GF-WDZCEER23-125-DC1800V-2x4（皖特缆）安徽天缆电气有限公司
（安徽天缆电气有限公司供应）大型光伏电站的设计方案对光伏电站的投资收益影响较大。本文给出了光伏电站关键设备组串式逆变器的两种布置方案并从光伏电站子方阵初始投资、压降损耗、发电量及运维等方面进行了比较，通过比较可知，组串式逆变器优化布置方案可减少线缆损耗、减少设备投资，便于后期的运维和巡检。GF-WDZCEER23-125-DC1800V-2x4皖特缆
1 大型光伏发电项目关键设备分析随着光伏发电基地建设、者项目推广和应用，集中式光伏发电项目的规模越来越大。根据GB50797－2012《光伏发电站设计规范》规定，项目安装容量大于30 MWp 属于大型光伏电站，而目前大型光伏电站、特别是光伏基地等单体光伏项目的装机容量均在50 ～ 200 MWp。同时由于组件、逆变器等设备元器件的技术水平的提高，主流的组件、逆变器的电压等级从1 000 V 提高至1 500 V，而1 500 V系统较1 000 V 系统具有更低的初始投资成本以及更高的系统发电效率。根据交、直流汇流设计方案，1 500 V 光伏子方阵的规模也从1 MWp 提高至3.5MWp 左右。除光伏组件外，并网逆变器也是光伏发电系统的核心装置，并网逆变器可以把光伏方阵的直流电转换成交流电，同时兼具MPPT 大功率控制、元件控制和保护等功能。目前主流的并网逆变器为集中式逆变器和组串式逆变器。
1.1 集中型逆变器特点( 1) 系统拓扑结构采用DC－AC 一级电力电子器件变换全桥逆变。( 2) 功率器件采用大电流IGBT，器件损耗较大，需要强制冷却方式保证设备温度。( 3) 防护等级一般为IP20，体积较大，室内立式安装或采用集装箱一体机安装方式。( 4 ) 一般采用单路或两路大功率跟踪( MPPT) 跟踪，组件异常遮挡、组串距离差异等原因导致的组串电压差异，对子阵的整体发电量产生影响。GF-WDZCEER23-125-DC1800V-2x4皖特缆
1.2 组串式逆变器特点( 1) 拓扑结构采用DC－DC－BOOST 升压和DC－AC 全桥逆变两级电力电子器件变换。( 2) 功率开关管采用小电流的MOSFET，器件损耗小，可采用自然散热或强制风冷的方式控制器件温度。( 3) 防护等级一般为IP65，体积较小，可室外挂式安装。( 4) 每台逆变器设18 ～ 20 路MPPT，每1 ～ 2 个组串接入1 路MPPT，每18 ～ 20 个组串( 约187 ～ 233kW) 对应1 台并网逆变器，组串间电压的差异不影响MPPT 电压的跟踪，可以跟踪到每个组串的大功率点，减少组串不匹配，理论上可提高发电量。因组串式逆变器可以跟踪到每1 ～ 2 个组串的MPPT，减小组串线缆距离差异、失配等原因导致的组串电压差异，理论上可以提高发电量和运行效益，所以越来越受到关注。随着电力电子元器件的价格进一步下调，组串型逆变器的竞争优势更加明显，而且组串型逆变器相比集中式逆变器，除了多路MPPT 优势外，能更的识别每个组串故障，运维，效率大幅提升，因此应用场合也更加广泛。根据目前市场份额和应用场景，两种类型的逆变器均在大型地面光伏电站中广泛应用。GF-WDZCEER23-125-DC1800V-2x4皖特缆
2 两种组串式逆变器布置方案对比传统的组串式逆变器布置方案是将组串式逆变器分散布置在子方阵的道路两侧，就地进行逆变，再经过交流线缆汇流至35 kV 升压箱变低压侧。为保证压降和损耗，组串式逆变器至升压箱变采用变截面的低压交流电缆，组串式逆变器传统布置方案( 分散布置) 见图1。
2.1 实例以青海某100 MWp 平价项目为例，对组串式逆变器方案的2 种布置方案的投资和发电量情况进行定量分析。( 1) 项目采用400 Wp 单晶双面双玻的光伏组件，根据光伏组件参数及逆变器的电压范围，确定每个组件串为26 块光伏组件组成。每个子阵有360个组件串单元。( 2) 项目装机容量为100 MWp，由32 个3.7MWp 子方阵组成，每个3.7 MWp 子阵采用18－20台1 500 V、175 kW 的组串式逆变器及1 台3 150kVA、37 /0.8 kV 的升压箱变。选取2 个3.7 MWp的相邻子方阵，采用组串式逆变器两种布置方案如下所示。
传统方案: 分散布置组串式逆变器分散布置在子方阵的道路两侧，组件串至组串式逆变器采用GF－WDZCEEＲ－125 －DC1800V－2×4 mm²，组串式逆变器至升压箱变采用ZＲ－YJY23－1.8 /3kV－3×70 mm²、ZＲ－YJY23－1.8 /3kV－3×95 mm² 的电缆。根据NB/T 10128 －2019《光伏电站电气设计规范》中3.3.4 有关要求，电池组串至逆变器直流侧大压降不宜超过1%，逆变器至箱变低压侧压降不宜超过1%。组串至逆变器电缆GF－WDZCEEＲ－125－DC1800V－2×4 mm²的大长度为104 m，组串式逆变器至箱变电缆ZＲ－YJY23 －1.8 /3 kV－3×95 mm2 的长度为165 m。经计算，电池组件串至逆变器的压降为1.05%，逆变器至箱变低压侧第压降为1.01%，3.7 MWp 子方阵传统方案布置见图3 所示。
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