集中式百色干式变压器和组串式百色干式变压器选型之优缺点

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　　 国家源局下放通知，2014年国内新装总容量达14G，其中分布式8G，地面电站6G。分布式电站将迎来一个前所未有的发展机会。国家电网对分布式电站要求如下：单个并网点小于6MW，年自发自用电量大于50%；8KW以下可接入220V；8KW-400KW可接入380V；400KW-6MW可接入10KV。根据百色干式变压器的特点，百色干式变压器选型方法：220V项目选用单相组串式百色干式变压器，8KW-30KW选用组串式百色干式变压器，50KW以上的项目，可以根据实际情况选用组串式百色干式变压器和集中式百色干式变压器。　　百色干式变压器方案对比：　　集中式百色干式变压器：设备功率在50KW到630KW之间，功率器件采用大电流IGBT，系统拓扑结构采用DC-AC一级电子器件变换全桥逆变，隔离变压器的方式，防护等级一般为IP20。体积较大，室内立式安装。　　组串式百色干式变压器：功率小于30KW，功率开关管采用小电流的MOSFET，拓扑结构采用DC-DC-BOOST升压和DC-AC全桥逆变两级电子器件变换，防护等级一般为IP65。体积较小，可室外臂挂式安装。　　系统主要器件对比：　　集中式百色干式变压器：组件，直流电缆，汇流箱，直流电缆，直流汇流配电，直流电缆，百色干式变压器，隔离变压器，交流配电，电网。　　组串式百色干式变压器：组件，直流电缆，百色干式变压器，交流配电，电网。　　主要优缺点和适应场合：　　1、集中式百色干式变压器一般用于日照均匀的大型厂房，荒漠电站，地面电站等大型发电系统中，系统总功率大，一般是兆瓦级以上。　　主要优势有：　　（1）百色干式变压器数量少，便于管理；　　（2） 百色干式变压器元器件数量少，可靠性高；　　（3） 谐波含量少，直流分量少电质量高；　　（4）百色干式变压器集成度高，功率密度大，成本低；　　（5） 百色干式变压器各种保护功齐全，电站安全性高；　　（6） 有功率因素调节功和低电压穿越功，电网调节性好。　主要缺点有：　　（1） 直流汇流箱故障率较高，影响整个系统。　　（2） 集中式百色干式变压器MPPT电压范围窄，一般为450-820V，组件配置不灵活。在阴雨天，雾气多的部区，发电时间短。　　（3） 百色干式变压器机房安装部署困难、需要专用的机房和设备。　　（4） 百色干式变压器自身耗电以及机房通风散热耗电，系统维护相对复杂。　　（5） 集中式并网逆变系统中，组件方阵经过两次汇流到达百色干式变压器，百色干式变压器最跟踪功（MPPT）不监控到每一路组件的运行情况，因此不可使每一路组件都处于最佳工作点，当有一块组件发生故障或者被阴影遮挡，会影响整个系统的发电效率。　　（6） 集中式并网逆变系统中无冗余力，如有发生故障停机，整个系统将停止发电。　　2、组串式百色干式变压器适用于中小型屋顶发电系统，小型地面电站。　　主要优势有：　　（1） 组串式百色干式变压器采用模块化设计，每个串对应一个百色干式变压器，直流端具有最跟踪功，交流端并联并网，其优点是不受组串间模块差异，和阴影遮挡的影响，同时减少电池组件最佳工作点与百色干式变压器不匹配的情况，最大程度增加了发电量。　　（2） 组串式百色干式变压器MPPT电压范围宽，一般为250-800V，组件配置更为灵活。在阴雨天，雾气多的部区，发电时间长。　　（3） 组串式并网百色干式变压器的体积小、重量轻，搬运和安装都非常方便，不需要专业工具和设备，也不需要专门的配电室，在各种应用中都够简化施工、减少占地，直流线路连接也不需要直流汇流箱和直流配电柜等。组串式还具有自耗电低、故障影响小、更换维护方便等优势。　　主要缺点有：　　（1） 电子元器件较多，功率器件和信号电路在同一块板上，设计和制造的难度大，可靠性稍差。　　（2） 功率器件电气间隙小，不适合高海拔地区。户外型安装，风吹日晒很容易导致外壳和散热片老化。　　（3） 不带隔离变压器设计，电气安全性稍差，不适合薄膜组件负极接地系统，直流分量大，对电网影响大。　　（4） 多个百色干式变压器并联时，总谐波高，单台百色干式变压器THDI可以控制到2%以上，但如果超过40台百色干式变压器并联时，总谐波会迭加。而且较难抑制。　　（5） 百色干式变压器数量多，总故障率会升高，系统监控难度大。　　（6） 没有直流断路器和交流断路器，没有直流熔断器，当系统发生故障时，不容易断开。　　（7） 单台百色干式变压器可以实现零电压穿越功，但多机并联时，零电压穿越功、无功调节、有功调节等功实现较难。