第一篇：智能光伏電站解決方案技術(shù)白皮書

智能光伏電站解決方案技術(shù)白皮書 智能光伏電站解決方案的定義

華為智能光伏電站解決方案是將電站作為面向客戶可交付的產(chǎn)品，從電站建設(shè)到運(yùn)維全流程進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，將數(shù)字信息技術(shù)與光伏技術(shù)進(jìn)行跨界融合，實(shí)現(xiàn)初始投資不增加的前提下，降低初始投資、降低運(yùn)維成本，提高系統(tǒng)發(fā)電量，增加投資回報率的目的。

智能光伏電站解決方案相比傳統(tǒng)的以集中式大機(jī)為代表的電站解決方案，設(shè)計(jì)理念上有三點(diǎn)顯著地差異，一是數(shù)字化光伏電站，二是電站更簡單，三是全球自動化運(yùn)維。

數(shù)字化光伏電站：首先是對現(xiàn)有的光伏發(fā)電部分進(jìn)行智能化改造，使傳統(tǒng)的逆變器不僅僅是發(fā)電部件，而且是一個集電力變換、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)采集、在線分析、環(huán)境自適應(yīng)等于一體的智能控制器，成為電站的神經(jīng)末梢與區(qū)域控制的中心；其次，通過對現(xiàn)有RS485等低速傳輸通道的升級，使整個電站形成融合語音與視頻通信、快速靈活部署、免維護(hù)的高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，鋪設(shè)電站信息流通的高速公路；最后，收集到的電站完整信息統(tǒng)一上傳到云端存儲，利用大數(shù)據(jù)分析與挖掘引擎，實(shí)現(xiàn)對電站的智能化管理及電站性能的持續(xù)優(yōu)化。

讓電站更簡單：無逆變器房、直流匯流箱等系統(tǒng)多余設(shè)施，無熔絲、風(fēng)扇等易損部件，實(shí)現(xiàn)電站的簡潔化、標(biāo)準(zhǔn)化交付，電站所有部件能夠滿足風(fēng)沙、鹽霧、高溫高濕、高海拔等各種復(fù)雜環(huán)境，25年免維護(hù)、可靠運(yùn)行的質(zhì)量要求，建設(shè)與運(yùn)維更加簡單，最大程度保護(hù)客戶投資。

全球自動化運(yùn)維：除了對初始投資和發(fā)電量的關(guān)注，隨著電站存量規(guī)模的增加，電站分布范圍越來越廣，25年壽命周期內(nèi)的電站運(yùn)維的重要性逐步提高。智能光伏電站解決方案借助數(shù)字化光伏電站平臺，提供面向全球的、一體化的，全流程的自動化管理和運(yùn)維手段，提升運(yùn)維效率，降低運(yùn)維成本，使全球化海量運(yùn)維成為可能，充分發(fā)揮規(guī)模運(yùn)營效應(yīng)。

通過全數(shù)字化電站、讓電站更簡單、自動化運(yùn)維等創(chuàng)新理念，打造“智能、高效、安全、可靠”的智能光伏電站解決方案，最終實(shí)現(xiàn)電站持有和運(yùn)營客戶的價值最大化。智能光伏電站解決方案的技術(shù)特點(diǎn)與客戶價值 相比傳統(tǒng)的以集中式大機(jī)為代表的電站，智能光伏電站具有不增加系統(tǒng)投資，更高的投資收益率和可用度等一系列優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、不增加初始投資。智能光伏電站由于采用簡潔化設(shè)計(jì)，無直流匯流箱和直流配電柜，無土建機(jī)房，部件安裝簡單等特點(diǎn)，初始投資成本不高于傳統(tǒng)光伏電站。同時，由于智能光伏控制器（組串式逆變器）體積小、重量輕、標(biāo)準(zhǔn)化，可以通過自動化流水線進(jìn)行大規(guī)模制造，人工成本占比較小，具有明顯的規(guī)模優(yōu)勢。

2、智能光伏電站的內(nèi)部收益率IRR相比傳統(tǒng)電站提升3%以上。由于采用多路MPPT、多峰跟蹤等先進(jìn)技術(shù)，有效降低了組件衰減、陰影遮擋、施工安裝不一致、地形不一致、直流壓降等光伏陣列損失的影響，系統(tǒng)PR（Performance Ratio）值達(dá)到82%以上，相比傳統(tǒng)方案平均發(fā)電量提升5%以上，內(nèi)部收益率IRR提升3%以上。3、25年的系統(tǒng)可靠運(yùn)行免維護(hù)設(shè)計(jì)。智能控制器采用IP65防護(hù)等級，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部的環(huán)境隔離，使器件保持在穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境中，降低溫度、風(fēng)沙、鹽霧等外部環(huán)境對器件壽命的影響；系統(tǒng)無易損部件，無熔絲、風(fēng)扇等需定期更換器件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)免維護(hù)；借鑒華為通信基站產(chǎn)品全球海量發(fā)貨及部署的設(shè)計(jì)和質(zhì)量管理經(jīng)驗(yàn)，從器件到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)25年可靠性設(shè)計(jì)及壽命仿真，加上嚴(yán)格的驗(yàn)證測試，保證系統(tǒng)部件在整個生命周期內(nèi)無需更換，可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

