太陽能轉化為電能的光伏效應，然后是最大功率跟蹤MPPT相關的原理和控制方式。今天我們來聊聊目前光伏系統的幾種逆變方案——集中式、組串式和集散式~
集中式逆變方案
集中式逆變是光伏組串經過匯流箱匯流，能量輸送到逆變器之后，再集中把電能從直流變為交流。
集中式逆變器通常采用單極兩電平三相全橋的拓撲，大功率IGBT和SVPWM調制算法，通過LCL或LC濾波器濾波后來使輸出達到要求。隨著三電平的大功率IGBT的出現，目前很多都是以三電平的拓撲結構，或著運用兩電平IGBT來搭建三電平的電路拓撲。
集中式逆變的功率等級一般都較高，目前主流的式額定功率500KW，當然，也有630KW和800KW的逆變器。一般以1MW為一個發電單元，即1MW的光伏組件功率分別輸送到兩臺500KW的逆變器，再經過一個雙分裂變壓器把電能輸送到主變壓器，再進行升壓并網。集中的MPPT，集中逆變。
集中式的主要優勢在于：
逆變器數量較少，便于管理；
諧波含量和直流分量少，電能質量較高；
逆變器集成度高，功率密度較大，成本低；
發電太陽能逆變部分的各種保護齊全，可靠性高；
PFC功能和低電壓穿越功能，電網的調節性好。
作為目前的主流方案，經過大規模的市場驗證，從技術上來說，還存在著幾點不足：
逆變器直流和交流側的傳輸電壓等級較低，造成較大的線損；
由于是在逆變器實現MPPT，所以，單臺500KW的逆變器只有一路或者兩路MPPT，也就是1MW有兩路或者四路。而對于有200多串光伏組串的1MW單元來說，MPPT的數量少，很容易受到現場復雜環境的影響(如陰影遮擋、組件傾斜角不一致，溫度和光照強度等)，導致無法跟蹤到最大功率點，造成發電損失。
集中式逆變器的功率較大，一般用于日照資源豐富的大型區域，系統的總功率大，一般是兆瓦級以上。
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組串式逆變方案
組串式逆變，可見其功率等級較集中式肯定小得多，即小功率得逆變。組串式是將光伏方陣中得每1~2個光伏組串連接至指定的逆變器的直流輸入端，各自完成DC-AC的轉變。組串式通常采用兩級三電平三相半橋拓撲，選用小功率的IGBT和SVPWM調制算法，也是通過LCL或LC濾波器濾波后輸出。
組串式常見的功率等級有20KW、28KW、33KW、40KW和50KW等。如50KW，其額定功率為47.5KW，每臺逆變器具有四路MPPT，MPPT的電壓范圍正常為200~1000V，額定輸出電壓3x288/500V+PE。組串式具有多路MPPT功能，能夠極大地提高抗外部復雜環境影響的能力，提高發電質量和效率。組串式是分散MPPT，分散逆變。
組串式逆變器適的主要優勢在，采用模塊化設計，每個光伏串對應一個逆變器，直流端具有MPPT，交流端并聯并網。不受組串間模塊差異和陰影遮擋的影響，同時減少了光伏電池組件最佳工作點和逆變器不匹配的情況。
雖然組串式逆變器占地少，MPPT數量多，但是也存在不足的地方：
一個箱式變壓器下并聯40多臺組串逆變器，存在著諧振的風險。并且總諧波也高，單臺的THD可能很低，但是如果超過40臺并聯時，總諧波可能就比較大了，且較難抑制；
組串式逆變器是靠近光伏組件安裝的，交流輸出側的交流電傳輸時長距離低壓傳輸，傳輸損耗較大；
組串式逆變器箱體小，功率密度高，對散熱的要求也就大。沒有直流斷路器、交流斷路器和直流熔斷器，當系統發生故障時，較難斷開；
多機并聯，零電壓穿越功能、無功調節和有功調節等功能較難實現。
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集散式逆變方案
集散式逆變器是將MPPT和DC/DC升壓集成到光伏智能控制器中，然后集中將升壓后的直流電轉為交流電。采用單體1MW的逆變器，光伏智能控制器輸出電壓抬升至DC800V左右，對比于集中式降低了直流線損。同時提高了交流輸出電壓，從而降低了交流線損。
其主要特點是把MPPT功能前置到了匯流箱，并在匯流箱增加了DC/DC升壓功能以及智能檢測功能，這樣的匯流箱我們稱之為光伏智能控制器。輸入為16路電池組串， 可做到每兩個組串對應一路MPPT，每個匯流箱可具有８路MPPT功能，則每兆瓦對應112路MPPT，光伏控制器的輸出為DC820V。集散式方案的逆變器不再是主流的500KW機型，而是1MW機型，逆變器的輸出電壓同時提升至AC520V， 這樣使得箱式變壓器只需雙繞組變壓器，而且省了一套箱式變壓器低壓側電纜和開關。集散式逆變方案融合了組串式逆變器和集中式逆變器各自的優點：分散跟蹤控制、集中并網。其在穩定性方面優于組串式，在發電收益方面大大超過集中式， 同時輸出電能質量和并網性能方面保持了集中式的優點。這一改進主要有以下幾點：節省初始投資、提升發電量和高智能易維護
理論上該方案融合了集中式和組串式的優勢， 既有多路MPPT跟蹤，又能進行大型集中逆變。但實際設計時光伏智能控制器的穩定性、多路MPPT協調工作及零電壓穿越功能、無功調節和有功調節等核心技術問題是集散式逆變器制造廠家需要重點關注和解決的。
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