光伏电站并网逆变器选型思路，多数符合比例段内

在分布式光伏发电系统及集中式光伏电站的建设过程中，并网逆变器作为实现交直流电能转换的核心设备，其选型方案直接影响系统的发电效率、运行稳定性及投资回报率。

本文将系统阐述并网逆变器选型的技术要点，通过对功率容量匹配、设备类型选择及关键技术参数解析等核心环节的深入分析，为光伏项目建设提供科学、系统的选型指导依据。

一、 逆变器容量的选型确定

并网逆变器作为光伏并网系统的关键设备，它的选择直接关系到系统的效率、输出电 能质量、电站的稳定性以及最终的发电量， 因此必须从多方面综合考虑来进行选择。并网逆变器的功率通常跟光伏系统容量相等，但需要考虑以下几种情况：

1 工作情况

应考虑当地太阳辐射情况、设备最大工作功率以及在该功率下工作的时间情况，即设 备的日常工作平均时间、最大负荷情况;

2 设备余量

考虑选型并网逆变器的最大直流输入功率，设计选择的光伏系统功率不应超过并网逆 变器的最大直流输入功率。

如果项目建设地点辐射情况较好，设备在大多数时间中达到额定工作功率，那么设计应当适当留余量，范围以不超过 15%为宜;

如果项目建设地点辐射情况一般，设备在大多数情况下无法以额定功率发电，那么可以降低并网逆变器容量或者选择相同容量，以选择相同容量为宜。

3 组串情况

在确定系统容量时，需要考虑最大串联组件数量问题，以确定最终总光伏系统功率。

4 提高效率和发电量的选择

对于设计规范的光伏发电站而言， 逆变器的功率应当与所连接光伏组件的功率相适 宜。两个系统部分功率的关系可以通过逆变器最大功率和光伏组件的峰值功率之间的比值 进行描述。

5 获得最大发电量

对于旨在获得最大发电量的发电站设计，应当适当提高并网逆变器负荷程度，即上述的逆变器最大功率和光伏组件的峰值功率之间的比值，应当设置在大约 110%比较合适。

说明：本节仅从系统容量方面考虑发电量，实际发电量有很多考虑环节，对于以并网 逆变器参数、规格的选择来提高发电量的内容在本章其他节叙述。

6 经济型光伏电站

如果要设计比较经济的发电站，应避免使用过大容量的逆变器。大容量的集中型并网逆变器由于整体容量的增大，对于相关设备的耐压、过电流有较高的要求，会造成设备造价增加。

另外，对于在日照条件比较差的地区，应选用相对容量较小的逆变器，而不以利用全部光照能量为标准选择逆变器容量。

另外，提高发电效率和缩短投资回收周期还要取决于日照条件、逆变器在部分负载下的效率和送入电网的电量价格。

二、并网逆变器类型的选型确定

对于不同系统规模，考虑到系统整体效率、最大发电量等因素，可能会选择不同方式 的并网逆变器。

1 小功率光伏系统

对于电源电压为 220V 的小型光伏发电系统，一般直接选用与光伏组件峰值功率接近的单相逆变器;

对于电源电压为三相 380V 的小型光伏发电系统，当无适合的三相逆变器时，一般直接选用单相并网逆变器，在这种情况下需要对光伏组件的总数量进行三等分，相互独立的每一组组件各自接入一台单相逆变器上，三个相线上各接入一台相应的并网逆变器，保证送入三个相线的发电量相等，当每相的光伏组件功率远大于逆变器输入峰值功率时，每一相上也可采用多台单相并网逆变器，此时接入到逆变器的组件数量也必须按照逆变器功率 大小进一步均分。

2 中型光伏系统

对于功率在几十个千瓦左右的中小型光伏系统，需要注意的是实际接入的电压，因为对于这类容量系统通常接入功率不大，甚至可以选择单相接入，即单相并网逆变器，也可 以通过若干个组串逆变器的并联实现，当接入电压较高时，可考虑设置升压变压器。

3 大型光伏系统

对于大规模太阳能发电系统，应当尽可能采用大功率的集中型并网逆变器，降低系统复杂程度。当系统发电功率远大于并网逆变器功率时， 可将整个光伏系统按照逆变器的容量大小进行分割，采用模块化并网方式。每一个模块可采用单台逆变器，也可采用多台并 联运行。

三、影响逆变器选型的其他因素

1 设备电压等级

目前市场上的大功率并网逆变器电压等级大致有 2 种，一种为低电压类型，其输出电压在 400V 以下，另一种为高电压型，其输出电压为 10KV。

输出电压在 400V 以下的逆变 器又因生产厂家所采用的技术不同，逆变器的输出电压各异， 主要的输出电压类别有：

270V 、300V 、315V 、328V 、380V 、400V 等，其内部一般设计无隔离变压器，当采用低压并网接入方案时，对于和电网电压等级不同的逆变器应在逆变器输出端设置隔离变压器，