4、光伏電站裝機(jī)容量的實(shí)際利用率高。智能光伏電站年平均故障次數(shù)少30%，系統(tǒng)故障對發(fā)電量的影響只有傳統(tǒng)方案的十分之一，質(zhì)保期外的維護(hù)成本只有傳統(tǒng)方案的五分之一。傳統(tǒng)的光伏電站本質(zhì)上是一個串聯(lián)系統(tǒng)，直流匯流箱、直流配電柜、機(jī)房散熱及輔助源供電設(shè)備、逆變器大機(jī)等任何一個部件的故障均會造成部分或者全部光伏整列發(fā)電損失，由于需要專業(yè)人員維護(hù)，修復(fù)周期長，成本高。而智能光伏電站結(jié)構(gòu)簡單，本質(zhì)上是一個分布式的并聯(lián)系統(tǒng)，單臺逆變器的故障不影響其它設(shè)備運(yùn)行，而且由于體積小、重量輕、現(xiàn)場整機(jī)備件，易安裝維護(hù)，大大提升了系統(tǒng)的可用度。

5、組串級的智能監(jiān)控及多路MPPT跟蹤技術(shù)，確保電站“可視、可信、可管、可控”。智能光伏電站對輸入的每一路組串進(jìn)行獨(dú)立的電壓電流檢測，檢測精度是傳統(tǒng)智能匯流箱方案的10倍以上，為準(zhǔn)確定位組串故障，提高運(yùn)維效率奠定了基礎(chǔ)。多路MPPT技術(shù)，降低遮擋、灰塵、組串失配的影響，平坦地形下發(fā)電量提升5%以上；在屋頂、山地電站中降低不同朝向、陰影遮擋的影響，發(fā)電量提升8-10%；與跟蹤系統(tǒng)的配合使用，跟蹤控制與控制器集成，能夠?qū)崿F(xiàn)對支架的獨(dú)立跟蹤，提升發(fā)電量，智能控制器和跟蹤支架成為最佳的伴侶。

6、智能光伏電站“可升級、可演進(jìn)”。當(dāng)組件技術(shù)進(jìn)步，運(yùn)行環(huán)境發(fā)生變化時，利用智能控制器的軟件可遠(yuǎn)程在線升級，后向兼容設(shè)計(jì)等特性，無需更換網(wǎng)上運(yùn)行設(shè)備，通過算法升級就能夠享受最新的技術(shù)成果，最大化復(fù)用現(xiàn)有設(shè)備。

7、智能主動電網(wǎng)自適應(yīng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)友好。利用智能控制器的高速處理能力、高采樣和控制頻率、控制算法等優(yōu)勢，主動適應(yīng)電網(wǎng)的變化，更好實(shí)現(xiàn)多機(jī)并聯(lián)控制，更佳的并網(wǎng)諧波質(zhì)量，更好地滿足電網(wǎng)接入要求，提高在惡劣電網(wǎng)環(huán)境下的適應(yīng)能力。

8、主動安全。降低直流傳輸?shù)木嚯x，實(shí)現(xiàn)主動安全。直流的安全傳輸與防護(hù)是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。智能光伏電站采用無直流匯流設(shè)計(jì)，組串輸出的直流電直接進(jìn)入逆變器逆變?yōu)榻涣麟娺M(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，主動規(guī)避直流傳輸帶來的安全和防護(hù)問題，降低直流拉弧帶來的安全隱患，使電站更加安全。

9、安全規(guī)避PID效應(yīng)。PID導(dǎo)致的組件功率衰減會極大的影響投資收益，通過智能控制器自動檢測組件電勢，主動調(diào)整系統(tǒng)工作電壓，使電池板負(fù)極無需接地的情況下，實(shí)現(xiàn)對地正壓，有效規(guī)避PID效應(yīng)；由于電池板負(fù)極無需接地，加上逆變器內(nèi)部的殘余電流監(jiān)測電路，能夠在檢測到漏電流大于30毫安的情況下，150ms內(nèi)切斷電路，實(shí)現(xiàn)了主動安全。

10、智能高效運(yùn)維。全球化、分層部署的電站管理與運(yùn)維系統(tǒng)，使部署在不同位置的電站在邏輯上當(dāng)做一個電站進(jìn)行管理?？偛磕軌蛉终莆崭鱾€電站的運(yùn)行情況和收益對比，為考核及管理改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。分布在各地的電站，可通過無人機(jī)實(shí)施大范圍的巡檢，一線人員通過定制化的運(yùn)維智能終端，實(shí)現(xiàn)與總部專家運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的視頻、語音、位置與故障信息的實(shí)時互動，實(shí)現(xiàn)前后方遠(yuǎn)程協(xié)同運(yùn)維，降低一線運(yùn)維人員的技能要求，最大化的復(fù)用總部專家資源，實(shí)現(xiàn)人員的最優(yōu)化配置，提高系統(tǒng)的維護(hù)效率。

11、大數(shù)據(jù)分析引擎和專家運(yùn)維系統(tǒng)的引入，及時發(fā)現(xiàn)潛在缺陷，挖掘收益提升空間。通過數(shù)據(jù)實(shí)時采集、云存儲和在線專家分析系統(tǒng)，電站可自動體檢，給出基于收益最大化的維護(hù)建議，如清洗建議、部件更換和維護(hù)建議等，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)；積累長期運(yùn)營數(shù)據(jù)，綜合分析自然環(huán)境，如溫度、輻照量等環(huán)境因素，通過對智能控制單元算法在線調(diào)整或軟件升級，使電站在不同環(huán)境下系統(tǒng)部件運(yùn)行在最佳匹配狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)收益的最大化。

