中心議題：

• 無變壓器逆變器技術和兩極數組配置
• 光伏逆變器在商用屋頂的使用
• 並聯逆變器公用安裝項目中的使用

解決方案：

• 更高的效率
• 縮小設備和導線規模及數量
• 降低材料和安裝施工成本

新一代無變壓器技術降低了電力集成商(integrators)和公用電力事業機構的係統複雜性，針對兩種最常見的大型光伏安裝項目——大樓逆變器直接連接項目和用於並網發電輸電的公用安裝項目，該技術最大限度地提高了其電力傳輸能力。
　　
盡管太陽能光伏電源的價格正在變得越來越有競爭力
，但對整個行業來說

，繼續增強性能、提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)以(yi)及(ji)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)才(cai)是(shi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)。提(ti)高(gao)大(da)型(xing)投(tou)資(zi)設(she)備(bei)的(de)質(zhi)量(liang)和(he)性(xing)能(neng)是(shi)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)收(shou)益(yi)的(de)一(yi)種(zhong)途(tu)徑(jing)，此(ci)外(wai)，逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)性(xing)能(neng)和(he)效(xiao)率(lv)與(yu)光(guang)伏(fu)模(mo)塊(kuai)和(he)數(shu)組(zu)同(tong)樣(yang)重(zhong)要(yao)。在(zai)大(da)型(xing)光(guang)伏(fu)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)方(fang)麵(mian)，電(dian)力(li)集(ji)成(cheng)商(shang)和(he)公(gong)用(yong)電(dian)力(li)事(shi)業(ye)機(ji)構(gou)正(zheng)拋(pao)開(kai)傳(chuan)統(tong)的(de)逆(ni)變(bian)器(qi)設(she)備(bei)

