【专栏】增加MPPT电压范围提高光伏发电量

在光伏电站系统中，逆变器的成本不到8%，但却是发电效率的决定者，在光伏电站中，当组件等配件完全一致时，选择不同的逆变器，系统的总发电量有5%到10%的差别。系统安装成功能发电后，逆变器就成了决定性的因素。所以有经验的厂家，都会选择总发电量高的逆变器，以提高整个系统的效率。逆变器的基本参数“输出电压”不同，会导致输入MPPT电压范围不同，从而影响逆变器的发电量。

光伏逆变器MPPT电压范围由来：

光伏逆变器MPPT电压有个范围，例如500KW光伏逆变器的范围是450VDC到820VDC，很多人不知道这个数值是怎么来的，其实它由两方面决定的

（1）IGBT的耐压值，决定MPPT的最高电压；

如果选用1200V的管子，首先要给IGBT留100V余量，再加上母排的过电压100~200V，所以逆变器的工作电压一般要低于1000V~900V，考虑到组件的温度特性，逆变器MPPT电压一般要低于最高工作电压50V到150V，所以MPPT最高电压一般是850V。

（2）逆变器的结构，逆变器输出电压，决定MPPT的最低电压；

逆变器有一级DC-AC拓扑和二级DC-DC-BOOST，DC-AC结构，三相不带变压器的逆变器交流输出电压有270V和315V两种，根据逆变器电路，交流输出270V，直流电压必须要大于450VDC，交流输出315V，直流电压必须要大于500VDC。
现在国内外大功率电站型逆变器，输出电压有200V、270V、315V三种，输入MPPT电压范围有320-600V，450-820V，500-820V三种，美国和日本等国家一般是采用320-600V。欧洲以450-820V为主，中国大部分也是450-820V，从逆变器角度上讲，315V输出630KW的逆变器，硬件和270V输出500KW的逆变器完全一样。所以同样功率等级的逆变器，315V输出电压的逆变器比270V输出电压的逆变器成本要低20%左右；单纯从逆变器本身效率上来看，电压越高，电流就越小，315V逆变器效率也就会高一些。

但是从系统发电量上考虑，建议选择270V输出的逆变器。通过对两种型号的逆变器作一些对比，发现630KW逆变器发电量并没有比500KW逆变器多20%。只有不到15%的增加。通过理论分析和现场分析，主要原因有以下几点：

1、630KW逆变器的MPPT范围是500V到820V，而500KW逆变器MPPT范围是450V到820V。这中间有50V的电压差，一般是通过多串一两块组件来解决。但在实际上，遇到阴雨天时，电压在450V到500V之间还是有比较多的时间。所以总的发电时间，后者要比前者多10%。

2、根据电压源串联原理，系统输出电压相加，电流。光伏组件串联后，输出电流是由最少的电池板来决定的，组件在实际运行中，并不能保持电流一致性，会受到组件原材料，加工工艺，阴影，灰尘等影响，一块组件功率降低，这一串的组件功率都会降低，因此组件串联数目要尽量少，并联的数目尽量多，才能减少由于组件的一致性而带来的影响。315V逆变器要比270V逆变器多串两块组件，相应的风险就要大10%。
3、功率器件IGBT，电容，母排等器件，电压应力越高，寿命越短。