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北京科諾偉業(yè)科技股份有限公司、北京鑒衡認(rèn)證中心的研究人員王哲、劉莉敏等，在2015年第2期《電氣技術(shù)》雜志上撰文，探索一種串聯(lián)式中高壓光伏方陣及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，目的是解決組件串聯(lián)數(shù)量受光伏組件的耐壓≤1000V所限的問題。為提高發(fā)電功率，目前采用若干臺的匯流設(shè)備將大量的光伏組串進(jìn)行并聯(lián)的方法，具有電纜應(yīng)用數(shù)量多、傳輸電流大、配套設(shè)備多及損耗嚴(yán)重等缺點(diǎn)。


本方案提出一種光伏發(fā)電系統(tǒng)串聯(lián)式中高壓方陣解決方案，利用光伏組串高壓隔離功率調(diào)節(jié)模塊具有的最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT、DC/DC、安全監(jiān)控、高壓隔離（隔離電壓＞Uxmax）等特點(diǎn)，將若干光伏組串進(jìn)行高壓隔離，再通過組串之間再串聯(lián)實(shí)現(xiàn)串聯(lián)式高壓光伏方陣，該方案去除了匯流設(shè)備及升壓變壓器，可提高逆變、直流設(shè)備輸入電壓，減小傳輸電流，增大發(fā)電功率，降低傳輸損耗及設(shè)備故障率，同時滿足不同功率光伏組串功率的再串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)光伏直流高壓傳輸?shù)哪康摹?br />
太陽能光伏電站在國家的政策激勵下飛速發(fā)展，裝機(jī)容量已達(dá)到20GW。光伏發(fā)電站的容量取決于光伏電池板的數(shù)量，光伏組件通過光伏組串/陣列組成光伏發(fā)電系統(tǒng)的模塊單元，典型應(yīng)用串聯(lián)數(shù)量最多20~22塊，這取決于組件承受的耐壓，目前國內(nèi)、外組件串聯(lián)后的組串電壓≤1000V。

為提高發(fā)電功量，目前國內(nèi)、外都采兩種方式：

一是用大量光伏組串/陣列經(jīng)直流匯流設(shè)備并聯(lián)增大電流提高功率輸出，在經(jīng)逆變器逆變交流輸出，此方法也被稱為集中式詳見圖1。該方式要求組串性能參數(shù)相近，但無法實(shí)現(xiàn)組串獨(dú)立MPPT最大功率點(diǎn)自動跟蹤，造成部分功率損失。對電站建設(shè)條件復(fù)雜、面積有限的光伏發(fā)電站，如屋頂、荒山坡嶺等，為滿足各組串電壓相等，組串設(shè)計(jì)時必須考慮取舍，造成資源浪費(fèi)。

二是采用一種組串型逆變器，將2~3組組串直接輸入組串型逆變器中，實(shí)現(xiàn)每組組串的獨(dú)立MPPT最大功率點(diǎn)跟蹤，再并聯(lián)由組串式逆變器逆變交流輸出，此類型功率較小（＜30kW），為增加功率需由多臺組串型逆變器經(jīng)交流匯流設(shè)備并聯(lián)輸出詳見圖2。兩種類型其實(shí)質(zhì)都是組串之間的并聯(lián)，存在大電流傳輸線路及匯流設(shè)備損耗大，電纜數(shù)量、故障多等諸多問題。同時兩種逆變設(shè)備均為電流型器件，也存在損耗大的問題。