，轉(zhuan)而(er)開(kai)始(shi)選(xuan)擇(ze)最(zui)先(xian)進(jin)的(de)無(wu)變(bian)壓(ya)器(qi)逆(ni)變(bian)器(qi)技(ji)術(shu)
，以(yi)便(bian)降(jiang)低(di)係(xi)統(tong)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)並(bing)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)提(ti)高(gao)電(dian)力(li)傳(chuan)輸(shu)。確(que)實(shi)有(you)必(bi)要(yao)仔(zai)細(xi)看(kan)看(kan)無(wu)變(bian)壓(ya)器(qi)逆(ni)變(bian)器(qi)技(ji)術(shu)是(shi)如(ru)何(he)通(tong)過(guo)影(ying)響(xiang)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)、效率和係統平衡(BoS)成本來幫助改變競爭格局的。
　　
過采用可分離的兩極+600和-600VDC電(dian)池(chi)組(zu)數(shu)組(zu)實(shi)現(xian)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)換(huan)這(zhe)項(xiang)新(xin)技(ji)術(shu)，無(wu)需(xu)在(zai)低(di)壓(ya)三(san)相(xiang)電(dian)網(wang)上(shang)配(pei)備(bei)變(bian)壓(ya)器(qi)。這(zhe)種(zhong)配(pei)置(zhi)不(bu)僅(jin)提(ti)高(gao)了(le)發(fa)電(dian)效(xiao)率(lv)，而(er)且(qie)不(bu)需(xu)要(yao)傳(chuan)統(tong)上(shang)所(suo)要(yao)求(qiu)使(shi)用(yong)的(de)逆(ni)變(bian)器(qi)變(bian)壓(ya)器(qi)
，降(jiang)低(di)了(le)相(xiang)關(guan)的(de)係(xi)統(tong)平(ping)衡(heng)(BoS)成cheng本ben，還hai避bi免mian了le與yu單dan極ji配pei置zhi有you關guan的de不bu必bi要yao的de線xian路lu衰shuai減jian。這zhe項xiang技ji術shu還hai為wei電dian力li集ji成cheng商shang和he公gong用yong電dian力li事shi業ye機ji構gou的de大da型xing商shang業ye或huo公gong用yong安an裝zhuang項xiang目mu帶dai來lai了le更geng多duo好hao處chu。例li如ru
，通tong常chang規gui模mo在zai1到2兆瓦的商業項目，在連接點位於大樓入口變壓器低壓側要求配有一至八個逆變器，並且每個逆變器都要配有單獨的、定製的隔離變壓器——即ji使shi變bian壓ya器qi已yi與yu逆ni變bian器qi集ji成cheng。而er真zhen正zheng的de無wu變bian壓ya器qi設she計ji的de逆ni變bian器qi才cai能neng支zhi持chi直zhi接jie的de連lian接jie，不bu需xu要yao任ren何he其qi它ta的de變bian壓ya器qi設she備bei和he定ding製zhi修xiu改gai
，而er且qie也ye不bu會hui產chan生sheng係xi統tong平ping衡heng成cheng本ben。對dui於yu那na些xie中zhong壓ya變bian壓ya器qi連lian接jie點dian在zai5到12.7千(qian)伏(fu)之(zhi)間(jian)的(de)公(gong)用(yong)安(an)裝(zhuang)項(xiang)目(mu)
，可(ke)將(jiang)多(duo)個(ge)無(wu)變(bian)壓(ya)器(qi)逆(ni)變(bian)器(qi)整(zheng)合(he)成(cheng)一(yi)個(ge)大(da)小(xiao)適(shi)當(dang)的(de)標(biao)準(zhun)中(zhong)壓(ya)變(bian)壓(ya)器(qi)。變(bian)壓(ya)器(qi)可(ke)以(yi)放(fang)在(zai)電(dian)場(chang)的(de)任(ren)何(he)位(wei)置(zhi)
，以(yi)靠(kao)近(jin)逆(ni)變(bian)器(qi)是(shi)最(zui)合(he)適(shi)的(de)。
　　
無變壓器逆變器技術和兩極數組配置
　　
采用了無變壓器逆變器技術的太陽能光伏係統在發電時，光伏模塊和負載之間不需要任何變壓器——通常為高壓交流電(HVAC)設she備bei和he商shang業ye熒ying光guang照zhao明ming。盡jin管guan一yi些xie製zhi造zao商shang聲sheng稱cheng具ju備bei了le無wu變bian壓ya器qi技ji術shu，但dan實shi際ji上shang，他ta們men的de產chan品pin仍reng需xu要yao在zai逆ni變bian器qi和he負fu載zai之zhi間jian配pei備bei一yi個ge隔ge離li變bian壓ya器qi。他ta們men僅jin僅jin是shi將jiang逆ni變bian器qi整zheng合he到dao一yi個ge逆ni變bian器qi箱xiang中zhong或huo對dui它ta們men進jin行xing單dan獨du銷xiao售shou。真zhen正zheng的de無wu變bian壓ya器qi逆ni變bian器qi可ke將jiang電dian力li從cong逆ni變bian器qi直zhi接jie轉zhuan換huan並bing傳chuan輸shu到dao所suo附fu負fu載zai中zhong。這zhe要yao歸gui功gong於yu采cai用yong雙shuang極ji±600VDC數組配置。電力集成商和公用電力事業機構可獲得係統性能改善和係統平衡成本降低的好處：

