光伏并網(wǎng)逆變器按照應(yīng)用場合的不同通常分為戶用型，商用型和電站型等幾大類。其中戶用型和商用型通常是用于光伏建筑BIPV， BAPV或者屋頂電站等光伏系統(tǒng)中，具有相近的使用場景和共通的技術(shù)特點(diǎn)，因此通常歸為一類，稱為戶用型或組串型并網(wǎng)逆變器，以區(qū)別于大型電站型或者集中型逆變器。戶用型光伏并網(wǎng)逆變器輸出的功率等級范圍通常為1kw~30kw或者幾十千瓦以下，這類的逆變器通常要滿足以下幾個(gè)要求：

　　● 單相或三相低/中壓并網(wǎng)

　　● 無變壓器設(shè)計(jì)，大于96%的轉(zhuǎn)換效率

　　● 壁掛式安裝，IP65防護(hù)等級，滿足戶外使用條件

　　● 整機(jī)輕便，顯示界面友好，造型美觀等

　　以上這些基本要求實(shí)際上滿足了最終用戶、系統(tǒng)集成商、安裝商等各方面需求主體要求光伏系統(tǒng)或者光伏變器能夠產(chǎn)生更多的電力，能夠安全可靠的并網(wǎng)運(yùn)行，方便安裝、維護(hù)、系統(tǒng)的監(jiān)控和電費(fèi)的計(jì)量等多方面的訴求。圖1為戶用型系統(tǒng)的應(yīng)用場景

　　圖1 住宅型光伏系統(tǒng)應(yīng)用場景

　　在光伏市場的發(fā)展中，最早開始的是國外的戶用型系統(tǒng)。在歐洲，澳大利亞等光伏市場發(fā)展較早和較快的國家，政府較早的出臺(tái)了相應(yīng)的補(bǔ)貼政策，相關(guān)的機(jī)構(gòu)出臺(tái)了并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在這些政策和標(biāo)準(zhǔn)的鼓勵(lì)推動(dòng)下，這些國家的戶用型光伏市場啟動(dòng)和發(fā)展的很快。光伏逆變器受到來自兩方面的需求和約束，一方面是來自用戶，無論是直接用戶還是間接用戶對逆變器廠商提出的產(chǎn)品功能和性能的需求，另一方面并網(wǎng)逆變器要應(yīng)對入網(wǎng)國家的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，滿足產(chǎn)品認(rèn)證的要求，以適應(yīng)并網(wǎng)區(qū)域或者國家的電網(wǎng)要求。光伏市場在這些國家發(fā)展的速度很快，因此來自以上兩個(gè)方面的要求變化也很快，推動(dòng)了逆變器技術(shù)、產(chǎn)品的創(chuàng)新以及更新?lián)Q代。本文將全面總結(jié)和分析最近出現(xiàn)的針對戶用型并網(wǎng)逆變器在技術(shù)、產(chǎn)品功能等方面出現(xiàn)的一些新的特點(diǎn)和要求

　　● 能夠接收來自電網(wǎng)的指令，進(jìn)行并網(wǎng)電氣參數(shù)的調(diào)整

　　在2012年德國最新頒布的逆變器并入低壓電網(wǎng)的《VDE-AR-N 4105》標(biāo)準(zhǔn)中，有兩個(gè)重要的技術(shù)要求，第一是明確要求由電網(wǎng)管理者降低有功，其要點(diǎn)如下：

