共直流母線(xiàn)并聯(lián)光伏逆變器的效率特性

也就是說(shuō)，各逆變器按照額定容量的比例分擔Y時(shí)，系統有最高效率。將yi=λki代入式(3)，可知此時(shí)各逆變器的效率相同，所以相應地直流側按最大輸入功率的比例分擔功率。其特例是，當采用同型號的逆變器時(shí)，各逆變器功率均分可使總體效率最高。
下面討論在給定總功率條件下，如何確定使總效率最高的逆變器投入臺數。文獻指出，可窮舉所有可能的逆變器組合方式，分別求得各組合方式的效率特性，當給定總功率時(shí)，選取使總效率最高的組合。例如，4臺逆變器并聯(lián)運行，其中型號I(100 kW)共2臺，型號II(250 kW)和型號III(500 kW)各1臺，總功率950 kW，效率特性計算結果如圖3所示。
圖3a為各種逆變器組合的效率曲線(xiàn)，以及系統最優(yōu)效率曲線(xiàn)。圖3b示出為獲得系統最佳效率ηbest，各種逆變器需投入的數量?？梢?jiàn)，在系統總功率較小時(shí)，通過(guò)減少逆變器投入數量，共用直流母線(xiàn)的并聯(lián)逆變器集群仍可達到較高的逆變效率。

對于同型號逆變器構成的集群，根據前文假設和分析，設單臺逆變器效率滿(mǎn)足式(3)，則n臺并聯(lián)時(shí)的效率特性為：


5 實(shí)驗驗證
搭建實(shí)驗平臺對上述分析進(jìn)行驗證。兩臺10 kW三相并網(wǎng)光伏逆變器共直流母線(xiàn)并聯(lián)，以光伏模擬器作為直流輸入電源，輸出為400 V三相電網(wǎng)。首先，測試單臺逆變器的效率特性曲線(xiàn)；然后，測試兩臺逆變器功率均分時(shí)效率特性曲線(xiàn)；最后，測試兩臺逆變器功率不均分時(shí)的效率，并與功率均分時(shí)的效率進(jìn)行對比。
單臺逆變器效率特性如圖4a所示。為驗證此處所述的單臺逆變器效率模型，取10組實(shí)測數據進(jìn)行擬合。表1取其中5組實(shí)測值與擬合值對比?？梢?jiàn)，擬合值與實(shí)測值十分接近，擬合優(yōu)度判定系數R2=0．999 6，可知所提效率模型較為合理。

單臺逆變器和兩臺并聯(lián)逆變器的效率特性曲線(xiàn)如圖4b所示。由圖可見(jiàn)，當兩臺并聯(lián)逆變器功率均分時(shí)，其總體效率曲線(xiàn)與單臺逆變器效率曲線(xiàn)橫軸放大一倍時(shí)基本一致。在同樣的總功率下，兩臺逆變器功率均分時(shí)的效率高于功率不均分時(shí)的效率，具體數值對比見(jiàn)表2。

6 結論
此處建立并驗證了單臺光伏逆變器和共直流母線(xiàn)并聯(lián)光伏逆變器的效率模型，推導了使并聯(lián)逆變器總效率最高的功率分配方式，測試了并聯(lián)逆變器在不同工況下的效率。理論和實(shí)驗表明，若各逆變器效率特性相同，則當總功率和并聯(lián)數一定時(shí)，按各逆變器最大功率的比例分擔功率，可使總效率最高。其特例是，當采用同型號逆變器時(shí)，各逆變器功率均分可使總體效率最高。