• 　　更高的效率
• 　　縮小設備和導線規模及數量
• 　　降低材料和安裝施工成本

　　
為wei了le說shuo明ming這zhe些xie優you勢shi，讓rang我wo們men看kan看kan這zhe兩liang種zhong最zui常chang見jian的de大da型xing光guang伏fu安an裝zhuang項xiang目mu的de構gou架jia
，它ta們men分fen別bie是shi美mei國guo本ben地di電dian網wang的de逆ni變bian器qi直zhi接jie連lian接jie項xiang目mu和he並bing網wang發fa電dian輸shu電dian的de公gong用yong安an裝zhuang項xiang目mu。
　　
商用屋頂安裝項目中使用的直接並網光伏逆變器
　
一個在設施入口處低壓一端擁有連接點的1兆瓦的商用屋頂係統需要1至4個並網光伏逆變器。采用傳統的逆變器時，每一個都必須與一個單獨的或定製的隔離變壓器相搭配——不論變壓器與逆變器是否集成，情況都是如此。因此
，電力供應立即被減弱了，因為隔離變壓器的效率通常隻有98%到99%，它們最多可以讓效能下降2%。
　　
由於體積龐大而且沉重，傳統逆變器會限製光伏逆變器係統的設計。采用2個500千瓦逆變器的係統設計需要在地麵上安裝逆變器
，因為這種逆變器/bianyaqidapeidechicunhezhongliangjiaoda。jishigelibianyaqikeyiyunibianqixianghufenli
，youyujiaodidedianyayujiaogaodedianliuzhezhonganzhuangsuodaozhiangguidedaoxianchengben
，meiyigenibianqisuoxuyaodejiaodideshuchudianyaheduoraozuyehuixianzhixianghufenlidejuli。
　　
整(zheng)合(he)逆(ni)變(bian)器(qi)時(shi)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)問(wen)題(ti)也(ye)是(shi)需(xu)要(yao)關(guan)注(zhu)的(de)。傳(chuan)統(tong)逆(ni)變(bian)器(qi)設(she)計(ji)通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)無(wu)阻(zu)尼(ni)大(da)三(san)角(jiao)形(xing)過(guo)濾(lv)器(qi)
，當(dang)很(hen)多(duo)設(she)備(bei)並(bing)行(xing)放(fang)置(zhi)或(huo)逆(ni)變(bian)器(qi)設(she)置(zhi)在(zai)長(chang)傳(chuan)輸(shu)在(zai)線(xian)的(de)時(shi)候(hou)，這(zhe)些(xie)過(guo)濾(lv)器(qi)可(ke)能(neng)會(hui)導(dao)致(zhi)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)的(de)不(bu)穩(wen)定(ding)。而(er)且(qie)，如(ru)果(guo)逆(ni)變(bian)器(qi)被(bei)並(bing)行(xing)放(fang)置(zhi)在(zai)同(tong)一(yi)個(ge)箱(xiang)子(zi)裏(li)，每(mei)一(yi)個(ge)500千瓦.逆變器由4個較小的125千瓦單元驅動，那麼這種係統就容易受到電氣幹擾，而且會為整個光伏係統帶來多個故障點。
　　
xiangbizhixia
，zhenzhengdewubianyaqinibianqizhijiegudingzaijianzhuwuderukouchu，shenzhishigudingzaiyigechicunzugoudadepeidiananzhuangbanshang。youyumeiyougelibianyaqi，congguangfumokuaidianyuanhuodedeewaide1%到2%能源效率直接進入負載
，在功率為500千瓦的時候
，這意味著最低免費額外提供了5千qian瓦wa的de輸shu出chu。此ci外wai

，直zhi接jie轉zhuan變bian成cheng可ke用yong的de電dian壓ya，而er不bu是shi較jiao低di的de單dan極ji逆ni變bian器qi交jiao流liu電dian壓ya
，而er交jiao流liu電dian電dian流liu降jiang低di一yi半ban以yi上shang，從cong而er降jiang低di了le交jiao流liu電dian一yi端duan的de電dian線xian成cheng本ben。[page]
　　
如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)一(yi)個(ge)變(bian)壓(ya)器(qi)，逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)尺(chi)寸(cun)更(geng)小(xiao)，重(zhong)量(liang)更(geng)輕(qing)，為(wei)電(dian)力(li)集(ji)成(cheng)商(shang)在(zai)安(an)裝(zhuang)和(he)整(zheng)體(ti)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)方(fang)麵(mian)提(ti)供(gong)了(le)更(geng)大(da)的(de)自(zi)由(you)。由(you)於(yu)重(zhong)量(liang)的(de)限(xian)製(zhi)和(he)必(bi)須(xu)的(de)加(jia)固(gu)措(cuo)施(shi)
，在(zai)五(wu)層(ceng)樓(lou)的(de)建(jian)築(zhu)物(wu)屋(wu)頂(ding)安(an)裝(zhuang)一(yi)個(ge)傳(chuan)統(tong)的(de)逆(ni)變(bian)器(qi)從(cong)成(cheng)本(ben)上(shang)來(lai)說(shuo)可(ke)能(neng)會(hui)讓(rang)人(ren)望(wang)而(er)卻(que)步(bu)，但(dan)是(shi)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)卻(que)可(ke)以(yi)讓(rang)無(wu)變(bian)壓(ya)器(qi)逆(ni)變(bian)器(qi)安(an)裝(zhuang)在(zai)商(shang)業(ye)建(jian)築(zhu)的(de)屋(wu)頂(ding)上(shang)（而不是安裝在地下室）
，使(shi)其(qi)直(zhi)接(jie)與(yu)五(wu)樓(lou)的(de)安(an)裝(zhuang)板(ban)連(lian)接(jie)。這(zhe)樣(yang)的(de)設(she)計(ji)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)免(mian)除(chu)昂(ang)貴(gui)的(de)高(gao)達(da)五(wu)層(ceng)樓(lou)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)布(bu)線(xian)