12、智能光伏電站對環(huán)境友好。智能控制器無風(fēng)扇設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了29dB的低環(huán)境噪聲；無需土建機(jī)房，減少對植被及土壤等環(huán)境破壞；電磁輻射小，保護(hù)人體健康。智能光伏電站實(shí)現(xiàn)了人與環(huán)境和諧共處，大大增加了光伏電站的適用范圍，為光伏入戶創(chuàng)造了條件。智能光伏電站解決方案與傳統(tǒng)光伏電站解決方案差異一覽表

第二篇：智能光伏電站解決方案概念詳解

智能光伏電站解決方案概念詳解

智能光伏電站是以光伏電力變換與電力傳輸網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進(jìn)的數(shù)字信息技術(shù)、通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與光伏技術(shù)高度融合而形成的新型電站。它以充分滿足客戶對光伏電站的高發(fā)電量、低初始投資、低運(yùn)維成本、高可靠性和安全性等需求為目的，在25年生命周期內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高收益、可運(yùn)營、可管理、可演進(jìn)。

智能光伏電站的顯著特征是智能、高效、安全和可靠。后續(xù)我們將圍繞著這幾點(diǎn)做系列的報道。本文首先對智能做詳細(xì)的闡釋。

我們怎么理解智能光伏電站中智能化的概念呢？它又具體表現(xiàn)在哪些方面呢？簡而言之：就是電站全數(shù)字化，在數(shù)字化基礎(chǔ)上的，實(shí)現(xiàn)部件信息的智能采集、信息高速的智能傳輸以及海量信息的智能分析，從而真正實(shí)現(xiàn)光伏電站的智能管理、智能監(jiān)控和智能運(yùn)維。

一.全數(shù)字化電站

智能光伏電站是全數(shù)字化電站，可真正實(shí)現(xiàn)“可信、可視、可管、可控”。其關(guān)鍵設(shè)備智能逆變器可實(shí)現(xiàn)對每一路組串電流電壓等信息的高精度采集(檢測精度達(dá)到0.5%以上)，這些大量精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，通過高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，傳送到光伏電站控制中心進(jìn)行進(jìn)一步的處理，實(shí)現(xiàn)“可信”與“可視”;由于傳送帶寬的增加和傳輸時延的減少(達(dá)到ms級)，大大提高電站的控制速度，實(shí)現(xiàn)“可控”;通過全面的電站管理系統(tǒng)及大數(shù)據(jù)分析引擎，實(shí)現(xiàn)電站的“可管”。光伏電站數(shù)字化后，為未來業(yè)務(wù)和商業(yè)模式創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)，如通過移動互聯(lián)網(wǎng)，用戶可以認(rèn)購指定位置的電池板或者組串，并通過手機(jī)App實(shí)時獲取收益情況。

其次，智能光伏電站采用創(chuàng)新組網(wǎng)方案，打破現(xiàn)有設(shè)計(jì)束縛，從簡化建設(shè)，最佳系統(tǒng)性能匹配、簡化維護(hù)等角度，重新對組件、線纜、逆變器、升壓變、監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集單元等系統(tǒng)部件進(jìn)行組合優(yōu)化;減少部件種類，更加標(biāo)準(zhǔn)化，更利于自動化生產(chǎn);通過工廠預(yù)裝和接插件安裝，減少現(xiàn)場施工成本，提高施工質(zhì)量。并打造“可升級、可擴(kuò)容、可演進(jìn)”的光伏電站。當(dāng)組件技術(shù)進(jìn)步，運(yùn)行環(huán)境發(fā)生變化時，利用智能逆變器的軟件可遠(yuǎn)程在線升級，后向兼容設(shè)計(jì)等特性，無需更換網(wǎng)上運(yùn)行設(shè)備，通過算法升級就能夠享受最新的技術(shù)成果，最大化重用現(xiàn)有設(shè)備。

再次，智能光伏電站具有主動電網(wǎng)自適應(yīng)技術(shù)，利用智能逆變器的高速處理能力、高采樣和控制頻率、控制算法等優(yōu)勢，主動適應(yīng)電網(wǎng)的變化，實(shí)現(xiàn)更好的多機(jī)并聯(lián)控制，更佳的并網(wǎng)諧波質(zhì)量，更好地滿足電網(wǎng)接入要求，提高在惡劣電網(wǎng)環(huán)境下的適應(yīng)能力。

二.智能運(yùn)維管理

智能光伏電站可以從時間、空間、設(shè)備多層面多維度進(jìn)行監(jiān)控、運(yùn)維、管理、告警，對電站運(yùn)行問題進(jìn)行分析、判斷、評估、整合，實(shí)現(xiàn)快捷簡單的運(yùn)維，給運(yùn)行人員、檢修人員、管理人員等提供全面、便捷、差異化的數(shù)據(jù)和服務(wù)。

