•缩小设备和导线规模及数量

　　

•降低材料和安装施工成本

　　为了说明这些优势，让我们看看这两种最常见的大型光伏安装项目的构架，它们分别
是美国本地电网的逆变器直接连接项目和并网发电输电的公用安装项目。

商用屋顶安装项目中使用的直接并网光伏逆变器
一个在设施入口处低压一端拥有连接点的

1 兆瓦的商用屋顶系统需要 1 至 4 个并网光

伏逆变器。采用传统的逆变器时，每一个都必须与一个单独的或定制的隔离变压器相搭配

—

—不论变压器与逆变器是否集成，情况都是如此。因此，电力供应立即被减弱了，因为隔离
变压器的效率通常只有

98%到 99%，它们最多可以让效能下降 2%。

　　由于体积庞大而且沉重，传统逆变器会限制光伏逆变器系统的设计。采用

2 个 500

千瓦逆变器的系统设计需要在地面上安装逆变器，因为这种逆变器

/变压器搭配的尺寸和重

量较大。即使隔离变压器可以与逆变器相互分离，由于较低的电压与较高的电流这种安装所
导致昂贵的导线成本，每一个逆变器所需要的较低的输出电压和多绕组也会限制相互分离
的距离。

　　整合逆变器时的稳定性问题也是需要关注的。传统逆变器设计通常采用无阻尼大三

角形过滤器，当很多设备并行放置或逆变器设置在长传输在线的时候，这些过滤器可能会
导致系统运行的不稳定。而且，如果逆变器被并行放置在同一个箱子里，每一个

500 千瓦逆

变器由

4 个较小的 125 千瓦单元驱动，那么这种系统就容易受到电气干扰，而且会为整个

光伏系统带来多个故障点。

　　相比之下，真正的无变压器逆变器直接固定在建筑物的入口处，甚至是固定在一

个尺寸足够大的配电安装板上。由于没有隔离变压器，从光伏模块电源获得的额外的

1%到

2%能源效率直接进入负载，在功率为 500 千瓦的时候，这意味着最低免费额外提供了 5 千
瓦的输出。此外，直接转变成可用的电压，而不是较低的单极逆变器交流电压，而交流电电
流降低一半以上，从而降低了交流电一端的电线成本。

　　如果没有一个变压器，逆变器的尺寸更小，重量更轻，为电力集成商在安装和整

体系统设计方面提供了更大的自由。由于重量的限制和必须的加固措施，在五层楼的建筑物
屋顶安装一个传统的逆变器从成本上来说可能会让人望而却步，但是设计人员却可以让无
变压器逆变器安装在商业建筑的屋顶上（而不是安装在地下室），使其直接与五楼的安装
板连接。这样的设计不仅可以免除昂贵的高达五层楼的直流电布线，而且还能缩短交流电电
线的长度并降低相关成本。

　　最后一点，多个逆变器可以在不用变压器的情况下并联，而电源则可以直接使用，

以便实现稳定的表现。无变压器逆变器技术采用大得多的电源优化器

 （Line Reactor） 和较

小的三角形滤波电容。这些较小的三角形滤波电容器也通过一种串联电阻器进行缓冲，从而
提高控制系统的稳定性，并且减少并联逆变器之间的相互作用。带有一种单一引擎设计的
500 千瓦逆变器也能减少零部件数量，从而提高整个系统的可靠性。

　　公用安装项目中使用的并联逆变器
　　同样的原则也适用于公用规模的安装项目。然而，大多数公用规模的安装项目涉及

大型接地光伏数组，并配备了许多逆变器，可迅速升压至中压（

4160 至 13.8 千伏）。此外，

传统逆变器需要一个单独的隔离变压器与各个逆变器进行配对，而这就占到不必要损耗中
的多达两个效率点。

　　在一个

1 兆瓦的模块中，可将 1 至 4 个传统逆变器安置在一个单独的垫板上，并

且每个逆变器都带有中压连接。中压连接成本很高，执行这项工作的电工人员需要接受更高
等级的培训和认证。需要使用更大的设备垫板或公用机箱。如果电场有一个追踪器参与运行，
那么就需要单独的变压器为这些追踪器供电。这样，系统平衡设备、材料和安装成本便会迅