业界技术发展趋势-逆变器拓扑结构发展趋势

1、业界技术术发展趋趋势逆变器器拓扑结结构发展展趋势Simoon.HH1 光伏伏并网逆逆变器拓拓扑结构构发展趋趋势在光伏并并网发电电系统中中，逆变变器作为为光伏阵阵列与电电网的接接口设备备，其拓拓扑结构构决定着着整个系系统的效效率和成成本，是是影响系系统经济济可靠运运行的关关键因素素由于于光伏并并网逆变变器的结结构拓扑扑种类众众多、性性能特点点各异，其原理理分析和和性能比比较，对对于拓扑扑结构的的合理选选择、提提高系统统效率和和降低生生产成本本有着极极其重要要的意义义1.1 五种常常见拓扑扑结构类类型目前，市市场上常常见的逆逆变器拓拓扑结构构按照频频率及有有无变压压器分，可简单单分为以以下五种种类

2、型：直接逆变变型优点：没没有工频频变压器器，重量量轻，效效率高（977%），结构简简单，成成本低。缺点：交交、直流流之间无无电气隔隔离，太太阳能电电池板两两极有电电网电压压，对人人体安全全不利；MPPPT直流流输入电电压，即即太阳能能电池板板输出电电压要大大于3550V，提高了了系统的的绝缘要要求，容容易出现现漏电现现象。工频隔离离型优点：工工频变压压器隔离离，安全全性能良良好；结结构简单单，可靠靠性高，抗冲击击性能好好；直流流侧MPPPT输输入电压压一般在在2000V8800VV。缺点：系系统效率率低，笨笨重。高频隔离离型优点：高高频电气气隔离，重量轻轻，效率率在933%左右右。缺点：由由于

3、高频频隔离环环节（DDC-AAC-DDC）功功率等级级较小，此结构构适合于于5kWW以下机机型；EEMC设设计难度度高；系系统抗冲冲击性差差。高频升压压不隔离离型优点：效效率高，重量轻轻，太阳阳能电池池直流输输入范围围宽（1150VV5000V）。缺点：无无电气隔隔离，太太阳能电电池板两两极有电电网电压压，对人人体安全全不利；EMCC设计难难度高。多MPPPT单逆逆变型优点：效效率高，重量轻轻，太阳阳能电池池直流输输入范围围宽（1150VV5000V）；多路路MPPPT输入入，适用用于更多多场合。缺点：无无电气隔隔离，太太阳能电电池板两两极有电电网电压压，对人人体安全全不利；EMCC设计难难度

4、高。1.2 逆变器器厂家采采用的拓拓扑结构构序号厂家拓扑结构构产品效率MPPTT电网投放市场场1阳光电源源高频升压压不隔离离型SG1KK5TLL、SG22K5TTL95%/94.5%1单相欧洲、亚亚洲、澳澳大利亚亚市场SG3KKTL、SG44KTLL、SG55KTLL97.33%/996.55%1单相欧洲、澳澳大利亚亚市场SG100KTLL、SG112KTTL、SG115KTTL、SG220KTTL98%/97.3%2三相欧洲市场场SG3KKTLUU、SG44KTLLU、SG55KTLLU96.88%1单相北美市场场工频隔离离型SG3KK94%/93%1单相欧洲、亚亚洲市场场SG5KK、SG6

5、6K94.55%/993.88%1单相SG100K394.55%/993.55%1三相SG3KKU、SG66KU93%93.8%2单相北美市场场SG500KU、SG550KCC96.22%1三相北美市场场2江苏艾索索高频升压压不隔离离型Everrsoll TLL15000ASS、TL20000AAS、TL25000AS、TL332000、TL40000、TL4660097.66%/96.7%1单相欧洲、澳澳大利亚亚市场EverrsollTL5440097.66%/96.7%2单相欧洲、澳澳大利亚亚市场EverrsollTLCC10KK、TLCC12K、TLCC15K、TLCC17K98%/97

6、.55%2三相欧洲市场场高频隔离离型Everrsoll HFF15000、HF2000096%/95.55%1单相澳大利亚亚市场3SMA高频升压压不隔离离型SUNNNY BBOY 16000TLL、21000TLL96.00%/995.22%1单相欧洲、澳澳大利亚亚市场SUNNNY BBOY 30000TLL、40000TLL、50000TLL97.00%/996.55%1、2单相欧洲、亚亚洲、澳澳大利亚亚市场SunnnyBooy80000TTL-US、90000TLL-US、100000TTL-US98.33%/998%1单/两相相北美市场场SUNNNY MMINII CEENTRRAL 6

7、0000TLL、70000TLL、80000TL98 % / 97.7 %1单相欧洲、澳澳大利亚亚市场SUNNNY MMINII CEENTRRAL 90000TLL、100000TLL、110000TLL、97.77%/997.22%1单相欧洲、亚亚洲市场场SUNNNY TTRIPPOWEER 880000TL、100000TTL、120000TTL、150000TTL、170000TL98.22% / 977.8 %2三相欧洲、澳澳大利亚亚市场工频隔离离型Sunnny BBoy 12000、17000、25000 、3000092.11%995%/ 900%993.66%1单相欧洲、亚亚洲

