光伏并网微逆变器

关键字：光伏并网

 逆变器 

 引言：
    常见的光伏并网发电系统结构包括集中式、串式、多串式和交流模块式等几种方案。集中式、
串式和多串式系统中，都存在光伏组件的串联和并联，因此系统的最大功率点跟踪时针对
整个串并联光伏阵列，无法兼顾系统中每个光伏阵列，单个光伏阵列利用率低、系统抗局部
阴影能力差，且系统扩展灵活性不够。光伏并网微逆变器

(简称微逆变器)与单个光伏组件相

连，可以将光伏组件输出的直流电直接变换成交流电并传输到电网，具有以下优点：

(1)保

证每个组件均运行在最大功率点，具有很强的抗局部阴影能力；

(2)将逆变器与光伏组件集

成，可以实现模块化设计、实现即插即用和热插拔，系统扩展简单方便；

(3)并网逆变器基

本不独立占用安装空间，分布式安装便于配置，能够充分利用空间和适应不同安装方向和
角度的应用；

(4)系统冗余度高、可靠性高，单个模块失效不会对整个系统造成影响。

    微逆变器的概念由来已久，但最初并没有引起人们的注意，近年来随着太阳能发电技术
的发展以及技术的进步，使得微逆变器十分具有吸引力。美国加州

Petaluma 的 Enphase 从

2008 年开始微逆变器的商业化量产，并取得了不错的销售成绩，使得微逆变器获得了更广
泛的认可，吸引了众多公司纷纷加入到微逆变器的研发行列，德国艾斯玛太阳能技术股份
公司

(SMA Solar Technology)2009 年通过技术收购荷兰 OKE-Services 光伏系统电子开发商，

进入了微逆变器市场。国内众多的光伏并网逆变器生产厂商主要从事大功率集中并网逆变器
产品的开发，随着国内外微逆变器市场的日益火热，众多厂商也纷纷蠢蠢欲动，尝试开始
微逆变器产品的开发，英伟力

(Involar)新能源科技公司是国内最早从事微逆变器研究的公司，

公司从

2008 年初开始微逆变器技术的开发，经过近两年的努力已完全自主掌握了微逆变器

的核心技术，并于

2010 年 5 月份成功发布了其第一代产品 MAC250，目前该款微逆变器产

品已经推向市场。
    微逆变器不同于传统大功率集中式逆变器，本文重点分析微逆变器的关键性技术。
    微逆变器的特点及设计考虑因素
微逆变器区别于传统逆变器的特点：
（

1）逆变器输入电压低、输出电压高

单块光伏组件的输出电压范围一般为

20~50V，而电网的电压峰值约为 311V(220VAC)或

156V(110VAC)，因此，微逆变器的输出峰值电压远高于输入电压，这要求微逆变器需要采
用具备升降压变换功能的逆变器拓扑；而集中式逆变器一般为降压型变换器，其通常采用
桥式拓扑结构，逆变器输出交流侧电压峰值低于输入直流侧电压；
（

2）功率小

    单块光伏组件的功率一般在 100W~300W，微逆变器直接与单块光伏组件相匹配，其功
率等级即为

100W~300W，而传统集中式逆变器功率通过多个光伏组件串并联组合产生足

够高的功率，其功率等级一般在

1kW 以上。

微逆变器的设计考虑因素：
（

1）变换效率高