作為一個朝氣蓬勃的年（cai）輕（niao）光伏電站系統方案設計師，你是否會遇到這些煩惱？
光伏逆變器的選擇要考慮哪些因素？
怎樣的布局才能減少發電損失？
哪里可以找到最新、最權威的方案參考？
看似都是細節，但對結構設計舉足輕重。
如果自己一點點啃，可能需要花個幾年時間累積經驗教訓，運氣好的話，大概能研究個半精通出來。
今天，SMA 技術團隊為您量身打造了一條快速通道——《光伏電站組串式逆變器集中化布局方案探討》，將行業專業知識和項目經驗高度提煉，為您一一呈現。眾所周知，不同類型光伏電站使用不同功率的光伏逆變器，大型地面電站推薦使用集中式逆變器，目前主流集中式逆變器單機功率已達到 3MW 以上；而小型地面電站及工商業屋頂電站推薦使用組串式逆變器，50KW – 200KW 功率范圍內的組串式逆變器都有較好的應用；而針對戶用型光伏電站，因其一般規模較小，普遍采用 25KW 以下的組串式逆變器。
其中，針對小型地面電站及工商業屋頂電站逆變器的布局，相比于將組串式逆變器分散放置于靠近組件端的傳統分散式布局，SMA 經過大量的項目實踐后認為，將組串式逆變器集中化架構的布局模式具有可以減少發電損失、通訊快速穩定、便于安裝施工以及后期運維等優勢：
減少發電損失
① 組串式逆變器傳統分散式架構
② SMA 推薦的組串式逆變器集中化架構
如上圖所示，組串式逆變器如采用傳統的分散式架構布局，所用的直流線纜短，交流線纜長；如采用集中化架構布局，則直流線纜長，交流線纜短。而直流線纜損耗相比交流線纜損耗要少，采用集中化架構布局逆變器，總的線纜傳輸損耗要少。另一方面，為了降低 LCOE（平準化發電成本），直流側超配在如今的電站設計中運用的越來越普遍，從之前的超配 10％，到超配 20％，有些地區甚至超配到 50％。超配比例越高，逆變器輸出削峰的時間則越多，在部分光照強烈，超配比例高的光伏電站中，一天中有 80％的光照時間逆變器都能夠滿功率輸出。
▲ 高超配比例下光伏逆變器輸出功率削峰曲線（點擊圖片查看原圖）
而逆變器集中化架構布局在超配削峰的環境下可以更好的補償發電量損失。下面我們來對比看下集中化架構布局和分散式架構布局在超配下的發電量損失情況。如下圖所示，左圖為分散式架構的功率傳輸路徑，右圖為集中化架構的功率傳輸路徑。對于電站業主來說，更重要的是電網連接點 POC 處的發電量，而不單純是逆變器輸出點的發電量。
▲ 逆變器分散式架構和集中化架構功率傳輸比對圖
讓我們假設在分散式和集中化這兩種架構下直流線損都是 0．5％，交流線損都是 1．5％（實際上分散式架構總線損會比集中式架構大）。在削峰時逆變器端保持 100％功率輸出，如采用分散式架構，最終在交流電網連接點 POC 得到的功率為 98．5％，如采用集中化架構，經過直流功率傳輸后逆變器才進行削峰，最終在電網連接點 POC 得到的功率為 99．5％。可見，采用集中化架構布局，最終的上網電量會更高。
更快的通訊
逆變器集中化架構布局，逆變器之間的通訊線纜可以更短，逆變器到數據采集器之間的通訊距離一般也可以做到在 20～30m 之內。SMA SUNNY HIGHPOWER PEAK3 逆變器采用以太網通訊，以太網現場通訊網速最高可達 100Mbit／s，足夠在 1S 內實現所有電站控制。
▲ 集中化架構為電站更好的提供魯棒性控制
而對于采用 PLC 通訊的組串式逆變器，其節省的通訊線纜長度不過數十米，但是通常需要額外增加適配器，并且 PLC 通訊速度最大為 115．2Kbit／s，這在日益復雜及高要求的電站級別控制上還是顯得有些緩慢。
安裝施工及后期運維更便利
組串式逆變器由于單機功率較小，一個電站中往往有幾十甚至上百臺組串式逆變器。以一個 20MW 的中小型地面電站為例，占地面積超過 300 畝，如果采用分散式布局，上百臺組串式逆變器分散在各個角落，不僅安裝調試耗時耗力，后期日常巡檢維護或是逆變器出現故障時，更是會出現滿山遍野尋找逆變器的尷尬場面。
PEAK3 150kW 組串式逆變器
SUNNY HIGHPOWER PEAK3 作為 SMA 在小型地面電站及工商業領域推出的組串式逆變器，秉承了 SMA 逆變器高功率密度集成的傳統優勢，采用了最新的 SIC（碳化硅）技術，最大效率可達 99．1％， 直流超配比例可達 150％ 。
針對 PEAK3 逆變器的應用，SMA 在此推薦一個典型的設計示范。
▲ PEAK3 典型方案設計圖
如設計圖所示，PEAK3 直流輸入最大電壓 1500V，組件通過直流匯流箱接入 PEAK3 逆變器，支持高達 150％超配，逆變器直流交流側可應用銅芯或者鋁芯線纜，逆變器交流側通過低壓面板后接入箱變。
PEAK3 采用以太網通訊，通過 SMA Data Manager M（可接入多達 50 臺逆變器）將數據上傳至 SMA Sunny Protal 云平臺， 實現免費的數據監控。
▲ PEAK3 典型設計示范圖