业界技术发展趋势逆变器拓扑结构发展趋势

业界技术发展趋势——逆变器拓扑结构发展趋势

1 光伏并网逆变器拓扑结构发展趋势

在光伏并网发电系统中，逆变器作为光伏阵列与电网的接口设备，其拓扑结构决定着整个系统的效率和成本，是影响系统经济可靠运行的关键因素．由于光伏并网逆变器的结构拓扑种类众多、性能特点各异，其原理分析和性能比较，对于拓扑结构的合理选择、提高系统效率和降低生产成本有着极其重要的意义．

五种常见拓扑结构类型

目前，市场上常见的逆变器拓扑结构按照频率及有无变压器分，可简单分为以下五种类型：

（1）直接逆变型

优点：没有工频变压器，重量轻，效率高（>97%），结构简单，成本低。

缺点：交、直流之间无电气隔离，太阳能电池板两极有电网电压，对人体安全不利；MPPT直流输入电压，即太阳能电池板输出电压要大于350V，提高了系统的绝缘要求，容易出现漏电现象。

（2）工频隔离型

优点：工频变压器隔离，安全性能良好；结构简单，可靠性高，抗冲击性能好；直流侧MPPT输入电压一般在200V~800V。

缺点：系统效率低，笨重。

（3）高频隔离型

优点：高频电气隔离，重量轻，效率在93%左右。

缺点：由于高频隔离环节（DC-AC-DC）功率等级较小，此结构适合于5kW以下机型；EMC设计难度高；系统抗冲击性差。

（4）高频升压不隔离型

优点：效率高，重量轻，太阳能电池直流输入范围宽（150V~500V）。

缺点：无电气隔离，太阳能电池板两极有电网电压，对人体安全不利；EMC设计难度高。

（5）多MPPT单逆变型

优点：效率高，重量轻，太阳能电池直流输入范围宽（150V~500V）；多路MPPT输入，适用于更多场合。缺点：无电气隔离，太阳能电池板两极有电网电压，对人体安全不利；EMC设计难度高。

逆变器厂家采用的拓扑结构

从以上表格数据看，厂家为了提高效率和降低成本都普遍采用高频无隔离型拓扑结构，市场需求两比较大；受少数国家地区政策限制，还有少量的工频隔离型逆变器存在，市场需求量小；但是，兼顾了提高效率、降低成本和电气隔离的，部分厂家采用拓扑结构，只是产品还不够丰富，说明市场需求不大。工频隔离型逆变器是传统型逆变器，市场份额目前暂时大于高频隔离型逆变器。

从效率高低看：高频无隔离型>高频隔离型>工频隔离型

从安全角度看：工频隔离型≈高频隔离型>高频无隔离型

从市场需求看：高频无隔离型>工频隔离型>高频隔离型

经以上分析，从市场需求和产品发展的角度看，高频无隔离型拓扑结构将是光伏并网逆变器的主流拓扑结构（事实上已经是主流了）。

为了克服高频无隔离型拓扑结构逆变器可能出现漏电流现象等一些弱点，在传统的无隔离型拓扑结构基础上又衍生出一些新的拓扑结构，最具代表性的是专利权归属SMA的H5 逆变桥技术。H5 逆变桥技术拓扑结构简图如下：

如上图所示的带直流旁路的全桥拓扑中，S4、S2在电网电流的正负半周分别以开关频率进行调制。该拓扑是由德国SMA 有限公司提出且已在中国申请了技术专利。SMA 公司的Sunny Mini Central系列并网逆变器采用该拓扑结构，其最高效率达到%，欧洲效率达到%。该拓扑中，S1、S3 在电网电流的正负半周各自导通，S4、S5 在电网正半周期以开关频率调制，而S2、S5 在电网负半周期以开关频率调制。现以电网正半周期为例对其共模电压进行分析。

H5拓扑在电网电流正半周期S1 始终导通，当正弦调制波大于三角载波时，S5、S4 导通，共模电压Vcm 为：

当正弦调制波小于三角载波时S5、S4 关断，电流经S3 的反并联二极管、S1 续流

负半周期的换流过程及共模电压分析与正半周期类似。可见在开关过程中，若Vpv保持不变则共模电

压恒定，即能够抑制共模电流。

总结

能够有效抑制共模电流，即减小漏电流的方法很多，且基本上都有很成熟的理论基础——对高频无变压器隔离的逆变器发展来说，这是很有利的方面。随着市场化对逆变器的高效率、低成本和更高的安全可靠性的要求日益强烈，市场对高频无隔离型拓扑结构逆变器的需求也将日益壮大。故，利用具有最新技术的高频无隔离型光伏并网逆变器构建光伏并网系统将是的光伏领域的发展趋势。

