【光伏设计】逆变器集中化方案介绍

组串式逆变器凭借自身的多MPPT、高效发电、成本逐步降低等多个优点，在新建光伏地面电站的项目中得到广泛应用。组串逆变器的性能、位置摆放也直接影响整个并网光伏电站的发电效益。针对大型光伏电站投资成本和发电效益的问题，对逆变器的安装位置在实践中也提出了诸多方案。

在综合考虑了逆变器的投资成本、发电效益和运维情况等多方面，对比了组串逆变器集中平台化放置的方案和组串逆变器分散放置的方案。

以目前常见的地面3.15MW子阵规模，固德威根据自身的研发优势与行业资源优势，目前已集合35kV箱变与组串逆变器集中放置平台化的方案。该方案相较于传统的布置方案，存在有可以更大限度的减少线路损耗，通讯链路更短更快，方便安装及后期运维的优势。

通过与传统的分散式安装对比，集中化方案具有使用的直流侧线缆更长，交流侧线缆更短的特点。直流线缆因电晕损耗和无线电干扰损耗比交流线路更小，再加上直流线缆的输电电压比交流电压要高，从而直流线缆的损耗较交流损耗更低。故此方案带来的整体损耗也会更小。

另外，为了降低LCOE发电成本，在2020年10月23日颁布的光伏行业的《光伏发电系统效能规范（NB/T 10394-2020）》中，该规范的容配比限制提高到1.8:1，以交流侧计算规模的“额定容量”，该规范也为光伏大型地面电站的发展趋势提供了一定的指引方向。随着超配比例的升高，逆变器将在一天发电的80%时间内保持额定或1.1倍的额定功率输出。因此，逆变器集中化架构布局在超配削峰的环境下可以补偿发电量的损失，经过测算，电网连接点的功率获得率比传统的分散式方案高出1个百分点。这还是在分散式方案交流侧使用铝线的情况下，然而如今越来越多铝线在地面电站中使用。

然而，对于前期的线缆投资，组串集中放置与传统分散式相比，线缆成本也要比传统分散式高出一点。大概测算如下表：

但带来的发电量收益较初期的设备投资要高出很多。

由于逆变器集中化安装，无论是使用RS485还是PLC通讯，其通讯链路非常短。逆变器到数据采集器之间的距离一般可以做到20米以内。大大提升了通讯可靠性。

近距离的通讯使得逆变器的通讯方式也赋予了可能性，如逆变器至数采可采用以太网来实现。固德威以太网现场通讯速率可达100Mbit/S，通讯速率的提高在IV扫描的运用场景中可以提升扫描速率及可靠性。

得益于平台化安装方案，可根据客户的需求，由逆变器厂家提供一体化平台厂内的预制工作，包括逆变器的安装，交流线缆到箱变低压侧的放线接线。大大减少了工程施工周期，助力电站快速施工并网收益。

以80MW地面电站为例，可能需要近1000亩地。在逆变器的常规运维时，根据运维管理方的一些检测要求，通常需要对结构电气完整型、锈蚀、积灰等现象，还要对运行进行定期检查，包括螺丝紧固、直流侧的电压电流绝缘等记录工作。同时每月还需要对逆变器进行清扫检查，检查运行温度，交直流电缆头的测温等工作。我们可以注意到很大部分的设备数据记录工作需要到现场进行测量。组串逆变器集中化的放置方案，让逆变器运维工作变得更加便捷。及时发现逆变器故障问题，保障高效发电。

组串集中放置方案虽在线缆投资时稍微增加了些许成本，但极大地降低了施工及运维的成本，总体度电成本较传统分布式方案有所降低。同时，在地面电站的高超配高发电量的运行环境下，可以获得更高的发电收益。在未来地面电站推广运用的过程中，必将得到更大范围的推广。

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