　　◆ 出于安全考慮：電網(wǎng)過載。

　　◆電網(wǎng)管理者能過遠(yuǎn)程降低有功功率。

　　◆逆變器需在技術(shù)能以小于10%Pn的步長降有功。

　　◆ 通常的功率降低水平是100%，，60%，，30%，0%

　　◆響應(yīng)時(shí)間1分鐘以內(nèi)。

　　另一項(xiàng)是關(guān)于無功功率控制的新要求，具體要求如下：

　　◆ 系統(tǒng)最大總視在功率ΣSmax≤3.68KVA，不需無功可調(diào)，功率因數(shù)范圍是±0.95。

　　◆系統(tǒng)最大總視在功率3.68KVA《 ΣSmax ≤13.8KVA，在±0.95范圍內(nèi)按電網(wǎng)管理者提供特征曲線運(yùn)行。

　　◆ 系統(tǒng)最大總視在功率13.8KVA《 ΣSmax ，在±0.90范圍內(nèi)按電網(wǎng)管理者提供特征曲線運(yùn)行。

　　以上描述的VDE4105標(biāo)準(zhǔn)明確要求對無功，有功功率進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，同時(shí)提出了調(diào)節(jié)的方式，這些對逆變器廠商，系統(tǒng)提供商和其它的配套產(chǎn)品提供商都提出了新的要求，特別是逆變器。為了滿足新的標(biāo)準(zhǔn)，低壓并網(wǎng)型逆變器必須在技術(shù)上做升級，這些升級包含幾個(gè)方面的具體細(xì)節(jié)，第一是在控制上增加輸出功率額度可調(diào)的功能，第二是功率因數(shù)cosθ能夠在一定范圍內(nèi)可調(diào)，即增加無功可調(diào)功能，通常為了實(shí)現(xiàn)cosθ在±0.9范圍內(nèi)可調(diào)付出的代價(jià)并不大。第三為了滿足逆變器能夠接受電網(wǎng)指令來完成以上要求的參數(shù)調(diào)整，逆變器必須在通信上能夠提供接受電網(wǎng)指令的接口，通信協(xié)議能夠兼容一些配套的監(jiān)控設(shè)備，當(dāng)然逆變器廠商并不一定提供此類產(chǎn)品。因此在VDE4105標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)以后，立刻對國內(nèi)外的小功率逆變器廠商制造了一個(gè)新的技術(shù)門檻，不能滿足新標(biāo)準(zhǔn)，意味著此類產(chǎn)品將不能再德國售賣，同時(shí)歐洲的其它國家也會(huì)參照德國的新標(biāo)準(zhǔn)制定本國的標(biāo)準(zhǔn)，在這些技術(shù)點(diǎn)上將出臺(tái)類似的要求，很快這些標(biāo)準(zhǔn)將在整個(gè)歐洲國家內(nèi)，甚至于在全球推廣開來。

　　作為國內(nèi)的逆變器廠商，其戶用型產(chǎn)品的市場一直在國外，因此包括VDE4105標(biāo)準(zhǔn)等新頒布的并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對這些企業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)，目前國內(nèi)有些企業(yè)，包括北京昆蘭在內(nèi)都已經(jīng)通過了該項(xiàng)認(rèn)證，但也有很多的企業(yè)持觀望態(tài)度，并沒有提供類似功能，或者沒有做此類認(rèn)證。從短期利益考慮，目前在歐洲的許多國家以及其他的國家并沒有明確提出類似VDE4105標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，因此抱著觀望態(tài)度的這些企業(yè)在當(dāng)前利益沒有收到影響或者影響很小的驅(qū)動(dòng)下，并沒有認(rèn)真考慮這些技術(shù)要求。但是從未來的發(fā)展趨勢分析，德國作為光伏技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)和市場發(fā)展最為先進(jìn)的國家，往往起到風(fēng)向標(biāo)的作用，它的政策，標(biāo)準(zhǔn)的影響力很大，其它歐洲國家及歐洲以外的國家都有效仿和跟隨的態(tài)勢，一旦該標(biāo)準(zhǔn)大面積推廣，那些不能滿足該標(biāo)準(zhǔn)新要求的企業(yè)勢必遭受到挫折和損失。另一方面德國出臺(tái)新的標(biāo)準(zhǔn)從技術(shù)上而言是對分布式發(fā)電的一項(xiàng)約束和貢獻(xiàn)的要求，約束體現(xiàn)在電網(wǎng)管理者會(huì)更具電網(wǎng)的承受能力，局部電網(wǎng)的穩(wěn)定性考慮等原因要求分布式發(fā)電裝置降低發(fā)電功率，動(dòng)態(tài)的調(diào)整輸出功率，貢獻(xiàn)體現(xiàn)在逆變器除了輸出有功功率外，也可以向電網(wǎng)輸出無功功率，并且輸出的額度，輸出容型有功還是感性無功是可以調(diào)節(jié)的，該點(diǎn)要求完全是基于現(xiàn)代電力電子技術(shù)能夠做到無功補(bǔ)償這一事實(shí)而提出的，在較早的電力電子技術(shù)中，不可控和半可控器件以及落后的控制技術(shù)等方面制約了類似的要求被實(shí)現(xiàn)出來。國內(nèi)的逆變器廠商也應(yīng)該充分的認(rèn)識到新標(biāo)準(zhǔn)要求后面的深刻技術(shù)背景，分布式發(fā)電要作為電網(wǎng)的一個(gè)補(bǔ)充，首先要做到安全，可靠，受控，清潔（電網(wǎng)的清潔指的是諧波含量盡可能小），因此接受來自電網(wǎng)的指令，完成相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整是完全必要而且是必須的，微電源的優(yōu)勢之一恰恰就在于雙向可控。

