逆变器在光伏电站应用中的超配能力

 一、什么叫超配

在光伏系统中，设计工程师将光伏组件的总容量配得比逆变器容量大一些，这种情况被称为超配。其原因在于光伏系统中常常存在组件功率的衰减、灰尘遮挡以及线路损耗的问题，再加上不同地区的光照条件差异，会影响光伏系统的收益。
适当的超配可以提高电站系统整体收益，并已为电站业主所接受并广泛应用。



二、组串式逆变器超配设计要求

在超配设计中，除了考虑系统损耗以外，最优容配比（组件容量：逆变器容量）主要是由电站所处位置的光照条件决定的。国内分布式电站大多数分布在我国东南部地区，根据国家气象局风能太阳能评估中心的资源区域分类，多数处于II，III, IV类光照资源区，光照条件相对较差。在此类地区，容配比至少需要在1.1倍以上，才能达到最优的系统度电成本，投资者的收益才能最大化。
在超配设计时，对组串式逆变器有哪些具体要求呢？

评估逆变器实际可用交流侧功率

超配是光伏电站的组件容量相对交流侧容量而言的。对于一个光伏电站，其容量应该以交流功率侧容量来标定。对于组串式逆变器一样，其“实际可用交流侧功率”才是对超配真正有意义的。在某种程度上，“实际可用交流侧功率”是系统进行超配设计的前提。

如某个组串式逆变器，其交流侧额定功率参数是36kW，但按照其直流侧真实最大可配置到的功率只有34KWp，考虑逆变器自身损耗，其“实际可用交流侧额定功率”一定是小于34KW，从超配系数1.1的角度看，现实版“实际可用交流侧额定功率”可能仅仅是30KW。

逆变器必须具备良好的散热能力

组串逆变器主要应用于小型屋顶及小型山丘等复杂分布式电站，环境温度高，散热条件相对较差。在这样的情况下，系统超配后，逆变器满载及过载的运行时间会加长，对于逆变器的散热能力提出了挑战。

因此高效的散热能力是逆变器稳定、不降额运行的保障。在选择逆变器时，散热方式的选取上也需要慎重，实际测试表明，对于几十KW的电力电子设备，长期工作在满载状态下，智能风扇散热效果更优。

直流输入端子数量必须足够多

在实际电站配置中,为了实现超配设计,可以增加串联组件数量以及增加并联串数。同样组件的串并联数量也需要结合逆变器的实际最大输入电压及最大输入电流.

以当前常见的交流额定功率为30KW的组串式逆变器为例，可以计算出不同的端子数量所对应的超配系数。

对于交流额定功率为30KW组串式逆变器，针对常见的270W及以下的组件，至少需要配置6串才能满足1.1以上的超配设计要求。

不同于集中式逆变器方案，组串式逆变器是直接连接组件，中间没有直流汇流环节，所能连接的组件串数受限于自身的输入端子数，因此，足够的输入端子数量实现超配设计的必要保证,同样超配还要考虑逆变器最大输入。

逆变器过载能力需要尽量大

逆变器需要有较强的过载能力，一方面，当组件可输出能量在扣除直流侧线损之后，仍然大于逆变器的额定功率，具备过载能力的逆变器，可以尽可能的减少限发时间，减少发电量损失。另一方面，随着越来越多的用户使用逆变器替代电站的SVG功能，具备过载能力的逆变器可以在响应无功调度的同时，输出超过额定容量的有功功率。

总结

光伏系统超配设计已受到用户的广泛关注，通过适当的超配，可以提高投资者的整体收益。对于国内正大力推广的分布式项目，需要至少1.1倍以上的超配系数。

当然，并不是所有的组串式逆变器都可以进行超配设计的。在当前常见的逆变器中，至少需要1.1倍以上的超配方案，且逆变器需要有足够的功率余量、良好的散热性能和一定的过载能力。

上海兆能逆变器在设计时均以客户收益最大化为导向，充分考虑到直流侧超配对系统收益的重要性，逆变器产品的实际功率标定、散热、直流输入端子数量及过载能力，以满足系统超配设计的需求。