例如大數(shù)據(jù)分析引擎和專家運(yùn)維系統(tǒng)的引入，基于采集的海量信息，自定義報表，專家分析系統(tǒng)，切片分析，挖掘系統(tǒng)潛力，發(fā)現(xiàn)潛在問題，構(gòu)成經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。及時發(fā)現(xiàn)潛在缺陷，挖掘收益提升空間。通過數(shù)據(jù)實(shí)時采集、云存儲和在線專家分析系統(tǒng)，結(jié)合光伏電站的地理環(huán)境、氣候特點(diǎn)、電站規(guī)模利用電站采集的數(shù)據(jù)信息預(yù)測發(fā)電量等信息，電站可自動健康體檢，給出基于收益最大化的維護(hù)建議，如清洗建議、部件更換和維護(hù)建議等，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù);積累長期運(yùn)營數(shù)據(jù)，綜合分析自然環(huán)境，輻照量等環(huán)境因素，通過對智能控制單元算法在線調(diào)整或軟件升級，使電站在不同環(huán)境下系統(tǒng)部件運(yùn)行在最佳匹配狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)收益的最大化。

無人機(jī)的應(yīng)用是智能運(yùn)維中的一個特色。無人機(jī)智能巡檢可支持移動巡檢，現(xiàn)場問題可結(jié)合設(shè)備歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷分析，及時發(fā)現(xiàn)組件熱斑、隱裂、失配等問題，可實(shí)時回傳視頻數(shù)據(jù)到專家中心，實(shí)現(xiàn)信息共享、遠(yuǎn)程診斷，真正做到早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)、早解決，避免電量損失及故障發(fā)生。

以光伏終端為核心的移動運(yùn)維也是一個亮點(diǎn)。該移動運(yùn)維模式，可以與生產(chǎn)管理系統(tǒng)無縫對接，簡化了傳統(tǒng)運(yùn)維模式中大量的手工報表及人工處理環(huán)節(jié);同時前后方協(xié)同、空地協(xié)同運(yùn)維，后方的專家通過視頻實(shí)時遠(yuǎn)程診斷掌握現(xiàn)場的情況、指導(dǎo)一線的工作人員處理故障和問題。

同時借助光伏智能終端實(shí)現(xiàn)發(fā)電設(shè)備資產(chǎn)的便捷錄入，支持資產(chǎn)查詢和基于資產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)的分析;根據(jù)資產(chǎn)的運(yùn)行情況和維護(hù)數(shù)據(jù)，支持對不同批次或不同廠家的設(shè)備評估;實(shí)現(xiàn)電站一次、二次設(shè)備等設(shè)備的統(tǒng)一管理，以拓?fù)鋱D、分層等可視化方式呈現(xiàn);支持以移動終端的運(yùn)維方式，查看電站的運(yùn)行情況和重要數(shù)據(jù);結(jié)合電站的設(shè)備數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、運(yùn)維數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和發(fā)電預(yù)測，支持對電站進(jìn)行財務(wù)評估，提供電站交易的參考。

智能光伏電站最關(guān)鍵的是引入了數(shù)字信息技術(shù)，通過大數(shù)據(jù)挖掘和分析、云計(jì)算、通信技術(shù)等與光伏技術(shù)的融合，使得最終實(shí)現(xiàn)了智能管理、智能運(yùn)維、智能監(jiān)控，光伏電站也真正進(jìn)入了“智能化”時代!正如國務(wù)院參事、中國可再生能源學(xué)會理事長石定寰先生所言“將數(shù)字信息技術(shù)帶入可再生能源產(chǎn)業(yè)，從具體的產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)了兩個產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，將極大的促進(jìn)智能電站、智能電網(wǎng)乃至智慧能源的快速發(fā)展，并將為中國從可再生能源大國走向可再生能源強(qiáng)國做出重要貢獻(xiàn)?！?/p>

第三篇：光伏電站解決方案對比分析

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光伏電站解決方案對比分析

國家能源局敲定2014年國內(nèi)光伏新裝機(jī)容量達(dá)14GW，伴隨著光伏電站規(guī)劃目標(biāo)的提升，引起了人們對電站設(shè)計(jì)方案的討論，特別是針對組串式和集中式這兩種光伏逆變器的選擇。相比于國際市場，國內(nèi)市場以大型地面電站為主，更多的光伏投資商傾向于集中式逆變器，本文主要從逆變器技術(shù)方案入手,就兩種方案的適用場合及優(yōu)劣勢進(jìn)行分析。

1.方案介紹

兆瓦級箱式逆變站解決方案：1MW單元采用一臺兆瓦級箱式逆變站，內(nèi)部集成2臺500kW并網(wǎng)逆變器（集成直流配電柜）、交流配電箱等設(shè)備，該箱式逆變站箱體防護(hù)等級可達(dá)IP54，可直接室外安裝,無需建造逆變器室土建房。

集中式解決方案：1MW單元需建設(shè)逆變器室，內(nèi)置2臺500kW并網(wǎng)逆變器（集成直流配電柜）、1臺通訊柜等設(shè)備?，F(xiàn)場需要建造逆變器土建房。

組串式解決方案：1MW單元采用40臺28kW組串式并網(wǎng)逆變器，組串式逆變器防護(hù)等級IP65，可安裝在組件支架背后。

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2.方案對比

2.1 投資成本對比

組串式解決方案：

集中式解決方案：

兆瓦級箱式逆變站解決方案：

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備注：以上價格來源于各設(shè)備廠商及系統(tǒng)集成商，此報價僅供參考。設(shè)備數(shù)量均按照1MW單元計(jì)算。

