光伏电站高效逆变器技术及其应用效果分析

摘要：在全球可持续产业发展速度加快的背景下，光伏电站作为重要的可再生能源项目，对推动能源产业的可持续发展有重要的作用。在光伏电站建设过程中，高效逆变器会对太阳能电池板的应用效益产生影响。逆变器主要将电池板产生的直流电转换为交流电。逆变器的性能会影响光伏电站的发电效率和安全性。本文主要分析光伏电站高效逆变器技术的关键内容，从不同的应用角度出发探索高效逆变器的应用效果。以期为推动光伏产业的稳定高效发展提供可靠支撑。

关键词：光伏电站；逆变器技术；应用效果

1引言

光伏电站作为清洁型能源产业的重要组成内容，在建设过程中需要加强高效逆变器的技术分析和应用。高效逆变器会对光伏电站的整体发电效率和稳定性产生影响。相关研究表明高效逆变器的拓扑结构和控制策略在优化后，对太阳能电池板的转换效率可以达到98%，有效提升了光伏电站的能源利用效益和经济效益。因此，相关技术人员需要加强高效逆变器技术研究工作。

2光伏电站高效逆变器技术原理

在光伏电站建设过程中使用的高效逆变器技术相对较多，高效逆变器的主要原理是对太阳能电池板的直流电进行转换，使其成为与电网运行要求符合的交流电（图1）。

目前，光伏电站高效逆变器的关键技术包括以下内容：

2.1直流电输入和预处理技术

在光伏电站建设过程中主要利用太阳能光伏板获取光能，之后将光能转化为电能。太阳能在光伏组件上产生的光能为直流电，直流电需要利用导线进行汇集输送到逆变器的直流输入端，利用逆变器对直流电进行预处理，才能够使其与电网的交流电相符合[1]。

一般情况下，逆变器可以对直流电进行过滤处理，消除杂波、调整电压，能够保证电流转换的稳定性和效率。

2.2最大功率点跟踪技术

最大功率点跟踪技术作为光伏电站高效逆变器的关键技术类型。在整个应用过程中可以对光伏组件的运行电压和电流进行动态实时监测，从而调整逆变器的运行状态，确保光伏组件在最大功率点附近运行，从而提高光伏电站的发电效率[2]。最大功率点跟踪技术的应用算法需要根据逆变器的运行效率进行计算，具体公式如下：

3光伏电站高效逆变器的应用

3.1大型光伏电站的集中式逆变器

在大型光伏电站例如在光照资源比较丰富的戈壁与荒漠等地区，集中式逆变器的应用相对较多。这主要因为光伏电站的规模比较大，集中式逆变器的高功率密度突出，且成本支出相对较低。例如我国青海格尔木光伏基地在建设中，综合对比了不同的光伏逆变器，最终选择使用的逆变器为华为SUN2000集中式逆变器。在集中式逆变器设置过程中，可以利用多维度的最大功率点跟踪技术实现光伏组件有效配对，可以提升年发电量大约8.2%。此外，在集中式逆变器运行过程中，还可以开展智能IV诊断，能够对光伏组件的组串故障等进行科学预测和维护，能够提高光伏组件运维效率30%左右。

3.2分布式屋顶电站的组串逆变器

分布式屋顶光伏电站指的是在一些商业屋顶或者比较复杂的遮蔽场景中进行建设的光伏电站。这些光伏电站在建设中使用的逆变器一般以组串式逆变器为主。组串式逆变器的主要特点是可以根据光伏电站的具体规模和大小进行灵活布局，并且具有独立的最大功率点跟踪管理体系。

例如在上海某汽车工厂建设中，为了实现节能减排，提升生态环保效益，建立了5MW屋顶电站。在屋顶电站建设中，选择逆变器时使用的是阳光电源SG110CX组串式逆变器。这种类型的逆变器可以接入12～18个组串。

在对组串式逆变器应用时，还可以通过动态应用优化算法有效避免局部遮挡产生的损失，对提升屋顶式光伏电站的运行效率有积极作用。与传统的光伏电站布局方式相比，该逆变器的有效应用可以提升发电效率12%[3]。

3.3户用与微电网的微型逆变器

在我国大力推动光伏电站建设的背景下，一些个人开始关注户用光伏电站建设。例如农村的屋顶等场景。在这些户用光伏电站建设中需要根据电站的规模与具体的用电需求对微型逆变器科学选择。微型逆变器可以在户用系统与弱电网区域发挥作用。在微型逆变器应用中单组件级的最大功率点跟踪技术可以根据微型电网的具体情况进行设计，系统可用性达到99%，并且不需要额外进行储能设计，可以实现电能自发自用，有助于推广光伏电站项目。

4结语

总而言之，在光伏电站建设过程中高效逆变器技术充分应用有助于提高光伏电站的建设效益。目前，在光伏电站研究过程中需要融合电力电子创新技术和智能化控制技术，实现光伏电站降本增益。在未来的光储一体化技术发展过程中，高效逆变器技术会朝着更强适应性和更高功率密度的方向发展。高效逆变器在未来的广泛应用可以助力碳中和目标，对优化全球能源结构有重要意义。

参考文献：

[1]王明宇，杨立新，尚志生.集中式光伏电站逆变器选型及安装技术[C]//2024年全国工程建设行业施工技术交流会论文集（下册）.2024.

[2]乔慧.光伏发电系统中逆变器技术应用[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术， 2023.

[3]王瑞进.光伏电站逆变器直流测接地故障处理及原因分析[J].电气技术与经济， 2024（9）：197-199.