，而(er)且(qie)還(hai)能(neng)縮(suo)短(duan)交(jiao)流(liu)電(dian)電(dian)線(xian)的(de)長(chang)度(du)並(bing)降(jiang)低(di)相(xiang)關(guan)成(cheng)本(ben)。
　　
zuihouyidian
，duogenibianqikeyizaibuyongbianyaqideqingkuangxiabinglian
，erdianyuanzekeyizhijieshiyong，yibianshixianwendingdebiaoxian。wubianyaqinibianqijishucaiyongdadeduodedianyuanyouhuaqi(LineReactor)hejiaoxiaodesanjiaoxinglvbodianrong。zhexiejiaoxiaodesanjiaoxinglvbodianrongqiyetongguoyizhongchuanliandianzuqijinxinghuanchong
，congertigaokongzhixitongdewendingxing，bingqiejianshaobingliannibianqizhijiandexianghuzuoyong。daiyouyizhongdanyiyinqingshejide500千瓦逆變器也能減少零部件數量，從而提高整個係統的可靠性。


圖1.商業安裝。a)新的雙極係統連接；b)傳統的單極係統連接
　　
公用安裝項目中使用的並聯逆變器
　　
同tong樣yang的de原yuan則ze也ye適shi用yong於yu公gong用yong規gui模mo的de安an裝zhuang項xiang目mu。然ran而er
，大da多duo數shu公gong用yong規gui模mo的de安an裝zhuang項xiang目mu涉she及ji大da型xing接jie地di光guang伏fu數shu組zu，並bing配pei備bei了le許xu多duo逆ni變bian器qi，可ke迅xun速su升sheng壓ya至zhi中zhong壓ya（4160至13.8千伏）。此外，傳統逆變器需要一個單獨的隔離變壓器與各個逆變器進行配對，而這就占到不必要損耗中的多達兩個效率點。
　　
在一個1兆瓦的模塊中
，可將1至4個(ge)傳(chuan)統(tong)逆(ni)變(bian)器(qi)安(an)置(zhi)在(zai)一(yi)個(ge)單(dan)獨(du)的(de)墊(dian)板(ban)上(shang)

，並(bing)且(qie)每(mei)個(ge)逆(ni)變(bian)器(qi)都(dou)帶(dai)有(you)中(zhong)壓(ya)連(lian)接(jie)。中(zhong)壓(ya)連(lian)接(jie)成(cheng)本(ben)很(hen)高(gao)
，執(zhi)行(xing)這(zhe)項(xiang)工(gong)作(zuo)的(de)電(dian)工(gong)人(ren)員(yuan)需(xu)要(yao)接(jie)受(shou)更(geng)高(gao)等(deng)級(ji)的(de)培(pei)訓(xun)和(he)認(ren)證(zheng)。需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)更(geng)大(da)的(de)設(she)備(bei)墊(dian)板(ban)或(huo)公(gong)用(yong)機(ji)箱(xiang)。如(ru)果(guo)電(dian)場(chang)有(you)一(yi)個(ge)追(zhui)蹤(zong)器(qi)參(can)與(yu)運(yun)行(xing)，那(na)麼(me)就(jiu)需(xu)要(yao)單(dan)獨(du)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)為(wei)這(zhe)些(xie)追(zhui)蹤(zong)器(qi)供(gong)電(dian)。這(zhe)樣(yang)，係(xi)統(tong)平(ping)衡(heng)設(she)備(bei)、材料和安裝成本便會迅速增加。
　　
傳統逆變器還通過公用線路自幹擾（如各種VAR發電）來檢測孤島情況。當與許多逆變器並聯時
，這種幹擾就會在所有逆變器之間產生VAR拍差頻率
，所產生的假脫扣將使電場關閉。多個傳統逆變器及它們的大型三角電容器也會產生不穩定性並吸收大量諧波電流。
　　
這zhe些xie問wen題ti都dou可ke以yi通tong過guo無wu變bian壓ya器qi逆ni變bian器qi技ji術shu來lai避bi免mian。無wu變bian壓ya器qi逆ni變bian器qi可ke以yi被bei並bing聯lian到dao一yi個ge中zhong壓ya變bian壓ya器qi的de單dan獨du繞rao組zu上shang。每mei組zu逆ni變bian器qi僅jin需xu要yao一yi個ge獨du立li、標準的1000
、1500