2.2 可靠性對比

（1）元器件對比

集中式解決方案：1MW配置2臺集中式并網(wǎng)逆變器，單臺設(shè)備采用單級拓?fù)湓O(shè)計(jì)，共用功率模塊6個，2臺并網(wǎng)逆變器共12個。單兆瓦配置設(shè)備少、總器件數(shù)少，發(fā)電單元更加可靠。另外，集中式逆變器采用金屬薄膜電容，MTBF超過10萬小時，保證25年無需更換。

組串式解決方案：1MW配置40臺組串式并網(wǎng)逆變器，單臺設(shè)備采用雙級拓?fù)湓O(shè)計(jì)，共用功率模塊12個，40臺并網(wǎng)逆變器共480個。功率器件電氣間隙小，不適合高海拔地區(qū)。組串式逆變器采用戶外安裝，風(fēng)吹日曬很容易導(dǎo)致外殼和散熱片老化;且單兆瓦配置設(shè)備數(shù)量多、總器件數(shù)多，可靠性低；采用鋁電解電容，MTBF僅為數(shù)千個小時，且故障后無法現(xiàn)場更換。

（2）應(yīng)用業(yè)績對比

集中式解決方案：集中式并網(wǎng)逆變器在大型地面電站中應(yīng)用廣泛，國內(nèi)目前99%的光伏電站均采用該類型并網(wǎng)逆變器，市場占有率高，認(rèn)可度高。

組串式解決方案：組串式并網(wǎng)逆變器在大型地面電站中的應(yīng)用極少，國內(nèi)目前只在青海格爾木有4MW的運(yùn)行業(yè)績，市場占有率低，認(rèn)可度低。

根據(jù)全球最權(quán)威的光伏逆變器行業(yè)研究機(jī)構(gòu)IHS截至2013年12月的統(tǒng)計(jì)，容量在5MW以上的光伏電站中，全球約2%的電站采用了組串式方案接入。各代表區(qū)域市場里面，比例最高的德國市場，采用組串式方案的比例為12%；近年市場容量排名第一第二的中國和美國市場，采用組串式方案很低，比例不到1%。

（3）諧波及環(huán)流問題

集中式解決方案：1MW電站僅需2臺并網(wǎng)逆變器，接入雙分裂變壓器，交流側(cè)無需匯流設(shè)備，完全不用考慮環(huán)流問題和諧波疊加問題，更加可靠。

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組串式解決方案：1MW多達(dá)40臺組串式并網(wǎng)逆變器,單臺設(shè)備在額定功率下的諧波含量遠(yuǎn)高于集中式逆變器，且40臺逆變器并聯(lián)后，會在并網(wǎng)點(diǎn)造成諧波疊加問題，而且較難抑制。另外，因交流輸出側(cè)采用雙繞組變壓器，多臺設(shè)備間的環(huán)流問題嚴(yán)重。

單臺設(shè)備額定功率下的諧波電流對比（數(shù)據(jù)來源于CQC檢測報告）

（4）MPPT跟蹤技術(shù)

集中式解決方案：集中式并網(wǎng)逆變器采用單路MPPT跟蹤技術(shù)，單級拓?fù)?，無BOOST電路，完全適用于大型地面電站無遮擋的環(huán)境中，可靠性更高。

組串式解決方案：組串式并網(wǎng)逆變器采用多路MPPT跟蹤技術(shù)，雙級拓?fù)?，配備BOOST升壓電路，主要針對分布式及小型電站設(shè)計(jì)，而大型地面電站因其組件種類單

一、朝向角度一致、無局部遮擋，無需配置多路MPPT逆變器。

（5）故障設(shè)備數(shù)量

假設(shè)組串式逆變器故障率為1%，集中式故障率2%，電站容量按照100MW計(jì)算。

集中式解決方案：100MW共需200臺集中式并網(wǎng)逆變器，按照故障率2%計(jì)算，故障設(shè)備為4臺，按照每臺更換一半元器件的極端情況考慮，共需要花費(fèi)＜30萬。

組串式解決方案：100MW共需4000臺組串式并網(wǎng)逆變器，按照故障率1%計(jì)算，故障數(shù)量為40臺，按照組串式整機(jī)更換的維護(hù)理念，共需人工更換逆變器40次，共需花費(fèi)61.6萬元。

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2.3 設(shè)備性能對比

（1）逆變器效率對比

為什么組串式并網(wǎng)逆變器的效率相比集中式低呢？原因主要在于常見的組串式并網(wǎng)逆變器采用DC-DC-AC雙級拓?fù)?，而集中式逆變器采用DC-AC單級拓?fù)?，正是因?yàn)槎嘁患壷绷魃龎弘娐窂亩鴮?dǎo)致逆變器整機(jī)效率下降，通常單級變換要比兩級變換效率高0.4%以上，而組串式逆變器廠家對外宣稱的效率通常是在高直流輸入電壓下測得，相當(dāng)于關(guān)閉DC-DC逆變電路，但實(shí)際應(yīng)用中母線電壓不可能時刻保持在高電壓下，所以組串式逆變器宣稱效率遠(yuǎn)低于實(shí)際效率。

按照100MWp電站（以西北各省平均日照小時數(shù)均在3000小時以上，折算成峰值日照小時數(shù)約為1650小時），參考當(dāng)前電網(wǎng)電價0.95元/度，則25年可增加發(fā)電收入為1650（萬元）。