需要解决的问题之一，是找到更易实现且不受专利限制，或者研发拥有自己专利的较少或消除漏电流的技术。

注：此文的不足之处是没有各个厂家针对各个市场的出货量数据，只是分析网络评论和相关论文得到的结果，若是辅之于市场数据则更具说服力。

光伏逆变器行业现状及发展趋势前景

一、光伏逆变器产业链结构分析 图表光伏发电用逆变器产业链结构 资料来源：产研智库 一、上游原材料 逆变器企业主要外购产品包括各种电子元器件、结构件、电气元器件、电线电缆等。 逆变器的主功率元件的选择至关重要，使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管（BJT），功率场效应管（MOSFET），绝缘栅晶体管（IGBT）和可关断晶闸管（GTO）等，在小容量低压系统中使用较多的器件为MOSFET，在大容量系统中一般均采用IGBT模块，而在高压特大容量（1000KVA以上）系统中，一般均采用IGCT、GTO等作为功率元件。 图表光伏发电用逆变器主要原料 资料来源：产研智库 二、下游需求领域 图表光伏发电逆变器国内主要应用领域

资料来源：产研智库 三、产业链各环节传导机制 光伏逆变器上游为电力电子元器件、微电子芯片、集成电路、电力电容器、电抗器、变压器、机柜、机箱壳体制造等行业。该行业与上游行业的关联性较低，上游行业的影响主要体现在本行业采购成本。 逆变器行业与下游行业的发展密切相关，下游行业对本行业的发展具有较大的牵引和驱动作用，国家光伏项目建设与投资是决定本行业未来需求的重要部分，其需求变化直接决定了本行业未来的发展状况。 二、国外光伏逆变器市场格局 光伏逆变器的主要厂商分布在光伏安装的主要区域，包括德国、中国、美国等地。2015年，全球逆变器的主要产能集中在德国、中国、美国，其中SMA、阳光电源、华为占据前三位。国外厂商逆变器项目经验丰富，产品质量高，成本也相对较高。国内自主研发的光伏逆变器，成本较低、售后服务效率更高。从地域来看，预计未来新增光伏逆变器需求将主要来自美国、日本和中国等新兴市场国家。 2015年全球逆变器市场格局在领先厂商之间日趋巩固。全球逆变器需求在2015年上涨了33%，排名前10的光伏逆变器厂商市场份额提高到了75%，产业集中度不断提高，全球光伏逆变器出货量达2010年以来的最高值。 德国SMA继续保持其2015年全球最大光伏逆变器供应商的地位，但在出货量上继续损失市场份额。虽然SMA仍然在光伏逆变器收入上处于全球领导者地位，但其从逆变器出货排行榜流失的全球需求已转向中国。2015年出货量前十名厂商中有四个是中国企业，其中华为出货量领先。SMA业绩提升的主要得益于美国和其他快速增长的公用事业规模市场，该公司还更新了其逆变器产品组合，表示其在住宅、商业和公用事业规模市场都有竞争力产品推出。 图表2015全球10大光伏逆变器厂商出货量排名

业界技术发展趋势逆变器拓扑结构发展趋势

业界技术发展趋势——逆变器拓扑结构发展趋势 1 光伏并网逆变器拓扑结构发展趋势 在光伏并网发电系统中，逆变器作为光伏阵列与电网的接口设备，其拓扑结构决定着整个系统的效率和成本，是影响系统经济可靠运行的关键因素．由于光伏并网逆变器的结构拓扑种类众多、性能特点各异，其原理分析和性能比较，对于拓扑结构的合理选择、提高系统效率和降低生产成本有着极其重要的意义． 五种常见拓扑结构类型 目前，市场上常见的逆变器拓扑结构按照频率及有无变压器分，可简单分为以下五种类型： （1）直接逆变型 优点：没有工频变压器，重量轻，效率高（>97%），结构简单，成本低。 缺点：交、直流之间无电气隔离，太阳能电池板两极有电网电压，对人体安全不利；MPPT直流输入电压，即太阳能电池板输出电压要大于350V，提高了系统的绝缘要求，容易出现漏电现象。 （2）工频隔离型

优点：工频变压器隔离，安全性能良好；结构简单，可靠性高，抗冲击性能好；直流侧MPPT输入电压一般在200V~800V。 缺点：系统效率低，笨重。 （3）高频隔离型 优点：高频电气隔离，重量轻，效率在93%左右。 缺点：由于高频隔离环节（DC-AC-DC）功率等级较小，此结构适合于5kW以下机型；EMC设计难度高；系统抗冲击性差。 （4）高频升压不隔离型 优点：效率高，重量轻，太阳能电池直流输入范围宽（150V~500V）。 缺点：无电气隔离，太阳能电池板两极有电网电压，对人体安全不利；EMC设计难度高。

（5）多MPPT单逆变型 优点：效率高，重量轻，太阳能电池直流输入范围宽（150V~500V）；多路MPPT输入，适用于更多场合。缺点：无电气隔离，太阳能电池板两极有电网电压，对人体安全不利；EMC设计难度高。 逆变器厂家采用的拓扑结构

2017-2021年逆变器行业前景及趋势预测(上海环盟)

