集中式和组串式逆变器方案对比1•方案介绍兆瓦级箱式逆变站解决方案：1MV单元采用一台兆瓦级箱式逆变站， 内部集成2台500kW併网逆变器（集成直流配电柜）、交流配电箱等设备，该箱式逆变站箱体防护等级可达IP54,可直接室外安装，无需建造逆变器室土建房• r g ■- _ * *Vi am .11111 I111 '111111■w ww, NG21 ,com兆瓦级箱式逆变站解决方案 集中式解决方案：1MV单元需建设逆变器室，内置2台500kW并网逆变器（集成直流配电柜）、1台通讯柜等设备现场需要建造逆变器土建房 组串式解决方案：1MV单 元采用40台28kW组串式并网逆变器，组串式逆变器防护等级IP65,可安装在组件支 架背后iL朴盅出材.世纪新能源网2•方案对比2・1投资成本对比组串式解决方案:单位数审曲梢1万元）0汇1交湍■「斋箱曽50i 45X5^X25阴画组串式谨变养401. LL 1. 11. L-霞鏡组升压变压器台1怡pvfKJE•交瘵践绩115集中式解决方案:单奋16汇】直流汇盜箝14价格（万元10,3X14=4,215＞： 2-30PV直流线锁、交療找绩 怨分裂升珏变压詈兆瓦级箱式逆变站解决方案：单桩宜氓汇说箱16 *匚1110.沐瓦级靠比迴变詁1戏分裂升医芟压器台120,PV ■践駆交捺践㈱115套1279. 2世纪新能遞网诃丹此,ft怎呈1 cann土蔻Alt77.2备注：以上价格来源于各设备厂商及系统集成商，此报价仅供参考。
设备数量均世圮新能源网W v r III U-rMTA - L3V/ A"Ar, Nr21 < CHT11208按照 1MV 单元计算2.2 可靠性对比（1） 元器件对比集中式解决方案：1MV配置2台集中式并网逆变器，单台设备采用单级拓扑设计，共 用功率模块 6 个， 2 台并网逆变器共 12 个单兆瓦配置设备少、总器件数少， 发电单 元更加可靠另外，集中式逆变器采用金属薄膜电容， MTBF 超过 10 万小时， 保证 25 年无需更换组串式解决方案： 1MW 配置 40 台组串式并网逆变器，单台设备采用双级拓扑设计， 共 用功率模块 12 个， 40 台并网逆变器共 480 个功率器件电气间隙小，不适合高 海拔地 区组串式逆变器采用户外安装，风吹日晒很容易导致外壳和散热片老化 ；且单兆瓦配置设备数量多、总器件数多，可靠性低；采用铝电解电容， MTBF 仅为 数千个小时，且故障后无法现场更换2） 应用业绩对比集中式解决方案：集中式并网逆变器在大型地面电站中应用广泛，国内目前 99% 的光伏电站均采用该类型并网逆变器，市场占有率高，认可度高组串式解决方案：组串式并网逆变器在大型地面电站中的应用极少，国内目前只在青海格尔木有 4MW 勺运行业绩，市场占有率低，认可度低。
根据全球最权威的光伏逆变器行业研究机构 IHS 截至 2013 年 12 月的统计，容量在 5MW 以上的光伏电站中，全球约 2% 勺电站采用了组串式方案接入各代表区域市场里面，比例最高的德国市场，采用组串式方案的比例为12%近年市场容量排名第—第二的中国和美国市场，采用组串式方案很低，比例不到 1%(3) 谐波及环流问题集中式解决方案：IMWfe站仅需2台并网逆变器，接入双分裂变压器，交流侧无需汇 流设备，完全不用考虑环流问题和谐波叠加问题，更加可靠组串式解决方案：1MV多达40台组串式并网逆变器，单台设备在额定功率下的谐波含量远高于集中式逆变器，且40台逆变器并联后，会在并网点造成谐波叠加问题，而且 