、2000或2500kVARguigedezhongyabianyaqi。zhejiuweizhandianpeizhitigonglezhongduokenengxing。youyuqidianliudiyuchuantongnibianqidedianliu
，yincianzhinibianqihebianyaqidefangshihaiyougengduolinghuoxuanze。[page]
　　
無變壓器逆變器的尺寸約為傳統逆變器的一半
，可直接轉換成更高的電壓，這就減少了所需占地麵積
、運輸和起重設備成本（加上遞增的設備墊板或公用機箱建造成本）以yi及ji連lian接jie繞rao組zu的de大da小xiao和he數shu量liang。此ci外wai，一yi個ge連lian接jie到dao無wu變bian壓ya器qi逆ni變bian器qi的de標biao準zhun配pei電dian板ban可ke以yi在zai無wu需xu單dan獨du變bian壓ya器qi的de情qing況kuang下xia向xiang追zhui蹤zong器qi供gong電dian。由you於yu變bian壓ya器qi減jian少shao

，係xi統tong中zhong的de電dian抗kang組zu件jian隨sui之zhi減jian少shao，從cong而er實shi現xian最zui穩wen定ding的de運yun行xing狀zhuang態tai。此ci外wai，每mei個ge逆ni變bian器qi均jun通tong過guo以yi太tai網wang進jin行xing自zi動dong和he獨du立li尋xun址zhi，從cong而er消xiao除chu了le一yi切qie幹gan擾rao問wen題ti。
　　
此外
，完全被動的反孤島技術(anti-islandingtechnique)不會幹擾帶VAR偏差的公用電壓，也不會在路線上設置其它瞬態
，因此能夠實現高效


、順暢、穩定的電源，這一起都為了相對削減安裝成本。


圖2.公用電場連通逆變器。a)全新雙極連接
，變壓器數量減少
；b)傳統單極連接，每個逆變器配備一個變壓器
　　
在商業和公用安裝項目中發揮新的能力
　　
dianlijichengshanghegongyongdianlishiyejigoukeyitongguojiangduogewubianyaqinibianqizhijiezhenghedaodianwanghuozhongyadefangshifahuichuxindenengli。youcichanshengdezuidafadianlianghegaogongxiaoshouyijiangjixutuidongtaiyangnengguangfufadianhetidaixingnengyuanchengweizhuliu。tongshi，xinxingguangfuxitongshejishixianleqiansuoweiyoudelinghuoxinghechengbenjiesheng，duidianlijichengshanghegongyongdianlishiyejigouchanshengleyiyishenyuandeguangfanyingxiang。muqian


，xuduojigoudoufenfencaiyonglewubianyaqidenibianqijishu，zhezhongxindepeizhizhengzaigaibianzhexingyemianmao。

通tong過guo利li用yong無wu變bian壓ya器qi的de逆ni變bian器qi技ji術shu，電dian力li集ji成cheng商shang和he公gong用yong電dian力li事shi業ye機ji構gou能neng夠gou降jiang低di光guang伏fu係xi統tong的de複fu雜za性xing並bing最zui大da限xian度du地di提ti高gao電dian力li傳chuan輸shu，無wu論lun是shi在zai商shang業ye安an裝zhuang項xiang目mu中zhong直zhi接jie接jie入ru電dian網wang，還hai是shi在zai公gong用yong安an裝zhuang項xiang目mu中zhong接jie入ru中zhong壓ya。此ci外wai
，無wu變bian壓ya器qi逆ni變bian器qi技ji術shu可ke縮suo小xiao光guang伏fu係xi統tong安an裝zhuang規gui模mo
，並bing降jiang低di係xi統tong平ping衡heng成cheng本ben，從cong而er扭niu轉zhuan了le發fa展zhan趨qu勢shi。新xin趨qu勢shi強qiang調tiao平ping準zhun化hua發fa電dian成cheng本ben(LCOE)
，本文討論的新一代無變壓器逆變器能夠大幅降低LCOE
，而這些隻需提供直接的轉換即可實現——這是一個值得在未來探討的議題。