光伏逆變器競(jìng)爭(zhēng)激烈，百花齊放，百家爭(zhēng)鳴，各個(gè)廠家都在費(fèi)盡心機(jī)，讓自己的產(chǎn)品與眾不同，有的廠家以控制成本為主，價(jià)格上做到極低，有的廠家以控制功率密度為主，把尺寸做到極小，有的廠家著重提升效率，有的廠家喜歡新型器件，有的廠家追求自然冷卻，把無(wú)風(fēng)扇進(jìn)行到底。
光伏逆變器涉及電力電子，智能控制，機(jī)械結(jié)構(gòu)，電能質(zhì)量等多個(gè)學(xué)科，是一個(gè)系統(tǒng)工程，逆變器的體積、重量、效率、噪聲、電壓范圍、溫度等每一個(gè)參數(shù)指標(biāo)都很重要，如果單純片面去追求某一兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)的完美，會(huì)犧牲逆變器的其它性能，造成綜合性能變差。
中庸思想貫穿中華五千年的文明史，其核心就是凡事不可太過(guò)，日中則移，月滿則虧，器滿則傾，水滿則溢，物極必反。中庸之道不是說(shuō)不追求完美，而是在均衡的基礎(chǔ)上再追求完美，電子技術(shù)發(fā)展是日新月異，新技術(shù)成為市場(chǎng)上銷(xiāo)售的新亮點(diǎn)，但并不是所有的新技術(shù)都完美無(wú)缺的，并不是所有的老技術(shù)都是過(guò)時(shí)的，新技術(shù)與舊技術(shù)也沒(méi)有絕對(duì)的界限。以適度超前為原則，均衡發(fā)展為目標(biāo)，從實(shí)際出發(fā)，采取新老技術(shù)相結(jié)合的方式，從用戶的角度出發(fā)，在生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)收益最大化，才是逆變器設(shè)計(jì)選型中庸之道。50/60KW功率等級(jí)的逆變器，是國(guó)內(nèi)大型屋頂，山丘，地面等光伏電站用得最多的逆變器，國(guó)內(nèi)各個(gè)廠家設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)不一樣，路線風(fēng)格也是多種多樣。
一、散熱方案與體積重量的選取
組串式逆變器散熱方式主要有自然冷卻和強(qiáng)制冷風(fēng)兩種，針對(duì)50KW功率等級(jí)的組串式逆變器散熱能力對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩種散熱方式的不同之處：
1.自然冷卻：散熱效果差，高溫環(huán)境下出現(xiàn)降額運(yùn)行，導(dǎo)致發(fā)電量損失，影響投資方收益。
2.強(qiáng)制冷風(fēng)：散熱效果優(yōu)，有利于延長(zhǎng)逆變器的使用壽命，并保障高效工作。
強(qiáng)制冷風(fēng)采用的風(fēng)扇又分為高速風(fēng)扇和中速風(fēng)扇兩種：
（1）高速風(fēng)扇：
優(yōu)點(diǎn)：減少散熱器的體積和重量
缺點(diǎn)：增加噪聲，風(fēng)扇使用壽命較短
（2）中速風(fēng)扇：
優(yōu)點(diǎn)：風(fēng)扇的使用壽命長(zhǎng)
缺點(diǎn)：散熱器較大
目前市面上國(guó)內(nèi)逆變器廠家有以下方案：
A、大面積自然散熱。采用分立器件，把熱源分散，散熱器體積很大、很重，逆變器尺寸做得很大，60KW逆變器重量可以達(dá)到約70kg。
這種方案的缺點(diǎn)是成本高，安裝和維護(hù)不方便，如果是安裝在屋頂，搬運(yùn)是一件很困難的事。
B、自然散熱。同時(shí)又為了縮小體積，采用了降額設(shè)計(jì)，實(shí)際最大輸出功率比型號(hào)宣稱功率小。這種方案一般在逆變器周?chē)h(huán)境溫度達(dá)到50度以上時(shí)逆變器就會(huì)開(kāi)始降低輸出功率。
這種方案的缺點(diǎn)：一是組件配板少，二是在夏天中午發(fā)電高峰期間，逆變器安裝在室外，周?chē)h(huán)境溫度很容易超過(guò)50度，降額輸出會(huì)造成發(fā)電量的損失，嚴(yán)重影響客戶的收益。
C、強(qiáng)制高速風(fēng)冷。為了做到全球體積最小重量最輕的逆變器，采用業(yè)界最高速的散熱風(fēng)扇。這種方案在安裝運(yùn)維方面的好處比較明顯，但同時(shí)缺點(diǎn)也明顯：