高压型并网逆变器其内部一般设计了升压隔离变压器，当采用高压并网接入方案时，除非电网电压与逆变器输出电压为同一等级，一般应选用无隔离变压器的并网逆变器，在逆变 器输出端单独设置隔离型升压变压器。

对于不同制造商生产的并网逆变器，逆变器的最高直流输入电压会有所不同，小功率逆变器的电压比大功率逆变器要低许多，不同电压制式的国家所推出的并网逆变器其最高 输入电压也是不同的，例如日本的 TMAIC 公司，产品最高输入电压为：610V，而欧洲和我国主要产品最高电压一般在 850V-1000V 范围。

低输入电压的并网逆变器必然电池组串的并联数会比较多，相应工作电流会比较大、 但是设备耐压降了下来;

高输入电压的并网逆变器串联数增大，但并联数将会减少，汇流箱的使用数量也会减少，主电路电流相应会降低，但是设备耐压要求比较高，对于控制回路中常规的开关器件 的需压要求也相应提高，一般必须采用串极使用。

2 隔离并网要求

逆变器一般采用隔离变压器来实现隔离并网，隔离变压器有 2 个作用，一是进行电气隔离，二是实现升压，光伏并网发电系统的电气隔离主要目的是防止逆变前级的直流分量 直接进入交流电网从而危害交流电网中的电气设备正常运行，同时增强整个光伏发电系统

3 输入极限参数

3.1 输入最高电压

设计需要考虑并网逆变器跟光伏电池组串的安全配合问题，要求光伏组串最高电压 (开路电压)不超过并网逆变器最高输入直流电压，应当考虑当地环境温度对组件电压的 影响(需要结合开路电压温度系数进行计算)。一般情况下应选用最高输入电压大于 900V 的产品。

3.2 最大输入电流及接入端品数量

目前的并网逆变器分为 2 类，一类为集中型，一类为组串型。

对于集中型，输入端口数大多数按照 MPPT 数量来定，如果设备仅有 1 路 MPPT，那么通常会仅有 1 路端口输入，如果是2 个 MPPT(比如某些厂家的 500KW 并网逆变器由 2 台 250KW 并网逆变器组成)即有 2 路输入，对于主从结构的设备，通常会只有 1 路(铜 排)，系统按照实时容量来自行分配工作设备模块，但是大多数厂商可以提供选件，就是 说增加路数，前提是增加控制开关的数量、或者使用铜排方式，直接在铜排上汇流。

因此，输入端口数需要仔细向厂商相关工程师了解，这样才能确定设备的最大输入电流在设备输入端的分配情况。

对于组串型，一般会有多路输入，但是每路都有最大输入电流限制，

例如某组串型并网逆变器，输入为 3×7.5A，就是说 3 路输入，每路最大电流为 7.5A， 就是说我们在选择组件时电流不可以超过 7.5A，还需要考虑一定余量。

4 系统效率

作为光伏系统的关键部件，并网逆变器每降低一个百分点，就意味着 1%的发电量的损失，因此，在其他条件符合需求时，在设计时优先选择高效率并网逆变器，但是对于效率 并不是单纯看最高效率、欧洲效率， 而是需要看效率曲线，以以下几款并网逆变器的效率 曲线来举例说明。

以下是某品牌功率为 500KW 并网逆变器效率曲线

从曲线图可以看出该产品效率并没有达到 98%，同时我们可以看到，逆变器效率在25%左右功率下才接近 98%线，也就是说在低负荷时逆变效率比较低。

下面的曲线图为另一品牌功率为 500KW 并网逆变器效率曲线。

从曲线图可以看到设备在2%的功率时即可达到 95%以上的效率，并且效率就高于 95.5%，在 8.4%额定功率即可达到效率高于 97% ，该款产品内部也是由若干个模块采用主从结构设计，这种设计在低功率时仅启动部分模块工作，而把其他模块的负荷都加到单个模块上，使单个模块达到高效率的高负荷，因此可以使总体效率比较高。

对于并网逆变器，由于光伏系统相当一部分时间内没有工作在满负荷，因此我们需要优先选择能够在大多数符合比例段内都能达到较高效率的设备。

综上所述，光伏并网逆变器的选型是一个系统且严谨的过程，需综合考量功率匹配、转换效率、防护等级、电网适应性等核心参数。通过全面对比与科学评估，才能选出契合项目需求、兼具可靠性与经济性的最优机型，为光伏发电系统的高效稳定运行筑牢根基。

文章来源：新能源光伏电气设计 I 光伏电站并网逆变器选型思路与要点探讨