100（MW）×1650（小時）×25（年）×0.95（元/度）×0.4％=1568（萬元）

（2）功能對比

集中式并網(wǎng)逆變器具備更加全面的功能，例如夜間無功補(bǔ)償（SVG）、零電壓穿越、無功調(diào)節(jié)、功率因數(shù)校正等，適應(yīng)多種電網(wǎng)環(huán)境及大型地面電站的技術(shù)要求,同時能夠響應(yīng)電網(wǎng)的各種調(diào)度指令。

組串式并網(wǎng)逆變器因針對分布式電站和小型地面電站設(shè)計(jì)，其單體功率小，應(yīng)用在大型地面電站中則需要的設(shè)備總數(shù)巨大，單臺逆變器雖可以實(shí)現(xiàn)零電壓穿越功能，但多機(jī)并聯(lián)時，零電壓穿越、無功調(diào)節(jié)、有功調(diào)節(jié)等功能實(shí)現(xiàn)較難。多臺設(shè)備是否能夠同時應(yīng)對電網(wǎng)的各種故障，還有待實(shí)踐考驗(yàn)。

（3）拓?fù)鋵Ρ?/p>

集中式并網(wǎng)逆變器采用單級拓?fù)?，功率器件少、控制系統(tǒng)簡單，技術(shù)成熟，大規(guī)模應(yīng)用在大功率并網(wǎng)逆變產(chǎn)品中。

組串式并網(wǎng)逆變器采用兩級拓?fù)?，功率器件多、控制系統(tǒng)復(fù)雜、驅(qū)動繁瑣，主要應(yīng)用在中小功率逆變器中。

單級vs雙級：

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組串式拓?fù)鋠s集中式拓?fù)洌?/p>

（4）過載能力對比

集中式并網(wǎng)逆變器過載能力高達(dá)120%，能夠匹配更大容量的光伏陣列，在光照條件良好的情況為用戶帶來更多的收益。

組串式并網(wǎng)逆變器過載能力僅為110%，因組串式逆變器受到防護(hù)等級的限制，在設(shè)計(jì)時需將散熱部分和發(fā)熱元件采用單獨(dú)封裝的方式分開，冷空氣無法直接經(jīng)過主要發(fā)熱元件，造成散熱效率較低，所以過載能力受限。

2.4 可維護(hù)性對比

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集中式并網(wǎng)逆變器采用模塊化前維護(hù)設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)、散熱風(fēng)機(jī)、功率模塊等均采用模塊化設(shè)計(jì)，待專業(yè)的售后服務(wù)人員定位故障后，可在20分鐘內(nèi)完成更換，十分方便。

組串式并網(wǎng)逆變器采用直接更換的維護(hù)方式，因設(shè)備數(shù)量較多，現(xiàn)場故障定位較為繁瑣，仍然要與逆變器廠家溝通確認(rèn)；其次逆變器現(xiàn)場應(yīng)用分散，更換困難，整機(jī)更換維護(hù)成本高，且需要專門配置備件庫房，尤其是在山丘或者站內(nèi)路況較差的情況，需要人工搬運(yùn)組串式逆變器，維護(hù)時間較長；再有因組串式?jīng)]有一級匯流設(shè)備，如在白天更換無法斷開直流側(cè)，存在高電壓危險，為保障人員安全只能在夜間進(jìn)行更換，影響維護(hù)效率。

3.對比總結(jié)

通過以上的對比說明不難看出組串式逆變器應(yīng)用在大型地面電站上面存在較大的風(fēng)險，也會增加相應(yīng)的投資；而集中式解決方案和兆瓦級箱式逆變站解決方案專門針對大型地面電站，優(yōu)勢非常突出，應(yīng)用業(yè)績也十分廣泛，下面對三種方案進(jìn)行系統(tǒng)的對比。

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4.結(jié)論

集中式解決方案與兆瓦級箱式逆變站解決方案目前廣泛應(yīng)用在大型地面電中，此類電站裝機(jī)容量多在5MW以上，一般處于地廣人稀的沙漠、戈壁地帶，組件布局朝向一致，極少出現(xiàn)局部遮擋；中壓10KV或以上并網(wǎng)，對電能質(zhì)量和電網(wǎng)調(diào)度要求高。因此要求逆變器輸出功率高，可靠性好，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)快捷方便，電網(wǎng)適應(yīng)性強(qiáng)，能夠從容應(yīng)對電網(wǎng)可能出現(xiàn)的各種故障。所以大功率集中式逆變器更加適用于5MW以上的大型地面電站。

組串型式并網(wǎng)逆變器解決方案目前廣泛應(yīng)用在分布式電站和小型電站小型地面電站中，此類電站容量多在5MW以下，常以家用、商用屋頂為組件載體，單個屋頂或單個容量常小于100kW，系統(tǒng)能夠直接并入低壓配電網(wǎng)或供用戶直接使用。分布式發(fā)電系統(tǒng)因受到屋頂角度、建筑物陰影、樹木陰影等原因的影響，采用具備多路MPPT功能逆變器可靈活配置組件功率和種類，所以組串型逆變器更加適用于5MW以下的小型地面電站和分布式電站中。

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第四篇：光伏電站運(yùn)維常見問題及解決方案

光伏電站運(yùn)維常見問題及解決方案

一臺正常的光伏電站，可以正常運(yùn)行25年左右，可不可以保持穩(wěn)定收益關(guān)鍵還是要看運(yùn)維。正確的運(yùn)營維護(hù)是光伏電站長期穩(wěn)定運(yùn)行的保障，就像人的身體一樣，注意日常保養(yǎng)，才能保持健康。今天，就為大家科普一下光伏運(yùn)維中的常見“疑難雜癥”及“整治方法”。