1. 風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)聲音特別大，特別尖銳；
2. 風(fēng)扇的壽命很難保證，高速風(fēng)扇的選型很考究，一般的風(fēng)扇規(guī)格都會(huì)定義多少度環(huán)境溫度下可工作多少小時(shí)，需要選擇一款高性能的風(fēng)扇確保在各種嚴(yán)苛的環(huán)境下長(zhǎng)期工作；
3. 為了散熱方面的要求，受輸出電流的限制，輸出電壓設(shè)計(jì)偏高，元器件的耐壓選型如果裕量不足，會(huì)使得元器件會(huì)經(jīng)常工作在超負(fù)荷的狀態(tài)，影響元器件壽命。
D、智能風(fēng)冷。采用中速的散熱調(diào)速風(fēng)扇，低功率工作時(shí)自然散熱，高功率時(shí)強(qiáng)制風(fēng)冷，這個(gè)方案兼顧自然散熱聲音小和強(qiáng)制風(fēng)冷體積小的優(yōu)點(diǎn)，又克服了自然散熱體積大重量重和強(qiáng)制高速風(fēng)冷噪聲大的缺點(diǎn)，是目前最合適的方案。
二、MPPT路數(shù)與發(fā)電量及效率
現(xiàn)在很多招標(biāo)文件中明確要求MPPT至少要x路。那實(shí)際上是否MPPT路數(shù)越多越好呢？這需要從實(shí)際條件來(lái)辯證的看待這個(gè)問(wèn)題。
如果組件不一致、組件安裝角度或者朝向不一樣，從解決失配問(wèn)題的角度來(lái)說(shuō)，MPPT數(shù)量越多越有利。但組件不一致這個(gè)問(wèn)題的根本解決辦法是選擇優(yōu)質(zhì)的組件，而不是多增加一路MPPT。組件的安裝角度和朝向是依應(yīng)用場(chǎng)景而決定的。
另外一面從穩(wěn)定性和效率上來(lái)說(shuō)， MPPT數(shù)量越多，系統(tǒng)成本越高；且固定額定功率下每一路MPPT電流越小，最大功率追蹤的穩(wěn)定性越差，損耗越多，發(fā)電量越差。那么如何理解固定額定輸出功率條件下，MPPT路數(shù)越多，損耗越大呢？
A. 功能損耗：MPPT算法很多，有干擾觀察法、增量電導(dǎo)法、電導(dǎo)增量法等等，不管是哪一種算法，都是通過(guò)持續(xù)不斷改變直流電壓，去判斷陽(yáng)光的強(qiáng)度變化，因此都會(huì)存在誤差，比如說(shuō)當(dāng)電壓實(shí)際正處于最佳工作點(diǎn)時(shí)，逆變器還是會(huì)嘗試改變電壓，使得實(shí)際工作在非最大功率點(diǎn)，多一路MPPT，就會(huì)多一些損耗。
B. 測(cè)量損耗：MPPT工作時(shí)，逆變器需要測(cè)量電流和電壓。一般來(lái)說(shuō)，電流越大，抗干擾能力就越大，誤差就越少，2路MPPT比4路MPPT電流大1倍，誤差就少一倍。如某公司50KW的逆變器，使用開(kāi)環(huán)直流電流傳感器HLSR20-P，電流為20A，誤差為1%，當(dāng)輸入電流小于0.5A時(shí)，誤差就經(jīng)常發(fā)生，當(dāng)輸入電流小于0.2A時(shí)，就基本上不能工作了。
C. 電路損耗：MPPT主電路有一個(gè)電感和一個(gè)開(kāi)關(guān)管，在運(yùn)行時(shí)也會(huì)產(chǎn)生損耗。一般來(lái)說(shuō)，電流越大，電感量可以做得更小，損耗就越少。
下圖是在兩個(gè)不同的地方，選擇不同MPPT數(shù)量的逆變器實(shí)際發(fā)電量的示意圖，由圖可以看出，在平地?zé)o遮擋光照好的地區(qū)，兩種逆變器發(fā)電量相差不多，在山地或者屋頂有遮擋光照條件一般的地區(qū)，雙級(jí)多路MPPT的逆變器發(fā)電量高。
A. 復(fù)雜山丘電站和多面屋頂電站，存在朝向不一致和局部遮擋的現(xiàn)象，且不同的山丘遮擋特性不一樣，帶來(lái)組件失配問(wèn)題，建議選擇2路以上MPPT逆變器，可以增加早晚發(fā)電時(shí)間；
B. 比較平的山丘電站和中大型屋頂電站，建議選擇2路MPPT逆變器，可以兼顧系統(tǒng)穩(wěn)定性和發(fā)電量；
C. 平地?zé)o遮擋，光照條件好的地區(qū)，建議選擇單路MPPT，單級(jí)結(jié)構(gòu)的逆變器，可以提高系統(tǒng)可靠性，降低系統(tǒng)成本。
遵循中庸之道，均衡發(fā)展，適度超前，才是逆變器設(shè)計(jì)的最佳原則！