2017-2021年逆变器行业前景及趋势预测

2017-2021年逆变器行业前景及趋势预测 (2) 第一节2017-2021年逆变器市场发展前景 (2) 一、逆变器市场发展潜力 (2) 二、逆变器市场发展前景展望 (2) 三、逆变器细分行业发展前景分析 (2) 第二节2017-2021年逆变器市场发展趋势预测 (3) 一、逆变器行业发展趋势分析 (3) 1、技术发展趋势分析 (3) 2、产品发展趋势分析 (4) 二、逆变器行业市场规模预测 (5) 1、逆变器行业市场产量预测 (5) 2、逆变器行业销售收入预测 (5) 三、逆变器行业细分市场发展趋势预测 (6) 第三节2017-2021年中国逆变器行业供需预测 (6) 一、中国逆变器行业供给预测 (6) 二、中国逆变器行业需求预测 (7) 1

2017-2021年逆变器行业前景及趋势预测 第一节2017-2021年逆变器市场发展前景 一、逆变器市场发展潜力 2015年，国务院下发的《关于推进国际产能和装备制造合作的指导意见》指出要加大电力走出去力度。除支持火电、水电、核电等产业外，明确支持我国企业参与有关国家风电、太阳能光伏项目的投资和建设，带动风电、光伏发电国际产能和装备制造合作。 此外，“一带一路”政策也为国内企业走出去提供了战略支持，在中亚、南亚两个方向上串起我国与周边地区利益的纽带，为国内企业发展提供了广阔舞台。 二、逆变器市场发展前景展望 逆变器的可靠性、转换效率和成本是逆变器产品的核心要素，未来光伏逆变器的发展方向也将围绕这三个核心要素展开，主要朝着高可靠性、高转换效率和低成本的趋势发展。同时，也还有其他一些需考虑的因素，如因地制宜的逆变方案、智能化的逆变方案、光储一体化逆变方案等。 尽管国家发改委每年根据成本变化每年调整光伏标杆电价，但是根据《电力发展“十三五”规划（2016-2020）》提出的要求，到2020年，非石化能源发电装机达到7.7亿千瓦左右，比2015年增加2.5亿千瓦左右，占比39%。根据《太阳能发展“十三五”规划》提出的要求，到2020年末，光伏发电装机达到1.05亿千瓦以上，在“十二五”基础上每年保持稳定的发展规模。根据国家的发展规划，光伏发电行业未来仍持保持稳定发展。同时，全球多个国家也正大力发展光伏发电。相应地，未来几年公司光伏逆变器产品的市场需求量将保持稳定增长。 三、逆变器细分行业发展前景分析 根据“十三五”规划，到2020年，中国光伏市场的装机容量将突破150GW， 2

业界技术发展趋势逆变器拓扑结构发展趋势

业界技术发展趋势逆变器拓扑结构发展趋势 The document was prepared on January 2, 2021

业界技术发展趋势——逆变器拓扑结构发展趋势 1 光伏并网逆变器拓扑结构发展趋势 在光伏并网发电系统中，逆变器作为光伏阵列与电网的接口设备，其拓扑结构决定着整个系统的效率和成本，是影响系统经济可靠运行的关键因素．由于光伏并网逆变器的结构拓扑种类众多、性能特点各异，其原理分析和性能比较，对于拓扑结构的合理选择、提高系统效率和降低生产成本有着极其重要的意义． 五种常见拓扑结构类型 目前，市场上常见的逆变器拓扑结构按照频率及有无变压器分，可简单分为以下五种类型： （1）直接逆变型 优点：没有工频变压器，重量轻，效率高（>97%），结构简单，成本低。 缺点：交、直流之间无电气隔离，太阳能电池板两极有电网电压，对人体安全不利； MPPT直流输入电压，即太阳能电池板输出电压要大于350V，提高了系统的绝缘要求，容易出现漏电现象。 （2）工频隔离型 优点：工频变压器隔离，安全性能良好；结构简单，可靠性高，抗冲击性能好；直流侧MPPT输入电压一般在200V~800V。 缺点：系统效率低，笨重。 （3）高频隔离型 优点：高频电气隔离，重量轻，效率在93%左右。 缺点：由于高频隔离环节（DC-AC-DC）功率等级较小，此结构适合于5kW以下机型；EMC设计难度高；系统抗冲击性差。 （4）高频升压不隔离型 优点：效率高，重量轻，太阳能电池直流输入范围宽（150V~500V）。 缺点：无电气隔离，太阳能电池板两极有电网电压，对人体安全不利；EMC设计难度高。 （5）多MPPT单逆变型