逆變器表面“意外生銹”

逆變器表面有銹點(diǎn)，嚴(yán)重時會影響逆變器內(nèi)部功能的正常運(yùn)作。解決方案：

通常逆變器箱體材料為非生銹材質(zhì)，但不排除不良商家使用劣質(zhì)產(chǎn)品的可能性，出現(xiàn)生銹先排查原因，查看安裝現(xiàn)場是否有鐵削飄落的可能（如生銹的防雷網(wǎng)，粉塵排放口，都可能排出鐵元素），如發(fā)現(xiàn)是現(xiàn)場問題，及時針對現(xiàn)場制定解決方案，如確是逆變器本身質(zhì)量問題，及時聯(lián)系安裝服務(wù)商協(xié)調(diào)解決。

查看逆變器工作狀態(tài)不方便 巡檢光伏系統(tǒng)現(xiàn)場，運(yùn)維人員查看逆變器工作狀態(tài)的方便程度，直接決定了系統(tǒng)的工作效率。同時，如果因?yàn)椴荒懿榭茨孀兤魇欠裨谡０l(fā)電，就進(jìn)行一些維護(hù)操作，還會有觸電風(fēng)險，危及運(yùn)維人員的人身安全。解決方案：

戶用逆變器安裝在方便查看的位置，但注意不要讓孩童輕易可以觸碰到的地方，另外最好帶有顯示屏，方便操作的按鍵，直觀性較強(qiáng)。

逆變器重復(fù)倒秒或者停止倒秒

在弱光條件下，直流輸入電壓偏低，處在逆變器啟動電壓附近，開始并網(wǎng)后直流輸入電壓被拉低，且低于啟動電壓，逆變器停止并網(wǎng)，并出現(xiàn)重復(fù)倒秒/并網(wǎng)的現(xiàn)象。另外，某些系列逆變器發(fā)生繼電器故障時也會導(dǎo)致重復(fù)倒秒。解決方案：

（1）查看逆變器直流輸入電壓，如果電壓值接近啟動電壓，是因?yàn)楣庹仗?，屬正常情況，等待光照變強(qiáng)；

（2）如果直流輸入電壓遠(yuǎn)高于啟動電壓則逆變器本身故障，需更換逆變器；

（3）如果光照較強(qiáng)，直流輸入電壓遠(yuǎn)超啟動電壓，逆變器報繼電器故障并重復(fù)倒秒則需要測量相線對地電壓是否正常。

端子出現(xiàn)燒毀

隨著光伏裝機(jī)的增多，端子燒毀的現(xiàn)象屢見不鮮。輕則更換端子，重則逆變器都需要更換，還有可能引發(fā)火災(zāi)，對安裝用戶的生命財產(chǎn)造成威脅。解決方案：

必須采用逆變器原裝配備的端子，避免不同型號的端子互插，并采用專業(yè)的壓接工具，防止直流線與端子壓接不實(shí)。建議安裝服務(wù)商定期用熱成像儀查看端子發(fā)熱情況。

逆變器報錯，電網(wǎng)電壓過高

光伏系統(tǒng)報錯“電網(wǎng)電壓過高”是逆變器最容易出現(xiàn)的問題。解決方案：

電網(wǎng)改造可能是重點(diǎn)，逆變器到并網(wǎng)點(diǎn)傳輸線路加粗是不錯的方案。根據(jù)電網(wǎng)電壓情況適當(dāng)調(diào)整逆變器的輸出電壓范圍是最后手段（建議電網(wǎng)電壓不要超過270V，否則會一定程度上損害用電設(shè)備），多臺單相逆變器接同一相時，電網(wǎng)消納能力不足，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓抬升過高，逆變器報電網(wǎng)過壓故障，因此選擇多點(diǎn)并網(wǎng)，將多臺逆變器分?jǐn)偟诫娋W(wǎng)的三相中。

逆變器報錯，電網(wǎng)丟失

當(dāng)逆變器檢測不到到交流側(cè)的電壓或者檢測到的電壓值過低，逆變器報電網(wǎng)丟失故障。解決方案：

當(dāng)逆變器檢測不到電壓時無法工作。一般可能有兩種情況，1、電網(wǎng)停電，此時只能等待供電恢復(fù)；

2、短路斷開、自復(fù)式過欠壓保護(hù)器跳閘，因額定電流不符逆變器額定輸出電流的1.5倍或緊固螺栓松動，因此選擇合適的規(guī)格型號，安裝時螺栓緊固到位。

發(fā)電量總是比其他系統(tǒng)低

客戶反應(yīng)，我家的發(fā)電量沒有“隔壁老王”家的多，一樣的功率，一樣的型號，為什么？ 解決方案：事實(shí)上，影響整個系統(tǒng)的效率的因素極多，多數(shù)對比結(jié)果可供參考。遇到這樣的現(xiàn)場，需要具體問題具體分析，從系統(tǒng)角度，分析各個影響系統(tǒng)效率的點(diǎn)，逐個排查。想要提升發(fā)電量，可從以下幾個方面入手來提高綜合效率。

