村級(jí)扶貧電站大部分地方選擇在荒地、山丘，地形復(fù)雜多變，所安裝的組件存在朝向不同和局部遮擋現(xiàn)象，組串式逆變器多路MPPT可在一定程度上減少失配帶來(lái)的發(fā)電量損失。針對(duì)復(fù)雜地形電站的特點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)及組串式逆變器選型時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面。

1、可靠性高，散熱能力強(qiáng)，智能中速風(fēng)冷綜合能力最好

組串式逆變器散熱方式主要有強(qiáng)制風(fēng)冷和自然冷卻兩種，通過(guò)組串式逆變器散熱能力對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，50kW到80kW功率等級(jí)的組串式逆變器，強(qiáng)制風(fēng)冷的散熱效果要優(yōu)于自然冷卻散熱方式，逆變器內(nèi)部電容、IGBT等關(guān)鍵部件溫升降低了20℃左右，可確保逆變器長(zhǎng)壽命高效工作，而采用自然冷卻方式的逆變器溫升高，元器件壽命降低。同時(shí)通過(guò)對(duì)光伏電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，采用自然冷卻方式的組串式逆變器由于散熱效果差，高溫環(huán)境下出現(xiàn)降額運(yùn)行，導(dǎo)致電站發(fā)電量損失，影響了投資方的收益。

強(qiáng)制風(fēng)冷也有采用高速風(fēng)扇和中速風(fēng)扇兩種，采用高速風(fēng)扇可以減少散熱器的體積和重量，但會(huì)增加噪聲，風(fēng)扇壽命也比較短，采用中等調(diào)速風(fēng)扇，散熱器稍微大一些，但是在低功率時(shí)，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，在中功率時(shí)風(fēng)扇低速運(yùn)行，實(shí)際是逆變器滿功率運(yùn)行時(shí)間不是很多，因此風(fēng)扇的壽命可以很長(zhǎng)。

2、根據(jù)不同的地形選擇不同的MPPT架構(gòu)

結(jié)合實(shí)際，科學(xué)設(shè)計(jì)，根據(jù)不同的地形，組件遮擋情況，選擇不同MPPT架構(gòu)的逆變器，降低電站采購(gòu)成本和維護(hù)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

（1）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；

（2）地形復(fù)雜山丘電站，如領(lǐng)跑者基地等大型電站，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，不得不選擇多路MPPT，那么每路MPPT 2個(gè)組串輸入的逆變器會(huì)是較好的選擇，一個(gè)MPPT配置1到2路組串，即使某一路組件發(fā)生短路，總電流也不會(huì)超過(guò)15%，因此不需要配置熔斷器，無(wú)熔絲易損件。多路MPPT故障定位準(zhǔn)確度高，維護(hù)更簡(jiǎn)單。

3、電站的安全性與組件保護(hù)和檢測(cè)

在光伏系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，由于組件的質(zhì)量，外部環(huán)境影響或者安裝施工操作不當(dāng)，會(huì)造成組件損傷，電路故障等問(wèn)題，光伏電站一般安裝在荒郊野外，或者屋頂，自然環(huán)境惡劣，不可避免會(huì)遇到天災(zāi)人禍，臺(tái)風(fēng)，雪災(zāi)，沙塵等自然災(zāi)害會(huì)損壞設(shè)備，老鼠等小動(dòng)物咬壞設(shè)備，電纜也有可難被小偷剪斷。電站的安全性非常重要。

組串監(jiān)控功能，監(jiān)控光伏輸入每一個(gè)組件的電壓和電流，在光伏系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，由于組件的質(zhì)量，外部環(huán)境影響或者安裝施工操作不當(dāng)，會(huì)造成組件損傷，電路故障等問(wèn)題。如果沒(méi)有組串監(jiān)測(cè)功能，有些小問(wèn)題前期檢測(cè)不到，最后造成大問(wèn)題；有些問(wèn)題需要專門人員去現(xiàn)場(chǎng)排查，時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)電量損失大。

直流電弧檢測(cè)功能，火災(zāi)是光伏電站經(jīng)濟(jì)效益損失最大的事故，如果是安裝在廠房或者民居屋頂上，還很容易危及人身安全。光伏電站一旦發(fā)生火災(zāi)，不能直接用水來(lái)滅火，首先要以最快的速度切斷電源，光伏電站中的火災(zāi)事故因素很多，直流拉弧是主要的原因。古瑞瓦特公司推出一種電路保護(hù)裝置AFCI，其主要作用是防止故障電弧引起火災(zāi)。它有檢測(cè)并區(qū)別逆變器在啟?；蜷_(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的正常電弧和故障電弧的能力，發(fā)現(xiàn)故障電弧后及時(shí)切斷電路。

組件PID修復(fù)功能：PID直接危害就是大量電荷聚集在電池片表面，造成電池片表面鈍化，使得組件功率衰減，發(fā)電量減少，太陽(yáng)能發(fā)電站的電站收益降低。通過(guò)在逆變器中集成PID防護(hù)模塊，可以有效的避免組件發(fā)生PID現(xiàn)象，減少電站發(fā)電量損失。同時(shí)，PID模塊具有修復(fù)功能，可以對(duì)已發(fā)生PID問(wèn)題的組件進(jìn)行修復(fù)，使組件各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)恢復(fù)正常。