光伏逆变器行业现状及发展趋势前景

、光伏逆变器产业链结构分析 图表 光伏发电用逆变器产业链结构 资料来源：产研智库 、上游原材料 逆变器企业主要外购产品包括各种电子元器件、结构件、电气元器件、电线电缆等。 逆变器的主功率元件的选择至关重要，使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管 （BJT ），功率场效应管（ MOSFET ），绝缘栅晶体管（ IGBT ）和可关断晶闸管（ GTO ）等， 在小容量低压系统中使用较多的器件为 MOSFET ，在大容量系统中一般均采用 IGBT 模块， 而在高压特大容量（ 1000KV A 以上）系统中，一般均采用 IGCT 、GTO 等作为功率元件。 图表 光伏发电用逆变器主要原料 分类 细分种类 电子元器件 电阻、电容、集成电路、 IGBT 、印刷电路板及制成品等 结构件等 机柜、机箱、金属和非金属结构件、金属和非金属件模具 电气元器件 断路器及其相关辅件、变压器、电感、散热器等 电线类 电线、电缆 、下游需求领域 类别 应用领域 光伏并网逆变器 西部荒漠大型光伏并网发电站 国家金太阳工程 光伏建筑 BIPV 发电系统 政府绿色、环保示范项目 家庭屋顶小型发电站，自发自用 小型分布式发电系统 光伏离网逆变器 独立太阳能光伏电站

压器、体现在本行业采购成本。 逆变器行业与下游行业的发展密切相关，下游行业对本行业的发展具有较大的牵引和驱动作用，国家光伏项目建设与投资是决定本行业未来需求的重要部分，其需求变化直接决定了本行业未来的发展状况。 二、国外光伏逆变器市场格局 光伏逆变器的主要厂商分布在光伏安装的主要区域，包括德国、中国、美国等地。2015 年，全球逆变器的主要产能集中在德国、中国、美国，其中SMA 、阳光电源、华为占据前 三位。国外厂商逆变器项目经验丰富，产品质量高，成本也相对较高。国内自主研发的光伏逆变器，成本较低、售后服务效率更高。从地域来看，预计未来新增光伏逆变器需求将主要来自美国、日本和中国等新兴市场国家。 2015 年全球逆变器市场格局在领先厂商之间日趋巩固。全球逆变器需求在2015 年上涨了33%，排名前10 的光伏逆变器厂商市场份额提高到了75%，产业集中度不断提高，全球光伏逆变器出货量达2010 年以来的最高值。 德国SMA 继续保持其2015 年全球最大光伏逆变器供应商的地位，但在出货量上继续损失市场份额。虽然SMA 仍然在光伏逆变器收入上处于全球领导者地位，但其从逆变器出货排行榜流失的全球需求已转向中国。2015 年出货量前十名厂商中有四个是中国企业，其中华为出货量领先。SMA 业绩提升的主要得益于美国和其他快速增长的公用事业规模市场，该公司还更新了其逆变器产品组合，表示其在住宅、商业和公用事业规模市场都有竞争力产品推出。 图表2015全球10 大光伏逆变器厂商出货量排名

直流逆变器的设计说明

直流逆变器的设计说明 1 逆变器技术发展历程 逆变器技术的发展始终与功率器件及其控制技术的发展紧密结合，从开始发展至今经历了五个阶段： 第一阶段：20世纪50-60年代，晶闸管SCR的诞生为正弦波逆变器的发展创造了条件； 第二阶段：20世纪70年代，可关断晶闸管GTO及双极型晶体管BJT的问世，使得逆变技术得到发展和应用； 第三阶段：20世纪80年代，功率场效应管、绝缘栅型晶体管、MOS控制晶闸管等功率器件的诞生为逆变器向大容量方向发展奠定了基础。 第四阶段：20世纪90年代，微电子技术的发展使新近的控制技术如矢量控制技术、多电平变换技术、重复控制、模糊控制等技术在逆变领域得到了较好的应用，极大的促进了逆变器技术的发展； 第五阶段：21世纪初，逆变技术的发展随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论的进步不断改进，逆变技术正朝着高频化、高效率、高功率密度、高可靠性、智能化的方向发展。 2 逆变器的发展趋势 更高的效率：目前，美国市场上的逆变器最高效率可达95%。在欧洲，由于采用了无变压器的设计和创新的拓扑结构，可实现更高的效率。例如，有一款产品（SMASunnyMinicentral8000TL）声称可到达98%的效率。 更低的成本：大约0.2-0.3美元/瓦的价格已经被设定为2020年逆变器的价格目标，这意味着比目前售价降低50-75%。这个目标最有可能通过增加产量及改善学习曲线来实现。 更高的可靠性：目前，逆变器的MTBF（平均无故障时间）为5～10年。但很多人怀疑，是否有可能以合理的成本实现这一目标。在中近期，通过改进质量控制、更好地散热并降低复杂性，MTBF大于10年的目标是可以实现的。 通信功能：今天，逆变器可以记录并借助制造商特定的协议传递信息。下一代单元应使用通用的通信标准传送更全面的系统信息，以实现先进的诊断功