逆變器整機(jī)或部件更換

逆變器是電子產(chǎn)品，再好的產(chǎn)品，也會遇到一些問題。尤其是過保之后，可能遇到需更換逆變器整機(jī)或者部件。

解決方案：選擇逆變器，關(guān)注它的更換整機(jī)或者部件是否方便，另外，售后服務(wù)的及時性是重中之重；同時，針對較大的項(xiàng)目，做好備品備件工作，有備無患。

總而言之，光伏電站要做好兩個方面，一是前期選擇二是后期運(yùn)維，選擇品牌光伏商的產(chǎn)品，同時也要先了解企業(yè)的后期運(yùn)維服務(wù)。

第五篇：光伏電站常見問題

光伏電站常見問題

1.屋頂結(jié)構(gòu)是否遭受破壞

常見的屋頂結(jié)構(gòu)分為混凝土屋頂和彩鋼屋頂。項(xiàng)目開發(fā)前均由業(yè)主方提供或協(xié)助提供房屋建筑設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)參數(shù)，在可控的承重范圍內(nèi)設(shè)計(jì)電站，并得到原有建筑設(shè)計(jì)院的認(rèn)可。

公司對項(xiàng)目場址進(jìn)行嚴(yán)格篩選，杜絕電站建成后房屋結(jié)構(gòu)受損或者防水層受損，同時公司投資開發(fā)新型安裝工藝，增強(qiáng)項(xiàng)目的安全性、可靠性。

2.電力公司是否允許光伏電力并網(wǎng)

建設(shè)光伏電站前，首先需要獲得省發(fā)改委的審批，然后根據(jù)省發(fā)改委的審批文件去當(dāng)?shù)厮鶎匐娏巨k理并網(wǎng)手續(xù)。只有辦理過并網(wǎng)手續(xù)的光伏項(xiàng)目才被允許并入電網(wǎng)。優(yōu)太新能源作為項(xiàng)目業(yè)主方，負(fù)責(zé)辦理發(fā)改委審批手續(xù)及電力公司并網(wǎng)手續(xù)。

3.太陽能電力是否倒送

國家金太陽示范工程鼓勵光伏電站自發(fā)自用，電站系統(tǒng)需安裝防逆流裝置，防止電流倒送。

系統(tǒng)配置防逆流裝置，檢查交流電網(wǎng)供電回路三相電壓、電流（測量點(diǎn)），判斷功率流向和功率大小。如果電網(wǎng)供電回路出現(xiàn)逆功率現(xiàn)象，防逆流裝置立即限制逆變器輸出功率、或直接把光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的接入點(diǎn)斷開（控制點(diǎn)）。

4.電站是否需要市電切換裝置 市電切換裝置一般應(yīng)用于離網(wǎng)光伏電站，離網(wǎng)光伏電站在蓄電池不能保證設(shè)備運(yùn)行的情況下，通過切換裝置將逆變器供電轉(zhuǎn)為市電供電。

而并網(wǎng)光伏電站直接與電網(wǎng)并聯(lián)，光伏電力與市電同時對設(shè)備供電，不需要切換裝置。

眾所周知，光照強(qiáng)度是一個拋物線的變化過程，光伏電力也遵循這一變化規(guī)律。用戶功率穩(wěn)定，市電補(bǔ)充光伏電力低于用戶功率部分，保證用電穩(wěn)定。

5.電站的所發(fā)電力與并網(wǎng)接入點(diǎn)的市電是否一樣 在電站系統(tǒng)中，逆變器是保證交流電輸出穩(wěn)定性的重要設(shè)備。項(xiàng)目采用的光伏并網(wǎng)逆變器均通過TUV、金太陽等權(quán)威認(rèn)證和測試，逆變器將采集并網(wǎng)點(diǎn)電流數(shù)據(jù)輸出與電網(wǎng)電壓同頻、同相的正弦交流電流，與市電具有相同的電力特性，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

6.投資建設(shè)光伏電站對于投資方與屋頂提供企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益 現(xiàn)階段國家大力扶持光伏發(fā)電項(xiàng)目，對于符合條件的項(xiàng)目，國家給予一定比例的資金支持，包括金太陽示范工程、光電建筑一體化等。項(xiàng)目一般采用合同能源管理模式，分享節(jié)能收益。

投資方的收益：通過獲得國家補(bǔ)貼，建設(shè)光伏電站的投資回收期由之前的15至20年縮短為現(xiàn)階段的7至12年。

企業(yè)方的收益：對建設(shè)光伏電站在資金方面零投入，只需提供閑置屋頂，以當(dāng)?shù)厥须妰r格使用光伏電力。同時，投資方給予企業(yè)6~10%的電價返還，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益共享的初衷。

7.電流計(jì)量

在電能計(jì)量表安裝在逆變器交流輸出端的交流配電柜中，項(xiàng)目均采用供電部門提供的計(jì)量表，符合相關(guān)國家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到精準(zhǔn)、公平、合理的電流計(jì)量。

8.建成后電站的運(yùn)營維護(hù)

UPSOLAR組建項(xiàng)目管理公司，定期巡檢電站，保證電站運(yùn)行，同時檢查電站是否對房屋造成損壞，對于確定為電站原因引起的，UPSOLAR承擔(dān)修復(fù)費(fèi)用。同時，UPSOLAR擁有自己的光伏實(shí)驗(yàn)室，能精確的檢測電站的運(yùn)行狀況。