浅析组串式和集中式逆变器安全可靠性
3、逆变器散热原理差异
由于功率等级不同，组串式逆变器和集中式逆变器发热程度也会有很大差异，逆变器散热方式，决定着产品整机可靠性。
3.1热产生机理差异
组串式逆变器单个功耗数百瓦，可以实现自然散热设计，且可满足60℃环境温度下可靠运行；集中式逆变器，尤其是10尺集装箱方案，1MW的损耗高达30千瓦，相当于有30个1千瓦的电炉丝在10尺集装箱内部烘烤，单靠几个风扇是很难实现可靠散热的，极大地增加了烧机的风险。
3.2应用环境对逆变器散热影响
西部地面电站，组串式逆变器安装在组件上，环境开旷、通风好，逆变器散热良好；集中式逆变器安装在机房中，由于西北地区风沙严重，集中式逆变器机房中积灰导致防尘网堵塞、整机散热性能变差，大功耗器件温度急剧上升，引起温度告警，更严重会导致内部IGBT器件损坏，设备不断重启，甚至烧坏。表3-1为西北地面电站逆变器温度测试结果，从表格可知，由于集中式逆变器安装于机房内，温升比组串式高，在炎热夏天，机房内温度超过50度是经常的事情，集中式逆变器柜体内温度更高更恶劣，而高温带来的是器件寿命降低、整机降额运行，甚至炸机隐患。今年上半年以来，几乎每个月都有因为散热问题，集中式逆变器出现炸机等严重事故。
表3-1 西北地面电站逆变器温度测试表格
4、逆变器可用度和可维护性
逆变器作为光伏发电系统的核心部件，期可用度和可维护性对光伏系统可靠性、发电量、发电收益产生决定性作用。以下从两方面对比分析集中式逆变器和组串式逆变器对系统可靠性的影响。
4.1可用度
欧洲应用的顶级组串式逆变器，其MTBF可以做到35万小时，年失效率均在1%以下，部份厂家可以做到低于0.5%，而集中式常规的MTBF一般只能做到5万到10万小时。
4.2可维护性
故障发生时，集中式一般需要厂家的专业人员到场定位及维修，处理时间长，发电量损失大；而组串式逆变器，可直接由现场运维人员进行更换处理，简单快捷，先保证发电，然后再对故障机器进行分析、维修。表4-1说明了集中式逆变器和组串式逆变器故障维护差异及对系统的影响程度。
通常，由于受软件和硬件匹配等影响，集中式逆变器必须使用原厂家的备件，一旦厂家倒闭，未来维护将会被迫中断；而组串式逆变器 5年维保期内，免费替换，质保期外的故障机器，可以借助现代物流平台，返厂维修，仅需收取少量维修费用；若某些组串式品牌若干年后倒闭或不存在了，也可以重新更换一台其他品牌的组串式逆变器，更换成本较低，对系统整体发电量的影响甚微。因此组串式逆变器维护成本远低于集中式逆变器。图4-1显示了集中式逆变器和组串式逆变器故障修复时对发电量的影响。
表4-1 故障发生时，集中式和组串式逆变器影响对比
作者：李相华 来源：黄河勘测规划设计有限公司 责任编辑：wutongyufg
