太陽能光伏項目需要無干式變壓器的逆變器結(jié)構(gòu)

頻道：關(guān)鍵詞：本文介紹了商用和公共光伏安裝工程中使用的無干式變壓器逆變器的構(gòu)造。它分析了電力集成商和公用事業(yè)公司如何通過將多個逆變器直接集成到電網(wǎng)中或僅提供一個中壓干式變壓器來發(fā)揮他們的新能力。較后，本文還詳細(xì)列舉了降低系統(tǒng)復(fù)雜性和較大化發(fā)電效率帶來的好處。新一代干式無變壓器技術(shù)降低了電力集成商和公共電力公司的系統(tǒng)復(fù)雜性。針對較常見的兩個大型光伏安裝工程，——建筑逆變器直連工程和并網(wǎng)發(fā)電輸電公共安裝工程，該技術(shù)較大化了其輸電能力。

雖然太陽能光伏電源的價格越來越有競爭力，但整個行業(yè)繼續(xù)提高性能、提高效率、降低成本是非常重要的。提高大型投資設(shè)備的質(zhì)量和性能是不斷增加收入的途徑。此外，逆變器的性能和效率與光伏模塊和陣列一樣重要。在大型光伏系統(tǒng)的設(shè)計中，電力集成商和公用事業(yè)公司正在摒棄傳統(tǒng)的逆變設(shè)備，選擇較先進(jìn)的無干式變壓器逆變技術(shù)，以降低系統(tǒng)的復(fù)雜性，較大限度地提高功率傳輸。確實有必要仔細(xì)看看干式無變壓器逆變器技術(shù)如何通過影響系統(tǒng)設(shè)計、效率和系統(tǒng)平衡(BoS)成本來幫助改變競爭格局。

直接轉(zhuǎn)換的新技術(shù)是通過使用可分離的兩極600和-600伏直流電池組實現(xiàn)的，因此不需要在低壓三相電網(wǎng)上配備干式變壓器。這種配置不僅提高了發(fā)電效率，而且不需要傳統(tǒng)上需要的逆變器干式變壓器，降低了相關(guān)系統(tǒng)平衡(BoS)成本，避免了單極配置相關(guān)的不必要的線路衰減。這項技術(shù)也為電力集成商和公用事業(yè)的大型商業(yè)或公共安裝項目帶來了更多的好處。例如，在一個規(guī)模為1至2兆瓦的商業(yè)項目中，在建筑物入口處的干式變壓器的低壓側(cè)需要1至8個逆變器，即使干式變壓器已經(jīng)與逆變器集成，每個逆變器也應(yīng)該配備一個單先的定制隔離干式變壓器——。真正的沒有干式變壓器設(shè)計的逆變器可以支持直接連接，不需要任何其他干式變壓器設(shè)備和定制修改，不會產(chǎn)生系統(tǒng)平衡成本。對于中壓干式變壓器連接點在5千伏至12.7千伏之間的公共安裝項目，可以將多個不帶干式變壓器的逆變器集成為一個適當(dāng)尺寸的標(biāo)準(zhǔn)中壓干式變壓器。干式變壓器可以放置在電場中的任何位置，較適合靠近逆變器。

無干式變壓器和兩極陣列配置的逆變器技術(shù)

采用無干式變壓器逆變技術(shù)的太陽能光伏系統(tǒng)發(fā)電時，光伏組件與負(fù)載之間不需要任何干式變壓器——，通常是高壓交流(HVAC)設(shè)備和商用熒光照明。雖然有些廠商聲稱沒有干式變壓器技術(shù)，但實際上他們的產(chǎn)品還是需要在逆變器和負(fù)載之間配備一個隔離的干式變壓器。他們只是將逆變器集成到一個逆變器盒中，或者單先出售。一個真正的干式無變壓器逆變器可以直接轉(zhuǎn)換來自逆變器的功率，并將其傳輸?shù)剿降呢?fù)載。這是因為雙極600VDC陣列配置。電力集成商和公用事業(yè)公司可以獲得提高系統(tǒng)性能和降低系統(tǒng)平衡成本的好處： #p#分頁標(biāo)題#e#

效率更高

減少設(shè)備和電線的規(guī)模和數(shù)量

降低材料和安裝成本

為了說明這些優(yōu)勢，讓我們來看看兩個較常見的大型光伏安裝項目的框架

商用屋頂安裝工程中的直接并網(wǎng)光伏逆變器

1兆瓦商用屋頂系統(tǒng)，其連接點位于設(shè)施入口的低壓端，需要1至4個并網(wǎng)光伏逆變器。使用傳統(tǒng)逆變器時，無論干式變壓器是否與逆變器集成，每臺逆變器都必須配有單先或定制的隔離干式變壓器。因此，電源立即被削弱，因為隔離干式變壓器的效率通常只有98%到99%，較多可以降低2%的效率。

傳統(tǒng)逆變器由于體積大、重量重，會限制光伏逆變器系統(tǒng)的設(shè)計。兩個500千瓦逆變器的系統(tǒng)設(shè)計需要在地面安裝逆變器，因為這種逆變器/干式變壓器的尺寸和重量相對較大。即使隔離干式變壓器可以與逆變器分離，但安裝較低的電壓和較高的電流會導(dǎo)致昂貴的導(dǎo)線成本，而較低的輸出電壓和每個逆變器所需的多個繞組會限制分離距離。

集成逆變器的穩(wěn)定性也需要注意。傳統(tǒng)的逆變器設(shè)計通常采用無阻尼大三角濾波器，當(dāng)許多器件并聯(lián)或逆變器設(shè)置在長輸線上時，可能導(dǎo)致系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。此外，如果逆變器并聯(lián)放置在同一個盒子里，每臺為500千瓦

逆變器由四個較小的125千瓦機組驅(qū)動，因此該系統(tǒng)容易受到電氣干擾，并將給整個光伏系統(tǒng)帶來多個故障點。

相比之下，真正的干式無變壓器逆變器直接固定在建筑物的入口處，甚至固定在足夠大的配電安裝板上。因為沒有隔離的干式變壓器，所以從光伏模塊電源獲得的額外的1%到2%的能效直接進(jìn)入負(fù)載。當(dāng)功率為500 kW時，這意味著較小自由附加輸出為5 kW。此外，直接轉(zhuǎn)換成可用電壓，而不是單極逆變器的較低交流電壓，交流電流減少一半以上，從而降低交流一端的導(dǎo)線成本。

如果他們都不做

式變壓器，逆變器的尺寸更小，重量更輕，為電力集成商在安裝和整體系統(tǒng)設(shè)計方面提供了更大的自由。由于重量的限制和必須的加固措施，在五層樓的建筑物屋頂安裝一個傳統(tǒng)的逆變器從成本上來說可能會讓人望而卻步，但是設(shè)計人員卻可以讓無干式變壓器逆變器安裝在商業(yè)建筑的屋頂上（而不是安裝在地下室），使其直接與五樓的安裝板連接。這樣的設(shè)計不僅可以免除昂貴的高達(dá)五層樓的直流電布線，而且還能縮短交流電電線的長度并降低相關(guān)成本。

來源：中工業(yè)電器網(wǎng)