逆变器开题报告

逆变器波形质量分析 1课题来源 本课题为逆变器波形质量分析，旨在寻求高质量的脉宽波形，提高逆变器性能，来源于实际应用。 2 研究的目的和意义 促进新能源的开发和利用 随着电力电子技术的迅猛发展，逆变技术广泛应用于航空、航天、航海等国防领域和电力系统，交通运输、邮电通信、工业控制等民用领域。特别是随着石油、煤和天然气等主要能源日益紧张，新能源的开发和利用越来越受到人们的重视。利用新能源的关键技术----逆变技术，能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其他新能源转化的直流电能变换成交流电能与电网并网发电。因此，逆变技术在新能源的开发和利用领域有着至关重要的地位。 提高供电质量 国民经济的高速发展和国内外能源供应日益紧张，电能的开发和利用显得更为重要。目前，国内外都在大力开发新能源，如太阳能发电、风力发电、潮汐发电等。一般情况下，这些新型发电装置输出不稳定的直流电，不能直接供给需要交流电的用户使用。为此，需要将直流电变换成交流电，需要时可并入市电电网。这种DC-AC变换需要逆变技术来完成。 用电设备对市电电网造成严重的污染，反过来，被污染的市电电网也会使用电设备工作不正常，用电设备之间通过市电电网相互干扰。为解决此问题，必须提高市电电网的供电质量，以逆变技术为基础的电力有源滤波器和电能质量综合补偿器可以净化市电电网，使其为用电设备提供高质量电能。 逆变器是一种重要的DC/AC变换装置，而衡量其性能的一个重要指标就是输出电压波形质量，通过本项目的研究与实践，研究逆变器波形产生的方法、调制规律、以及其波形的评价指标，寻求高质量的脉宽波形的获得方法，对所学知识进行纵深挖掘，加深相关知识的理解。 3 国内外的研究现状和发展趋势 逆变技术的发展可以分为如下两个阶段： 1956-1980年为传统发展阶段，这个阶段的特点是，开关器件以低速器件为主，逆变器的开关频率较低，波形改善以多重叠加法为主，体积重量较大，逆变

光伏逆变器行业研究、市场现状及未来发展趋势(2020-2026)

光伏逆变器行业研究、市场现状及未来发展趋势（2020-2026） ◎调研报告◎调查报告 ◎市场调研◎行业分析 调研报告Research Proposal

光伏逆变器，也称为功率调节器和功率调节器，是光伏系统必不可少的部分。 2019年全球光伏逆变器市场收入为5730.91百万美元，预计2024年将达到5774.45百万美元。在未来的四年中，我们预计全球收入的CAGR为-0.01％。 亚太地区是光伏逆变器市场的全球最大出口数量和制造商，而北美是2019年光伏逆变器的第二大销售市场。 在行业中，华为在2019年及最近几年的出货量最多，而Sungrow Power和SMA 分别位居第二和第三，2019年的市场份额分别为17.05％，14.66％和8.06％。市场份额的差距仍在继续因策略不同而扩大。 如今，光伏逆变器主要有三种类型，包括串型逆变器，中央逆变器和微逆变器。串式逆变器是光伏逆变器的主要类型，串式逆变器在2019年的销售量约为67929兆瓦，占全球销量的58.64％。 可再生能源在过去十年中以前所未有的速度增长，并不断超出预期。越来越多的公司致力于各自的能源从传统能源到可再生能源的过渡。消费者对可持续环境的偏好不断变化，中央政府的雄心勃勃的目标以及适当的规划和实施多项支持性政策，导致可再生能源领域取得了重大进步。

2019年，全球光伏逆变器市场规模达到了XX亿元，预计2026年可以达到XX 亿元，年复合增长率(CAGR)为XX%。中国市场规模增长快速，预计将由2019年的XX亿元增长到2026年的XX亿元，年复合增长率为XX%。 本报告研究“十三五”期间全球及中国市场光伏逆变器的供给和需求情况，以及“十四五”期间行业发展预测。重点分析全球主要地区光伏逆变器的产能、产量、产值和价格，以及全球主要地区（和国家）光伏逆变器的消费情况，历史数据2015-2020年，预测数据2021-2026年。 本文同时着重分析光伏逆变器行业竞争格局，包括全球市场主要厂商竞争格局和中国本土市场主要厂商竞争格局，重点分析全球主要厂商光伏逆变器产能、产量、产值、价格和市场份额，全球光伏逆变器产地分布情况、中国光伏逆变器进出口情况以及行业并购情况等。 此外针对光伏逆变器行业产品分类、应用、行业政策、产业链、生产模式、销售模式、波特五力分析、行业发展有利因素、不利因素和进入壁垒也做了详细分析。 全球及国内主要厂商包括： Huawei Sungrow Power SMA Power Electronics FIMER