较难抑制另外，因交流输出侧采用双绕组变压器，多台设备间的环流问题严重1.523%(4) MPPT艮踪技术集中式解决方案：集中式并网逆变器采用单路MPPT跟踪技术，单级拓扑，无BOOST电路，完全适用于大型地面电站无遮挡的环境中，可靠性更高组串式解决方案：组串式并网逆变器采用多路MPPT跟踪技术，双级拓扑，配备BOOST升压电路，主要针对分布式及小型电站设计，而大型地面电站因其组件种类 单一、朝向角度一致、无局部遮挡，无需配置多路MPP・逆变器。
5) 故障设备数量假设组串式逆变器故障率为1%集中式故障率2%电站容量按照100MV计算集中式解 决方案：100MW共需200台集中式并网逆变器，按照故障率2%+算，故 障设备为4台，按照每台更换一半元器件的极端情况考虑，共需要花费 V 30 万组串式解决方案： 100MW 共需 4000 台组串式并网逆变器，按照故障率 19 计算，故 障 数量为 40 台，按照组串式整机更换的维护理念，共需人工更换逆变器 40 次，共需花费 61.6 万元2.3 设备性能对比（1 ） 逆变器效率对比为什么组串式并网逆变器的效率相比集中式低呢？原因主要在于常见的组串式并 网逆变 器米用DC-DC-A （双级拓扑，而集中式逆变器米用DC-AC单级拓扑，正是因为多一 级直流升压电路从而导致逆变器整机效率下降，通常单级变换要比两级变 换效率高 0.4%以上，而组串式逆变器厂家对外宣称的效率通常是在高直流输入电 压下测得，相 当于关闭 DC-DC 逆变电路，但实际应用中母线电压不可能时刻保持 在高电压下，所以 组串式逆变器宣称效率远低于实际效率按照 100MW 电站（以西北各省平均日照小时数均在 3000 小时以上，折算成峰值 日照 小时数约为 1650 小时），参考当前电网电价 0.95 元/度，则 25 年可增加发 电收入为 1650 （万元）。
100 （MW/X 1650 （小时）X 25 （年）X 0.95 （元 / 度）X 0.4 % =1568 （万元）（ 2） 功能对比集中式并网逆变器具备更加全面的功能，例如夜间无功补偿（SVG、零电压穿越、无 功调节、功率因数校正等，适应多种电网环境及大型地面电站的技术要求 ，同时 能够 响应电网的各种调度指令组串式并网逆变器因针对分布式电站和小型地面电站设计，其单体功率小，应用 在大型 地面电站中则需要的设备总数巨大，单台逆变器虽可以实现零电压穿越功 能，但多机并 联时，零电压穿越、无功调节、有功调节等功能实现较难多台设 备是否能够同时应对电网的各种故障，还有待实践考验3）拓扑对比集中式并网逆变器采用单级拓扑，功率器件少、控制系统简单，技术成熟，大规模应用 在大功率并网逆变产品中组串式并网逆变器采用两级拓扑，功率器件多、控制系统复杂、驱动繁琐，主要应用在 中小功率逆变器中单级vs双级：内容单级拓扌卜两级拓扑拓扑團H <3-■ .1* L :11 fZU1令“肃塔“ *拓扑复杂度复杂，増加越BT、电感、—极管等多个器件控制复杂度简单宾杂』扌蛊!1并网的同时协调前级升压可翁性高』简 稳定低，器件故障率增加、控制稳定性降低转换效率高，损耗更小低，损耗大〃效率损失严重应用场合针对中大功率彩理并网逆变器适用商月屋顶的小功率逆变器」不宜使用在 大型地面邨占世已新能源网NG21,cor :丼、7快.