逆变器如何提高光伏电站的收益率

近年来各家逆变器厂商通过不断的研发创新，推出多款技术更先进的光伏并网逆变器，以满足客户对高收益率的要求。TC500KH作为特变电工最新一代的逆变器产品，通过对软硬件、结构进行全面的升级优化后，其最高转换效率高达98.7%，欧洲效率高达98.4%，MPPT跟踪效率分别达到了99.5%(动态)和99.9%(静态)，功率密度达到277W/kg，具备强大的市场竞争力。

TC500KH效果图

一、TC500KH如何实现98.7%的转换效率?

影响逆变器转换效率的因素主要由硬件因素和软件因素两部分组成，硬件因素主要由功率器件损耗、滤波电抗损耗、散热风机损耗三部分构成，而软件因素主要受调制算法的影响。

(1)如何降低功率器件损耗?

功率器件是将光伏阵列输出的直流电转换成工频交流电的重要部分，是逆变器的核心，该部分的损耗占逆变器总损耗的比重最大，降低该部分损耗会使整个逆变器的转换效率得到极大的提升。

a.采用最新一代NPT型IGBT

NPT型IGBT是一种单晶非穿通型功率半导体器件，该器件相比传统PT型IGBT器件具有开关损耗小，高温特性好等优点。下图为PT型IGBT和NPT型IGBT关断波形，可以明显看出NPT型IGBT的开关损耗远小于PT型IGBT。

PT型IGBT关断波形 NPT型IGBT关断波形

b.采用最小开关损耗的SVPWM调制算法

最小开关损耗的SVPWM算法即每相开关管在一个周期内120度不动作，总有效开关次数减少了1/3，功率器件在电流正负峰值区域不动作，使逆变器满载损耗降低1400W，有效的降低了功率器件的损耗。

(2)如何降低滤波电抗器的损耗?

滤波电抗器具有将功率器件输出的方波转换为正弦波的功能，是保障逆变器输出电能质量的重要一环。TC500KH并网逆变器采用LCL滤波设计，具有更好的高频衰减特性。相对于L型滤波器，总电感更小，相对于LC型滤波器在三相并网系统中，滤波效果更好，电能质量更高。

滤波电抗器的损耗主要由铁损、铜损和杂散损耗组成，铁损与硅钢片的品质和数量有关;铜损与绕组的绕制工艺及通过电流有关;杂散损耗与漏电感有关，而降低铁损，对于降低电抗器的损耗，提升逆变器效率有着明显的作用。于是采用磁集成技术设计的共轭电抗器被成功应用在逆变器中，该款电抗器是将两个电感进行共轭设计，能够抵消铁轭中的部分磁路，减少了硅钢片的用量，降低电抗器铁损，提高电抗器效率。

(3)如何降低散热风机损耗

散热风机担负着为逆变器内部发热器件进行通风散热的功能，是保障逆变器稳定工作的重要一环，散热风机的损耗同样是逆变器总损耗中不可忽略的一部分。

为了降低散热风机的损耗首先要从风机的选型入手，选择功耗较低、品牌知名，并具备调速功能的散热风机是降低损耗最有效的方法之一，但选择较低功耗的散热风机同样会带来不可忽视的问题——排风量降低。为了用最小损耗的风机实现最优化的散热功能，必须对元器件的结构和风道进行合理设计。在经过了一系列的优化设计后，具备智能调速功能的低功耗散热风机被应用在逆变器中，其功耗仅为450W，相比恒速风机降低损耗达44%，在降低散热系统功耗的同时，保障了逆变器散热的可靠性。

二、TC500KH如何具备极高的可靠性?

(1)可靠的散热设计

TC500KH采用前侧进风，后侧高位出风的散热模式，根据各个元器件的耐温等级进行合理布局，利用流体惯性和负压浮升力作用，对冷空气进行科学分流，使得所有功率器件的温度都达到严格的降额使用标准，散热效率得到了极大的提升，保证设备长期稳定运行。