DC_AC逆变器技术及其应用综述

文章编号:1004—289X(2004)06-0018-05 DC/AC逆变器技术及其应用综述 张友军 (苏州大学,江苏　苏州　215021) 摘　要:系统地论述了DC/AC逆变器技术的发展、现状与应用,并指明了它们的优缺点。高频环节逆变技术取代低频环节逆变技术是发展的必然趋势。 关键词:逆变器;拓扑;低频环节;高频环节 中图分类号:TM464 文献标识码:B Summarization of DC/AC Inverter Technology and Applicat ion ZH AN G You-j un (Suzhou Universit y,Suzhou Jiangsu215021,China) Abstract:T he development of DC/AC inverter technology and application is summarized in this paper and its character is showed in detail.It is inevitable for inverter to apply high frequency link technology instead of low fr equency link technology. Key words:inverter;topology;low frequency link;high frequency link 1　引言 DC/AC逆变器是应用功率半导体器件,将直流电能转换成恒压恒频交流电能的一种静止变流装置,供交流负载用电或与交流电网并网发电。 随着石油、煤和天然气等主要能源的大量使用,新能源的开发和利用越来越得到人们的重视。利用新能源的关键技术-逆变技术能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其它新能源转化的电能变换成交流电能与电网并网发电。因此,逆变技术在新能源的开发和利用领域有着至关重要的地位。 2　低频环节逆变技术 传统的DC/AC逆变器采用低频环节逆变技术,主要有方波逆变器、阶梯波合成逆变器、正弦脉宽调制SPWM逆变器。 2.1　方波逆变器 方波逆变器主要有推挽式、全桥式电路结构。 推挽式方波逆变器由推挽逆变器、交流调压开关和输出滤波器构成,如图1(a)所示。推挽式方波逆变器主要是通过调节逆变器输出电压脉宽来实现调压功能的。一种调压方法是调节功率开关S1、S2驱动信号占空比,从而改变输出电压u AB即u CD的脉宽,如图1 (b)所示。但这种调压方法存在明显缺点,即感性负载储能回馈到电网时,变压器T副边绕组感应有阴影部分电压,这部分电压随感性负载电感分量加大而加宽,纯电感负载时有效脉宽调节范围为0～T s/4,而纯电阻负载时有效脉宽调节范围为0～T s/2。另一种调压方法是在变压器副边与输出交流滤波器之间加交流调压开关S3,调节功率开关S3驱动信号占空比,即可调节输出矩形波脉宽,交流开关将方波电压变成脉宽可调的矩形波电压。 桥式方波逆变器电路拓扑及其原理波形如图2所示。改变功率开关驱动信号相位,即可得到矩形波输出电压,调节A角可实现输出电压的稳定。 方波逆变器电路的特点为: 1)工频变压器体积、重量大,推挽式原边绕组利用率低,桥式绕组利用率高; 2)输出四阶交流滤波器体积、重量大,位于功率通道的L f1、C f1有较大的损耗; 3)对于电网电压和负载的波动,系统动态响应特性差;

光伏逆变器行业现状及发展趋势前景

、光伏逆变器产业链结构分析 图表光伏发电用逆变器产业链结构 光伏逆变器企业需外购的产■国外品牌代理商；品包括： 各种电子元器件、■国内生产商如合肥阳光、结构件、电 代元器杵、电线■科诺伟业等电範等I 资料来源：产研智库 、上游原材料 逆变器企业主要外购产品包括各种电子元器件、结构件、电气元器件、电线电缆等。 逆变器的主功率元件的选择至关重要，使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管 （BJT），功率场效应管（MOSFET ），绝缘栅晶体管（IGBT ）和可关断晶闸管（GTO ）等, 在小容量低压系统中使用较多的器件为MOSFET，在大容量系统中一般均采用IGBT模块, 而在高压特大容量（1000KVA以上）系统中，一般均采用IGCT、GTO等作为功率元件。 图表光伏发电用逆变器主要原料 分类细分种类 电子兀器件电阻、电容、集成电路、IGBT、印刷电路板及制成品等 结构件等机柜、机箱、金属和非金属结构件、金属和非金属件模具 电气兀器件断路器及其相关辅件、变压器、电感、散热器等 电线类电线、电缆 资料来源：产研智库 、下游需求领域 图表光伏发电逆变器国内主要应用领域 类别应用领域 光伏并网逆变器 西部荒漠大型光伏并网发电站 国家金太阳工程 光伏建筑BIPV发电系统 政府绿色、环保示范项目—家庭屋顶小型发电站，自发自用 小型分布式发电系统 光伏离网逆变器 独立太阳能光伏电站 风光油畜互补发电系统 逆变器供应商下游需求领域 光伏电站、阳光屋顶、农村电气 化项目r通信、照明和工业领 域、示范工程等 上游原材斜供应企业

