摘要：本文系統(tǒng)地分析和介紹了戶用型光伏并網(wǎng)逆變器在技術(shù)發(fā)展上呈現(xiàn)出的新特點以及未來發(fā)展的方向，針對光伏逆變器企業(yè)如何應(yīng)對技術(shù)挑戰(zhàn)和需求的更高要求提出了一些應(yīng)對的策略和建議，最后簡要介紹了北京昆蘭新能源技術(shù)有限公司戶用型逆變器技術(shù)特點及產(chǎn)品情況。

　　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，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要求：

　　● 單相或三相低/中壓并網(wǎng)

　　● 無變壓器設(shè)計，大于96%的轉(zhuǎn)換效率

　　● 壁掛式安裝，IP65防護等級，滿足戶外使用條件

　　● 整機輕便，顯示界面友好，造型美觀等

　　以上這些基本要求實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)運行，方便安裝、維護、系統(tǒng)的監(jiān)控和電費的計量等多方面的訴求。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，政府較早的出臺了相應(yīng)的補貼政策，相關(guān)的機構(gòu)出臺了并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在這些政策和標(biāo)準(zhǔn)的鼓勵推動下，這些國家的戶用型光伏市場啟動和發(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，因此來自以上兩個方面的要求變化也很快，推動了逆變器技術(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)的一些新的特點和要求

　　● 能夠接收來自電網(wǎng)的指令，進行并網(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，其要點如下：

　　◆ 出于安全考慮：電網(wǎng)過載。

　　◆電網(wǎng)管理者能過遠程降低有功功率。

　　◆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)時間1分鐘以內(nèi)。

　　另一項是關(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行。

　　以上描述的VDE4105標(biāo)準(zhǔn)明確要求對無功，有功功率進行調(diào)節(jié)和控制，同時提出了調(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，這些升級包含幾個方面的具體細節(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，通常為了實現(xiàn)cosθ在±0.9范圍內(nèi)可調(diào)付出的代價并不大。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)出臺以后，立刻對國內(nèi)外的小功率逆變器廠商制造了一個新的技術(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，同時歐洲的其它國家也會參照德國的新標(biāo)準(zhǔn)制定本國的標(biāo)準(zhǔn)，在這些技術(shù)點上將出臺類似的要求，很快這些標(biāo)準(zhǔn)將在整個歐洲國家內(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)通過了該項認證，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)動下，并沒有認真考慮這些技術(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。另一方面德國出臺新的標(biāo)準(zhǔn)從技術(shù)上而言是對分布式發(fā)電的一項約束和貢獻的要求，約束體現(xiàn)在電網(wǎng)管理者會更具電網(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，動態(tài)的調(diào)整輸出功率，貢獻體現(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，該點要求完全是基于現(xiàn)代電力電子技術(shù)能夠做到無功補償這一事實而提出的，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現(xiàn)出來。國內(nèi)的逆變器廠商也應(yīng)該充分的認識到新標(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)的一個補充，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。