基于无变压器逆变器的光伏系统优化设

计

摘要：新一代无变压器技术降低了电力集成商（

integrators）和公用电力事业机构的系

统复杂性，针对两种最常见的大型光伏安装项目

——大楼逆变器直接连接项目和用于并网

发电输电的公用安装项目，该技术最大限度地提高了其电力传输能力。
关键字：逆变器、优化、变压器
　

   新一代无变压器技术降低了电力集成商（integrators）和公用电力事业机构的系统复杂

性，针对两种最常见的大型光伏安装项目

——大楼逆变器直接连接项目和用于并网发电输

电的公用安装项目，该技术最大限度地提高了其电力传输能力。

 

　　尽管太阳能光伏电源的价格正在变得越来越有竞争力，但对整个行业来说，继续增强
性能、提高效率以及降低成本才是至关重要的。提高大型投资设备的质量和性能是不断增加
收益的一种途径，此外，逆变器的性能和效率与光伏模块和数组同样重要。在大型光伏系统
设计方面，电力集成商和公用电力事业机构正抛开传统的逆变器设备，转而开始选择最先
进的无变压器逆变器技术，以便降低系统的复杂性并最大限度地提高电力传输。确实有必要
仔细看看无变压器逆变器技术是如何通过影响系统设计、效率和系统平衡（

BoS）成本来帮

助改变竞争格局的。
　　通过采用可分离的两极

 +600 和 -600 VDC 电池组数组实现直接转换这项新技术，无需

在低压三相电网上配备变压器。这种配置不仅提高了发电效率，而且不需要传统上所要求使
用的逆变器变压器，降低了相关的系统平衡

 （BoS） 成本，还避免了与单极配置有关的不

必要的线路衰减。这项技术还为电力集成商和公用电力事业机构的大型商业或公用安装项目
带来了更多好处。例如，通常规模在

1 到 2 兆瓦的商业项目，在连接点位于大楼入口变压器

低压侧要求配有一至八个逆变器，并且每个逆变器都要配有单独的、定制的隔离变压器

——

即使变压器已与逆变器集成。而真正的无变压器设计的逆变器才能支持直接的连接，不需要
任何其它的变压器设备和定制修改，而且也不会产生系统平衡成本。对于那些中压变压器连
接点在

5 到 12.7 千伏之间的公用安装项目，可将多个无变压器逆变器整合成一个大小适当

的标准中压变压器。变压器可以放在电场的任何位置，以靠近逆变器是最合适的。
　　无变压器逆变器技术和两极数组配置
　　采用了无变压器逆变器技术的太阳能光伏系统在发电时，光伏模块和负载之间不需要
任何变压器

——通常为高压交流电 （HVAC） 设备和商业荧光照明。尽管一些制造商声称

具备了无变压器技术，但实际上，他们的产品仍需要在逆变器和负载之间配备一个隔离变
压器。他们仅仅是将逆变器整合到一个逆变器箱中或对它们进行单独销售。真正的无变压器
逆变器可将电力从逆变器直接转换并传输到所附负载中。这要归功于采用双极

 ±600 VDC 数

组配置。电力集成商和公用电力事业机构可获得系统性能改善和系统平衡成本降低的好处：
　　

•更高的效率