逆變器在光伏電站應用中的超配能力

一、什么叫超配

在光伏系統中，設計工程師將光伏組件的總容量配得比逆變器容量大一些，這種情況被稱(chēng)為超配。其原因在于光伏系統中常常存在組件功率的衰減、灰塵遮擋以及線(xiàn)路損耗的問(wèn)題，再加上不同地區的光照條件差異，會(huì )影響光伏系統的收益。

適當的超配可以提高電站系統整體收益，并已為電站業(yè)主所接受并廣泛應用。

二、組串式逆變器超配設計要求

在超配設計中，除了考慮系統損耗以外，最優(yōu)容配比(組件容量：逆變器容量)主要是由電站所處位置的光照條件決定的。國內分布式電站大多數分布在我國東南部地區，根據國家氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能評估中心的資源區域分類(lèi)，多數處于II，III, IV類(lèi)光照資源區，光照條件相對較差。在此類(lèi)地區，容配比至少需要在1.1倍以上，才能達到最優(yōu)的系統度電成本，投資者的收益才能最大化。

在超配設計時(shí)，對組串式逆變器有哪些具體要求呢?

評估逆變器實(shí)際可用交流側功率

超配是光伏電站的組件容量相對交流側容量而言的。對于一個(gè)光伏電站，其容量應該以交流功率側容量來(lái)標定。對于組串式逆變器一樣，其“實(shí)際可用交流側功率”才是對超配真正有意義的。在某種程度上，“實(shí)際可用交流側功率”是系統進(jìn)行超配設計的前提。

如某個(gè)組串式逆變器，其交流側額定功率參數是36kW，但按照其直流側真實(shí)最大可配置到的功率只有34KWp，考慮逆變器自身?yè)p耗，其“實(shí)際可用交流側額定功率”一定是小于34KW，從超配系數1.1的角度看，現實(shí)版“實(shí)際可用交流側額定功率”可能僅僅是30KW。

逆變器必須具備良好的散熱能力

組串逆變器主要應用于小型屋頂及小型山丘等復雜分布式電站，環(huán)境溫度高，散熱條件相對較差。在這樣的情況下，系統超配后，逆變器滿(mǎn)載及過(guò)載的運行時(shí)間會(huì )加長(cháng)，對于逆變器的散熱能力提出了挑戰。

因此高效的散熱能力是逆變器穩定、不降額運行的保障。在選擇逆變器時(shí)，散熱方式的選取上也需要慎重，實(shí)際測試表明，對于幾十KW的電力電子設備，長(cháng)期工作在滿(mǎn)載狀態(tài)下，智能風(fēng)扇散熱效果更優(yōu)。

直流輸入端子數量必須足夠多

在實(shí)際電站配置中,為了實(shí)現超配設計,可以增加串聯(lián)組件數量以及增加并聯(lián)串數。同樣組件的串并聯(lián)數量也需要結合逆變器的實(shí)際最大輸入電壓及最大輸入電流.

以當前常見(jiàn)的交流額定功率為30KW的組串式逆變器為例，可以計算出不同的端子數量所對應的超配系數。

(不同端子數量對應的功率及相應的超配系數情況)

對于交流額定功率為30KW組串式逆變器，針對常見(jiàn)的270W及以下的組件，至少需要配置6串才能滿(mǎn)足1.1以上的超配設計要求。

不同于集中式逆變器方案，組串式逆變器是直接連接組件，中間沒(méi)有直流匯流環(huán)節，所能連接的組件串數受限于自身的輸入端子數，因此，足夠的輸入端子數量實(shí)現超配設計的必要保證,同樣超配還要考慮逆變器最大輸入。

逆變器過(guò)載能力需要盡量大

逆變器需要有較強的過(guò)載能力，一方面，當組件可輸出能量在扣除直流側線(xiàn)損之后，仍然大于逆變器的額定功率，具備過(guò)載能力的逆變器，可以盡可能的減少限發(fā)時(shí)間，減少發(fā)電量損失。另一方面，隨著(zhù)越來(lái)越多的用戶(hù)使用逆變器替代電站的SVG功能，具備過(guò)載能力的逆變器可以在響應無(wú)功調度的同時(shí)，輸出超過(guò)額定容量的有功功率。

總結

光伏系統超配設計已受到用戶(hù)的廣泛關(guān)注，通過(guò)適當的超配，可以提高投資者的整體收益。對于國內正大力推廣的分布式項目，需要至少1.1倍以上的超配系數。

當然，并不是所有的組串式逆變器都可以進(jìn)行超配設計的。在當前常見(jiàn)的逆變器中，至少需要1.1倍以上的超配方案，且逆變器需要有足夠的功率余量、良好的散熱性能和一定的過(guò)載能力。

上海兆能逆變器在設計時(shí)均以客戶(hù)收益最大化為導向，充分考慮到直流側超配對系統收益的重要性，逆變器產(chǎn)品的實(shí)際功率標定、散熱、直流輸入端子數量及過(guò)載能力，以滿(mǎn)足系統超配設計的需求。