机柜、机箱壳体制造等行业。该行业与上游行业的关联性较低，上游行业的影响主要 体现在本行业采购成本。 逆变器行业与下游行业的发展密切相关，下游行业对本行业的发展具有较大的牵引和驱 动作用，国家光伏项目建设与投资是决定本行业未来需求的重要部分，其需求变化直接决定 了本行业未来的发展状况。 二、国外光伏逆变器市场格局 光伏逆变器的主要厂商分布在光伏安装的主要区域，包括德国、中国、美国等地。2015年，全球逆变器的主要产能集中在德国、中国、美国，其中SMA、阳光电源、华为占据前 三位。国外厂商逆变器项目经验丰富，产品质量高，成本也相对较高。国内自主研发的光伏 逆变器，成本较低、售后服务效率更高。从地域来看，预计未来新增光伏逆变器需求将主要来自美国、日本和中国等新兴市场国家。 2015年全球逆变器市场格局在领先厂商之间日趋巩固。全球逆变器需求在2015年上涨 了33%，排名前10的光伏逆变器厂商市场份额提高到了75%，产业集中度不断提高，全球 光伏逆变器出货量达2010年以来的最高值。 德国SMA继续保持其2015年全球最大光伏逆变器供应商的地位，但在出货量上继续损失市场份额。虽然SMA仍然在光伏逆变器收入上处于全球领导者地位，但其从逆变器出货排行榜流失的全球需求已转向中国。2015年出货量前十名厂商中有四个是中国企业，其 中华为出货量领先。SMA业绩提升的主要得益于美国和其他快速增长的公用事业规模市场，该公司还更新了其逆变器产品组合，表示其在住宅、商业和公用事业规模市场都有竞争力产 品推出。

逆变器发展趋势

大功率光伏逆变器发展趋势
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光伏产品线 李俊

大功率光伏逆变器发展趋势？
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技术进步促进大功率光伏逆变器的发展 新的需求促进大功率光伏逆变器的发展 阳光电源解决方案适应新的需求
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目
一 二 三
录
技术进步促进大功率光伏逆变器发展 新需求促进大功率光伏逆变器发展 阳光电源解决方案适应新的需求
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技术进步
新材料应用
新材料能够在更高温度下工作，电流密度大，热导率大 热导率大，通态损耗低，耐压高， 开关频率高
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技术进步
新器件应用
MAX:98.7% EURO:98.5%
SiC应用产品之REFUsol
极小体积
GaN和SiC应用场合
MAX:99% EURO:98.6%
SiC应用产品之SMA(三相NPC) SiC对效率贡献
较高的效率
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技术进步
多电平技术
?拓扑发展趋势：四电平、五电平甚至更多拓扑结构 五电平甚至更多拓扑结构 ?更高电压等级、更高功率密度、更大单机功率 更大单机功率、模块化
Powerone四电平拓扑 SMA五电平拓扑 refu五电平拓扑
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业界技术发展趋势——逆变器拓扑结构发展趋势

业界技术发展趋势——逆变器拓扑结构发展趋势Simon.H 1 光伏并网逆变器拓扑结构发展趋势 在光伏并网发电系统中，逆变器作为光伏阵列与电网的接口设备，其拓扑结构决定着整个系统的效率和成本，是影响系统经济可靠运行的关键因素．由于光伏并网逆变器的结构拓扑种类众多、性能特点各异，其原理分析和性能比较，对于拓扑结构的合理选择、提高系统效率和降低生产成本有着极其重要的意义．1.1 五种常见拓扑结构类型 目前，市场上常见的逆变器拓扑结构按照频率及有无变压器分，可简单分为以下五种类型： （1）直接逆变型 优点：没有工频变压器，重量轻，效率高（>97%），结构简单，成本低。 缺点：交、直流之间无电气隔离，太阳能电池板两极有电网电压，对人体安全不利；MPPT直流输入电压，即太阳能电池板输出电压要大于350V，提高了系统的绝缘要求，容易出现漏电现象。 （2）工频隔离型 优点：工频变压器隔离，安全性能良好；结构简单，可靠性高，抗冲击性能好； 直流侧MPPT输入电压一般在200V~800V。 缺点：系统效率低，笨重。

（3）高频隔离型 优点：高频电气隔离，重量轻，效率在93%左右。 缺点：由于高频隔离环节（DC-AC-DC）功率等级较小，此结构适合于5kW以下机型；EMC设计难度高；系统抗冲击性差。 （4）高频升压不隔离型 优点：效率高，重量轻，太阳能电池直流输入范围宽（150V~500V）。 缺点：无电气隔离，太阳能电池板两极有电网电压，对人体安全不利；EMC设计难度高。 （5）多MPPT单逆变型 优点：效率高，重量轻，太阳能电池直流输入范围宽（150V~500V）；多路MPPT 输入，适用于更多场合。 缺点：无电气隔离，太阳能电池板两极有电网电压，对人体安全不利；EMC设计难度高。 1.2 逆变器厂家采用的拓扑结构