　　●多路MPPT追蹤，提高系統(tǒng)發(fā)電效率

　　在光伏逆變器的第一個(gè)技術(shù)競爭大潮中，追求單機(jī)轉(zhuǎn)換效率，MPPT追蹤效率成為了大家競相比拼的技術(shù)點(diǎn)，擁有更高轉(zhuǎn)換效率的逆變器無疑能夠贏得在這類競爭。當(dāng)前一方面組串型逆變器還在技術(shù)朝著提高單機(jī)整體效率，單路MPPT效率等方面發(fā)展，另一方面的事實(shí)也必須引起我們的關(guān)注，即在電力電子器件，新型成熟的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在較長的時(shí)間內(nèi)沒有重大突破的現(xiàn)實(shí)下，提高效率的空間已經(jīng)不大，國內(nèi)的小功率逆變器廠商的產(chǎn)品和國外的主流逆變器廠商產(chǎn)品在效率參數(shù)上已經(jīng)看齊，在某些機(jī)型上甚至超過了國外產(chǎn)品。但組串型，無變壓器設(shè)計(jì)的逆變器的整機(jī)效率已經(jīng)達(dá)到了98%以上，逆變器廠商開始了在“小數(shù)點(diǎn)”上的掙扎，單機(jī)效率的提升已經(jīng)到了一個(gè)飽和線，進(jìn)一步提升的空間已經(jīng)不大，但帶來的代價(jià)也許很大。舉例而言，多電平技術(shù)能夠提升一定的系統(tǒng)效率，但代價(jià)是單管使用量加大，三相三電平如果采用傳統(tǒng)的二電平全橋，使用6個(gè)IGBT，如果改到三電平拓?fù)?，則要在逆變部分增加到12個(gè)IGBT，增加器件意味著增加了整機(jī)的成本，但能夠提升的效率空間在個(gè)位數(shù)以下，這些性能的提高往往并不能被客戶所埋單，客戶更加青睞性價(jià)比綜合較優(yōu)的機(jī)器選擇，而不會(huì)單純的追求單機(jī)效率。

　　事實(shí)上，要使太陽能逆變器的效率提高 1%非常困難，然而由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，而導(dǎo)致發(fā)電效果降低10%的情況，卻并不少見，有些甚至可能導(dǎo)致系統(tǒng)無法長期正常運(yùn)行。從這個(gè)事實(shí)出發(fā)，對逆變器設(shè)計(jì)提出了新的要求，即滿足更加靈活的系統(tǒng)配置。在單路MPPT追蹤的情況下，所有的PV組件串接起來，接入逆變器，如果組串中有PV組件失效情況發(fā)生，則該路的整體MPPT效率會(huì)受到影響，從而有可能使得系統(tǒng)的效率大大下降，無論逆變器有多高的轉(zhuǎn)換效率和追蹤效率，都無法發(fā)揮作用。為了減少這種失效帶來的系統(tǒng)效率降低的風(fēng)險(xiǎn)，戶用型小功率逆變器出現(xiàn)了多路獨(dú)立MPPT追蹤的技術(shù)趨勢，多路MPPT能夠減小單路MPPT失效帶來的損失，給系統(tǒng)的配置帶來了更大的靈活性。圖2為一種2路MPPT獨(dú)立追蹤的三相三電平并網(wǎng)逆變器電路拓?fù)鋱D

　　圖2 一種兩路獨(dú)立MPPT逆變拓?fù)潆娐?/P>

　　由于采用了新型的拓?fù)湓O(shè)計(jì)，提供了多路的MPPT追蹤通道，單通道的效率依然可