器，其安全性、可靠性、逆變效率、制造成木等因素對發(fā)電系統(tǒng)的整體投資和收益具有舉足輕重的地位。因此，對于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3、的合理選擇、提高系統(tǒng)效率和降低牛.產(chǎn)成木有著極其重要的意義。光伏逆變器與普通逆變器相比，IX別體現(xiàn)在其只備最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）功能與針對電安全的低電壓穿越能力。按照光伏發(fā)電原理，光伏組件的發(fā)電能力是隨著陽光強(qiáng)度、溫度和其他環(huán)境因素變化的，在不同日照強(qiáng)度下都存在一個(gè)最大功率輸出點(diǎn)。光伏逆變器通過MPPT模塊，控制自身輸入端（即光伏組件輸出端）的工作電壓大小，使得光伏組件工作在最大功率點(diǎn)輸出狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)光伏逆變器的最大功率輸入，提高陽光的利用率。二、光伏并網(wǎng)逆變器效率介紹歐洲效率(EuropeanEfficiency)選取德國慕尼黑地區(qū)一年的日照
4、強(qiáng)度數(shù)據(jù)，分別對應(yīng)歐洲效率的分檔區(qū)間，統(tǒng)計(jì)其不同區(qū)間的年累計(jì)發(fā)電量，在此基礎(chǔ)上計(jì)算出每段功率分檔水平上的年總發(fā)電量的權(quán)重占比。對于光伏逆變器的設(shè)計(jì)而言，對最大功率的追求僅僅是處于第二位的，歐洲效率的最大化才是最重要的。歐洲效率是指最大穩(wěn)壓下的是最大效率，是根據(jù)歐洲光照條件，給出一個(gè)冇標(biāo)準(zhǔn)配置陣列的光伏逆變器，在不同功率點(diǎn)的權(quán)值，用來估算逆變器的總體效率。歐洲效率權(quán)重取值如表格1所示。表1慕尼黑地區(qū)光照資源分布與歐洲效率分布力口州效率(CaliforniaEfficiency,CEC效率)是由美國加州能源協(xié)會(huì)選取美國洛杉磯地區(qū)與達(dá)拉斯地區(qū)一年的輻照強(qiáng)
5、度，按照上述范圍選取的原則對應(yīng)CEC效率的分檔區(qū)間，統(tǒng)計(jì)不同區(qū)間的年累計(jì)發(fā)電量，在此基礎(chǔ)上計(jì)算出每段功率分檔水平上的年總發(fā)電量的權(quán)重占比。加州效率權(quán)重取值如表格2所示。表2美國洛杉磯、達(dá)拉斯地區(qū)光照資源分布與CEC效率權(quán)重根據(jù)歐洲效率以及CEC效率模型進(jìn)行分析，結(jié)合中國地區(qū)太陽能資源區(qū)條件，我國在2012年開始成立了起草小組并于2013年針對中國光伏發(fā)電建設(shè)及運(yùn)行環(huán)境的特點(diǎn)在國內(nèi)率先提出了“中國效率”的概念。我國太陽能資源區(qū)分為四類，在每一類地區(qū)中選取代表性區(qū)域分析不冋功率區(qū)間的年累計(jì)發(fā)電量，按照歐洲效率以及CEC效率取點(diǎn)的原則，在此基礎(chǔ)上選取相對
6、穩(wěn)定且能覆蓋全功率范圍的統(tǒng)計(jì)區(qū)間，并計(jì)算出每段功率分檔上的年發(fā)電量的權(quán)重占比。表3中國效率加權(quán)值表2015年中國工業(yè)和信息化部公告的《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件（2015年本）》首次提出光伏逆變器的“中國效率”相關(guān)要求。《光伏制造行、Ik規(guī)范條件（2015年本）》中規(guī)定：含變壓器型的光伏逆變器中國加權(quán)效率不得低于96%,不含變壓器型的光伏逆變器中國加權(quán)效率不得低于98%（微型逆變器相關(guān)指標(biāo)分別不低于94%和95%）。三、光伏并網(wǎng)逆變器效率的提升3.1歐洲效率的提升對對于光伏逆變器而言，不僅最人輸出功率的增加可以轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益,歐洲效率的提高同樣可以，而更
7、加明顯。歐洲效率的定義不冋于我們通常所說的平均效率或者最高效率。它充分考慮了太陽光強(qiáng)度的變化，更加準(zhǔn)確地描述了光伏逆變器的性能。歐洲效率是由不同負(fù)載情況下的效率按照不同比重累加得到的，其中半載的效率占其最大組成部分。為了提高光伏逆變器的歐洲效率，僅僅降低額定負(fù)載吋的損耗是不夠的，必須同吋提高不同負(fù)載情況下的效率。歐效的改善所帶來的經(jīng)濟(jì)效益也很容易通過計(jì)算得到。例如以一個(gè)額定功率3kw的光伏逆變器為例，根據(jù)現(xiàn)在市場上的成本估算，光伏發(fā)電每千瓦安裝成本大約需要4000歐元[2],那也就意味著光伏逆變器每提高歐效1%就可以節(jié)省120歐元。提高光伏逆變器的
8、歐洲效率帶來的經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見的，“不惜成本”追求更高的歐效也成為現(xiàn)在光伏逆變器發(fā)展的趨勢。3.2功率器件的選型在通用逆
