组串式逆变器和集中式逆变器的区别

组串式逆变器（String Inverter）和集中式逆变器（Central Inverter）是两种常见的太阳能光伏系统中的逆变器类型，它们在设计、应用、性能和维护等方面存在一些关键区别。以下是它们的主要差异：

1. 结构和工作原理

• 组串式逆变器：

  • 组串式逆变器通常将多个太阳能电池板（或称光伏模块）连接成串（String），每个逆变器负责将一组串联的光伏模块的直流电（DC）转化为交流电（AC）。
  • 每个组串式逆变器通常控制一个小的系统部分，适合较小的太阳能发电场或家庭和小型商业应用。

• 集中式逆变器：

  • 集中式逆变器通常负责整个太阳能发电系统的转换工作，将所有光伏模块的直流电统一转换为交流电。
  • 它们通常应用于大型太阳能发电场，连接多个光伏阵列的输出，通过一个大的集中式逆变器将所有模块的直流电转为交流电。

2. 系统规模和适用性

• 组串式逆变器：

  • 适用于中小型的光伏发电系统，如住宅、商用建筑以及中型商业项目。
  • 每个逆变器的功率较小，通常每个逆变器的额定功率在几千瓦到几十千瓦之间。

• 集中式逆变器：

  • 适用于大规模的太阳能发电项目，如大型光伏电站。
  • 它们的功率较大，通常为数百千瓦到几兆瓦（MW）之间，能够处理大量光伏阵列产生的电力。

3. 效率

• 组串式逆变器：

  • 每个组串式逆变器独立运行，因此如果某一部分的光伏模块发生故障，其他组串仍能正常工作，从而提升整体系统的可靠性。
  • 由于每个逆变器控制较小的模块组，通常能够提供较高的系统效率。

• 集中式逆变器：

  • 在集中式逆变器中，所有光伏模块的输出电流集中处理，因此如果某一模块出现问题，可能会影响到整个系统的运行。
  • 在较大的光伏电站中，集中式逆变器可以实现较高的转换效率，但在模块失效或阴影遮挡情况下，系统整体效率可能下降。

4. 维护和监控

• 组串式逆变器：

  • 组串式逆变器由于每个逆变器独立工作，通常可以更容易进行局部故障诊断和维护。
  • 系统监控更加精细，可以逐个模块进行监控，发现问题时可以快速定位。

• 集中式逆变器：

  • 由于集中式逆变器控制整个系统的电力转换，故障发生时可能会影响整个系统，需要集中维护和检修。
  • 系统监控相对较为简单，但故障排查可能需要较长时间。

5. 可靠性

• 组串式逆变器：

  • 由于每个逆变器控制一个小的模块组，因此某个模块出现故障时，其他部分的模块仍能继续运行，整体系统的可靠性较高。

• 集中式逆变器：

  • 集中式逆变器控制整个系统，若发生故障，可能会导致整个系统停机，影响发电效率。

6. 成本

• 组串式逆变器：

  • 每个组串式逆变器的成本较低，但需要多个逆变器，因此在大规模系统中，逆变器的数量和布线复杂度较高。

• 集中式逆变器：

  • 集中式逆变器的初始成本较高，但因为只需要一个逆变器，系统的布线和安装更加简便，维护成本也相对较低。

7. 适应性

• 组串式逆变器：

  • 对光伏模块的排列、阴影遮挡、方向和角度的变化适应性较强，因为每个组串独立工作，能够较好地避免局部问题对整个系统的影响。

• 集中式逆变器：

  • 对阴影和模块方向的敏感度较高，若某个部分光伏模块的性能下降，会影响到整个系统的输出。

总结对比表：

选择依据：

• 组串式逆变器适合于中小型系统，尤其是光伏模块可能受到阴影遮挡或角度不同的情况下，能够提高系统的效率和可靠性。
• 集中式逆变器则更适用于大规模的光伏电站，其简单的布线和集中的控制可以降低安装成本和维护复杂度。