光伏并网逆变器的现状及发展前景

光伏并网逆变器的现状及发展前景 地球表面每年接受太阳辐射能量高达5.4*1024J，若能将其中的十万分之一转化为电能，就可以满足目前全世界的能耗需求，因此，太阳能发电对缓解日益严重的环境和能源危机具有特别重要的意义，太阳能发电主要指光伏发电。据统计资料显示，目前光伏发电系统中，接近99%的安装容量为并网应用，这是因为并网应用相对独立光伏系统有成本低和免维护等优势，并网式光伏发电系统式当今发展方向，全世界并网式光伏系统年增长率约为25-30%。 并网逆变器作为光伏电池与电网的接口装置，将光伏电池的电能转换成交流电能并传输到电网上，在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用，现代逆变技术为光伏并网发电的发展提供了强有力的技术和理论支持。并网逆变器正朝着高效率、高功率密度、高可靠性、智能化的方向发展。并网逆变器性能的改进对于提高系统的效率、可靠性，提高系统的寿命、降低成本至关重要。 逆变器技术发展历程 逆变器技术的发展始终与功率器件及其控制技术的发展紧密结合，从开始发展至今经历了五个阶段。 第一阶段：20世纪50-60年代，晶闸管SCR的诞生为正弦波逆变器的发展创造了条件； 第二阶段：20世纪70年代，可关断晶闸 管GTO及双极型晶体管BJT的问世，使得逆变 技术得到发展和应用； 第三阶段：20世纪80年代，功率场效应 管、绝缘栅型晶体管、MOS控制晶闸管等功 率器件的诞生为逆变器向大容量方向发展奠 定了基础。 第四阶段：20世纪90年代，微电子技术 的发展使新近的控制技术如矢量控制技术、 多电平变换技术、重复控制、模糊控制等技 术在逆变领域得到了较好的应用，极大的促 进了逆变器技术的发展； 第五阶段：21世纪初，逆变技术的发展 随着电力电子技术、微电子技术和现代控制 理论的进步不断改进，逆变技术正朝着高频 化、高效率、高功率密度、高可靠性、智能 39 2010.10 Semiconductor PV

2016年中国逆变器行业发展现状及未来趋势

2016年中国逆变器行业发展现状及未来趋势 据我国逆变器行业发展分析，纵览光伏逆变器市场，企业呈现多元化发展，有主打大机稳固地位的，有专注组串市场的，有大小兼顾抢占份额的，也有由大转小断腕求生的，企业通过选择不同发展路线，以不断提高自身竞争力。下面是2016年我国逆变器行业发展趋势分析。 作为光伏电站运转的关键设备，光伏逆变器市场的发展深受整个光伏行业的影响。前几年，光伏发电处于跑马圈地阶段，逆变器也处于“黄金时代”，单瓦几元的时期曾让许多行业艳羡，吸引了上百家企业抢滩。近两年，随着市场竞争加剧，经过优胜劣汰，曾经略显臃肿的逆变器市场迎来了瘦身，上百家逆变器企业存活下的只有几十家。专家预测，未来逆变器企业将进一步缩减至十几家，行业向寡头阶段迈进。 在通往寡头时代的路上，逆变器企业顺应市场的不断变化，上演了以质量为核心的“发展三部曲”。 逆变器属于光伏行业中价格下降快速的领域之一，短短几年，逆变器价格已经实现了从“元”到“角”的过渡。相关数据显示，2015年一季度，集中式光伏逆变器价格在0.20-0.28元之间，大功率组串式逆变器价格约为0.4-0.5元。 低价对于电站业主有说不出的诱惑，成本压力倒逼企业进行技术创新以满足客户的需要，而对于那些不具备独立生产、供应和售后服务能力、研发能力较差的企业，只有靠低价冲击，才能在市场上取得一席之地，导致市场上出现了所谓成本定制型的逆变器，按照EPC 的成本要求定制，无视基本的质量及可靠性要求，给长期运行带来质量隐患。 进入度电补贴时代，光伏电站收益取决于发电量，这让电站业主更加关注电站的平稳运行。根据市场调研，光伏电站的主要问题集中在组件、逆变器等关键部件上。而光伏逆变器一旦出现问题，将导致整个电站罢工，造成极大损失。 国家发改委能源研究所研究员、中国可再生能源学会理事王斯成曾对西部光伏电站进行调研，结果显示逆变器普遍存在高故障率，此外，逆变器的直流电弧问题也是导致电站起火的主要元凶。王斯成认为，40%的着火都是由于直流电弧引起的，因为整个电站的接头有成千上万个，任何一个接头质量有问题或者松了，都有可能造成直流电弧，一有电弧就会引起火灾。 2016年2月初，国家质检总局公布的一组调查数据显示逆变器产品质量不容乐观，质检总局抽查了北京、河北、上海、江苏、浙江、安徽等13个省、直辖市55家企业生产的55批次光伏并网逆变器产品，结果显示合格率不到80%，涉及的质量问题包括额定输入输出、谐波和波形畸变、功率因数、直流分量、过/欠压保护项目等。 逆变器行业市场调查分析报告显示，逆变器的质量问题，引起政府层面的重视，工信部发布的《光伏制造行业规范》，要求含变压器型的光伏逆变器中国加权效率不得低于96%，