组串式拓扑 vs 集中式拓扑:内容组串式样网逆姿器集中式并网逆变器输入断路器无输入断踣器(breaker)，仅配备有 直流 开关(sWtch),在逆变器出现过热〃短路 等严重故障时无;去保护S-10踣200A直谎断轄器或2路630A直流 断路器可选，断路器具有热脱扣和磁脱扣 两种分断保护功能，能旬班故障发生时自 动切断电路DC-DC电路有无犯TT跟踪策略多路柢TT跟踪策略单踣MPPT跟踪策略磁技术L吐滤滋，高频餓止性好输出断路器无输出断路器，无保护助能1260A交流断路器育的多在故障发宦时可龍 动作，保护线路上的设备免収损害世纪新能源网■，八ww,NG2i rcorri(4) 过载能力对比 集中式并网逆变器过载能力高达 120%能够匹配更大容量的光伏阵列，在光照条 件良好的情况为用户带来更多的收益。
组串式并网逆变器过载能力仅为 110%因组串式逆变器受到防护等级的限制，在 设 计时需将散热部分和发热元件采用单独封装的方式分开，冷空气无法直接经过 主要发热元件，造成散热效率较低，所以过载能力受限2.4 可维护性对比 集中式并网逆变器采用模块化前维护设计，控制系统、散热风机、功率模块等均 采 用模块化设计，待专业的售后服务人员定位故障后，可在 20 分钟内完成更换 十分方便组串式并网逆变器采用直接更换的维护方式，因设备数量较多，现场故障定位较 为 繁琐，仍然要与逆变器厂家沟通确认；其次逆变器现场应用分散，更换困难， 整机 更换维护成本高，且需要专门配置备件库房，尤其是在山丘或者站内路况较 差的情 况，需要人工搬运组串式逆变器，维护时间较长；再有因组串式没有一级 汇流设 备，如在白天更换无法断开直流侧，存在高电压危险，为保障人员安全只 能在夜间 进行更换，影响维护效率组串式并网逆娈器隼中式打网逆变器 1 兆瓦级箱式逆娈站维护方H 宜凄更换故障主位f嘆块更换F故障卅除维护特占 坯站需配誥爸用妊变器以S' '小' 更换需专业售后股务人员到场八赊故障维护成本维护速庭快备牛庫房 需要輸刘配笛备件住房无髯件阵局备件统曲页目地附近的售后服务岡点損供世纪新能源网wvvw,:NG21 .cor"3.对比总结通过以上的对比说明不难看出组串式逆变器应用在大型地面电站上面存在较 大 的风险，也会增加相应的投资；而集中式解决方案和兆瓦级箱式逆变站解决方 案专 门针对大型地面电站，优势非常突出，应用业绩也十分广泛，下面对三种方 案进行系统的对比对比内容爼帘式解决方靠集巾式購决方蒸谨重站埔决方索96. as 75■元77. 2 7｝元79. 2万元系镰可靠器件数■4。
台道支器•両扱拓fr＞临十功罕隈 件•失敦率鬲LHN 2台5G0lrtr迦变塁•草議柘扑•埠个功率橫体，失效率低国厲仅在育冉格KT■与酬运厅业缆国内捉有嗾十V；瓦的倒用业继电走用董辜台谡良拜柱刍导珂-皆瑕令抽问题.严 畫影哺并用点的电afeJAt单台设备采用LCL蹄结构1 ‘L 2台井网谨变戳，收分裂变压器，甌龍质董鬲爵FT*即陳多路區FT Of駡部垃第的环咙.啊討城 帝号顶、山地•丘陳】肿中元欢路MPPT适弔干才型地面电站设督世能故障设奋 笙护戒本逆吏器敌量*也皿台 故理台教宅40 ft 箱皿处理战本* 61.6万兀(锻设轴串或 年故1«计算容A lOOKfif)逆女誥散量，200 n做陣台数：4會放障芒Jf成 丰• V3C万【假址簞中式第敢肾車羽L容IT toom•描照故障 谡■&每台更換一甲郃抖的檬蛛苇况来计S)单台唆莆虽具方离、低电还京越功屋. 恒多台设备并峡会不会驰响该功能的实 现.需驟齐戢检墟设督舉护功豁全更适用干大醛地面电站•设IHB (■少确从容应对电网苦种故暉。