組件IV曲線掃描功能：逆變器集成組件IV曲線在線掃描功能，在一定光照條件下，通過(guò)不斷改變逆變器直流電壓，得到一組輸出電流曲線，來(lái)判斷組件是否正常，可以快速發(fā)現(xiàn)并定位發(fā)電異常組串，最大化提升系統(tǒng)收益。

4、采用先進(jìn)的技術(shù)和器件提高逆變器的性能和效率

功率模塊IGBT比分立器件功率MOSFET更可靠：

功率開(kāi)關(guān)器件是逆變器最核心的器件之一，承擔(dān)電流的轉(zhuǎn)換工作，長(zhǎng)時(shí)間工作在高溫，高電壓，大電流狀態(tài)，是逆變器最容易出故障的器件，每一個(gè)功率器件就是一個(gè)故障點(diǎn)。光伏逆變器中的功率開(kāi)關(guān)器件主要是指分立器件功率MOSFET和功率模塊IGBT。早期的中功率組串式逆變器，一般采取分立器件，由于功率MOSFET電流都比較少，一般都采取多個(gè)器件并聯(lián)的方式。采用分立器件來(lái)設(shè)計(jì)，需要60多個(gè)，這么多開(kāi)關(guān)器件堆在一起，會(huì)產(chǎn)生一系列的問(wèn)題。如均流，電磁干擾等等。

大家都知道，功率開(kāi)關(guān)管的失效模式是過(guò)壓，過(guò)溫，過(guò)流。分立元器件由于器件多，元器件之間距離比較遠(yuǎn)，所以電路雜散電感大，造成工作時(shí)尖峰電壓高，元器件容易出現(xiàn)過(guò)壓損壞；多個(gè)元器件并聯(lián)，阻抗不一致，每一個(gè)元器件電流就不一樣，阻抗低的元器件電流大，很容易過(guò)流；分立器件單端固定，接觸面積小，散熱很難保持一致，很容易過(guò)溫。

（1）減少功率器件的個(gè)數(shù)，50KW采用功率器件來(lái)設(shè)計(jì)只要5個(gè)，數(shù)量比同規(guī)格的集中式逆變器還少，而采用分立器件來(lái)設(shè)計(jì)，前級(jí)升壓需要15個(gè)，后級(jí)三電平逆變需要48個(gè)。整體面積縮小30%以上，可以提高整機(jī)功率密度。

（2）單個(gè)功率模塊的安裝面積比分立元器件散熱面積大，在安裝上也有很多優(yōu)勢(shì)，雙端緊固，一體化專用夾具，相對(duì)于分立器件單端固定，接觸面積更大，應(yīng)力更小，可靠性更好。功率模塊內(nèi)部集成一個(gè)溫度感應(yīng)器，測(cè)量精度高，能更準(zhǔn)確地檢測(cè)器件結(jié)溫，有利于過(guò)熱保護(hù)。

（3）IGBT和母線電容連接導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生雜散電感，在IGBT關(guān)斷的過(guò)程中，由于電流快速變化，在IGBT上產(chǎn)生電壓尖峰，會(huì)造成嚴(yán)重的電磁干擾，增大器件電壓應(yīng)力。寄生電感會(huì)隨著電流的增加、連接導(dǎo)線尺寸增大、距離增長(zhǎng)而增大。功率模塊結(jié)構(gòu)緊湊，各功率開(kāi)關(guān)器件之間連接線很短，可以減少電路中的雜散電感，提高逆變器的可靠性。

（4）相對(duì)于分立器件，功率模塊不足之處是單位面積熱耗大，整體散熱面積小，功率在50KW以上如果采用自然冷卻的方式散熱，在環(huán)境溫度高于40度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱保護(hù)。但采用強(qiáng)制風(fēng)冷的方式散熱，就可以完全避免這個(gè)問(wèn)題。

薄膜電容讓組串式逆變器不再有短板

逆變器作為電子產(chǎn)品，電容是最基本的元器件，直流母線支撐電容主要作用是儲(chǔ)能和濾波，要承受很高的脈沖電流和脈沖電壓，是逆變器壽命最短的器件之一，直流母線電容現(xiàn)在有鋁電解電容和薄膜電容兩種，各有優(yōu)勢(shì)，電解電容的主要優(yōu)勢(shì)是單體容量大，價(jià)格低，薄膜電容優(yōu)勢(shì)是單體電壓高，還有以下優(yōu)勢(shì)：

電解電容的壽命一般是2000~3000小時(shí)，長(zhǎng)壽命的有5000~6000小時(shí)，并且容易發(fā)生漏液；薄膜電容壽命一般是100000小時(shí)以上。而且薄膜電容還具有自愈效應(yīng)，電容內(nèi)部微小部分產(chǎn)生短路時(shí)，短路產(chǎn)生的能量會(huì)融熔和蒸發(fā)損壞的電極，從而使該短路點(diǎn)再次處于絕緣狀態(tài)。

電解電容耐壓值一般為500-550V，薄膜電容耐壓值一般為1000-1300V，薄膜電容能承受2倍于額定電壓的浪涌電壓的沖擊，能長(zhǎng)期承受反向脈沖電壓。