8、、澳澳大利亚亚市场Sunnny BBoy 33000、3800095.66%/994.77%1单相欧洲市场场Sunnny MMinii Ceentrral 46000A、50000A、60000A96.11% / 955.3 %1单相欧洲、澳澳大利亚亚市场Sunnny MMinii Ceentrral 70000HVV96.22% / 955.5 %1单相欧洲、澳澳大利亚亚市场Sunnny BBoy 7000-USS93.66%/991.55%1单/两相相北美市场场Sunnny BBoy 3000-US 、38000-UUS、40000-USS96.88%/996%1单/两相相Sunnny B

9、Boy 50000-USS、60000-USS、70000-USS、80000-USS97.11%/995.55%1单/两相相高频隔离离型Sunnny BBoy 20000HF-UUS、25000HF-UUS、30000HF-UUS97.11%/996.55%1单/两相相Sunnny BBoy 20000HF、25000HF、30000HF96.33%/995%1单相欧洲、澳澳大利亚亚市场4Poweer oone高频升压压不隔离离型PVI-20000-OOUTDD95.55%/994.55%1单相欧洲、澳澳大利亚亚市场PVI-3.00-OUUTD、PVII-3.6-OOUTDD；PVII-4.

10、2-OOUTDD、PVII-3.8-II-OUUTD、PVII-4.6-II-OUUTD；PVII-50000-OUTTD、 PVVI-660000-OUUTD96.88%/996%、96.4%/96%、97%/966/4%2单相欧洲、澳澳大利亚亚、北美美市场PVI-20000、PVII-3660095.55%/994.44%、1、2单相欧洲、澳澳大利亚亚市场PVI-10.0-OOUTDD、PVII-122.5-OUTTD；PVII-100.0-I-OOUTDD97.77%/997.22；96.5%/96%2三相欧洲、澳澳大利亚亚、北美美市场高频隔离离型UNO-2.00-I、 UNNO-22.

11、5-I96.33%/996%1单相欧洲、澳澳大利亚亚、北美美市场从以上表表格数据据看，厂厂家为了了提高效效率和降降低成本本都普遍遍采用高高频无隔隔离型拓拓扑结构构，市场场需求两两比较大大；受少数国国家地区区政策限限制，还有少少量的工工频隔离离型逆变变器存在在，市场场需求量量小；但但是，兼兼顾了提提高效率率、降低低成本和和电气隔隔离的，部分厂厂家采用用拓扑结结构，只只是产品品还不够够丰富，说明市市场需求求不大。工频隔隔离型逆逆变器是是传统型型逆变器器，市场场份额目目前暂时时大于高高频隔离离型逆变变器。从效率高高低看：高频无无隔离型型高频隔隔离型工频隔隔离型从安全角角度看：工频隔隔离型高频隔隔离型

12、高频无无隔离型型从市场需需求看：高频无无隔离型型工频隔隔离型高频隔隔离型经以上分分析，从从市场需需求和产产品发展展的角度度看，高高频无隔隔离型拓拓扑结构构将是光光伏并网网逆变器器的主流流拓扑结结构（事事实上已已经是主主流了）。为了克服服高频无无隔离型型拓扑结结构逆变变器可能能出现漏漏电流现现象等一一些弱点点，在传传统的无无隔离型型拓扑结结构基础础上又衍衍生出一一些新的的拓扑结结构，最最具代表表性的是是专利权权归属SSMA的的H5 逆变桥桥技术。H5 逆变桥桥技术拓拓扑结构构简图如如下：如上图所所示的带带直流旁旁路的全全桥拓扑扑中，SS4、S2在电电网电流流的正负负半周分分别以开开关频率率进行调

13、调制。该该拓扑是是由德国国SMAA 有限限公司提提出且已已在中国国申请了了技术专专利。SSMA 公司的的Sunnny Minni CCenttrall系列并并网逆变变器采用用该拓扑扑结构，其最高高效率达达到988.1%，欧洲洲效率达达到977.7%。该拓拓扑中，S1、S3 在电网网电流的的正负半半周各自自导通，S4、S5 在电网网正半周周期以开开关频率率调制，而S22、S5 在电网网负半周周期以开开关频率率调制。现以电电网正半半周期为为例对其其共模电电压进行行分析。H5拓扑扑在电网网电流正正半周期期S1 始终导导通，当当正弦调调制波大大于三角角载波时时，S55、S4 导通，共模电电压Vccm为：当正弦调调制波小小于三角角载波时时S5、S4 关断，电流经经S3 的反并并联二极极管、SS1 续续流负半周期期的换流流过程及及共模电电压分析析与正半半周期类类似。可可见在开开关过程程中，若若Vpvv保持不不变则共共模电压压恒定，即能够够抑制共共模电流流。1.3 总结能够有效效抑制共共模电流流，即减减小漏电电流的方方法很多多，且基基本上都都有很成成熟的理理论基础础对对高频无无变压器器隔离的的逆变器器发展来来说，这这是很有有利的方方面。随随着市场场化对逆逆变器的的高效率率、低成成本和更更高的安安全可靠靠性的要要求日益益强烈，市场对对高频无无隔离型型拓扑结结构逆变