摘要：本文系統地分析和介紹了戶用型光伏并網逆變器在技術發展上呈現出的新特點以及未來發展的方向，針對光伏逆變器企業如何應對技術挑戰和需求的更高要求提出了一些應對的策略和建議，最后簡要介紹了北京昆蘭新能源技術有限公司戶用型逆變器技術特點及產品情況。

　　光伏并網逆變器按照應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中，具有相近的使用場景和共通的技術特點，因此通常歸為一類，稱為戶用型或組串型并網逆變器，以區別于大型電站型或者集中型逆變器。戶用型光伏并網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

　　● 無變壓器設計，大于96%的轉換效率

　　● 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、系統集成商、安裝商等各方面需求主體要求光伏系統或者光伏變器能夠產生更多的電力，能夠安全可靠的并網運行，方便安裝、維護、系統的監控和電費的計量等多方面的訴求。圖1為戶用型系統的應用場景

　　圖1 住宅型光伏系統應用場景

　　在光伏市場的發展中，最早開始的是國外的戶用型系統。在歐洲，澳大利亞等光伏市場發展較早和較快的國家，政府較早的出臺了相應的補貼政策，相關的機構出臺了并網技術規范和標準，在這些政策和標準的鼓勵推動下，這些國家的戶用型光伏市場啟動和發展的很快。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品功能和性能的需求，另一方面并網逆變器要應對入網國家的相關技術標準和規范，滿足產品認證的要求，以適應并網區域或者國家的電網要求。光伏市場在這些國家發展的速度很快，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、產品的創新以及更新換代。本文將全面總結和分析最近出現的針對戶用型并網逆變器在技術、產品功能等方面出現的一些新的特點和要求

　　● 能夠接收來自電網的指令，進行并網電氣參數的調整

　　在2012年德國最新頒布的逆變器并入低壓電網的《VDE-AR-N 4105》標準中，有兩個重要的技術要求，第一是明確要求由電網管理者降低有功，其要點如下：

　　◆ 出于安全考慮：電網過載。

　　◆電網管理者能過遠程降低有功功率。

　　◆逆變器需在技術能以小于10%Pn的步長降有功。

　　◆ 通常的功率降低水平是100%，，60%，，30%，0%

　　◆響應時間1分鐘以內。

　　另一項是關于無功功率控制的新要求，具體要求如下：

　　◆ 系統最大總視在功率ΣSmax≤3.68KVA，不需無功可調，功率因數范圍是±0.95。

　　◆系統最大總視在功率3.68KVA《 ΣSmax ≤13.8KVA，在±0.95范圍內按電網管理者提供特征曲線運行。

　　◆ 系統最大總視在功率13.8KVA《 ΣSmax ，在±0.90范圍內按電網管理者提供特征曲線運行。

　　以上描述的VDE4105標準明確要求對無功，有功功率進行調節和控制，同時提出了調節的方式，這些對逆變器廠商，系統提供商和其它的配套產品提供商都提出了新的要求，特別是逆變器。為了滿足新的標準，低壓并網型逆變器必須在技術上做升級，這些升級包含幾個方面的具體細節，第一是在控制上增加輸出功率額度可調的功能，第二是功率因數cosθ能夠在一定范圍內可調，即增加無功可調功能，通常為了實現cosθ在±0.9范圍內可調付出的代價并不大。第三為了滿足逆變器能夠接受電網指令來完成以上要求的參數調整，逆變器必須在通信上能夠提供接受電網指令的接口，通信協議能夠兼容一些配套的監控設備，當然逆變器廠商并不一定提供此類產品。因此在VDE4105標準出臺以后，立刻對國內外的小功率逆變器廠商制造了一個新的技術門檻，不能滿足新標準，意味著此類產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準制定本國的標準，在這些技術點上將出臺類似的要求，很快這些標準將在整個歐洲國家內，甚至于在全球推廣開來。

　　作為國內的逆變器廠商，其戶用型產品的市場一直在國外，因此包括VDE4105標準等新頒布的并網技術標準對這些企業提出了新的挑戰，目前國內有些企業，包括北京昆蘭在內都已經通過了該項認證，但也有很多的企業持觀望態度，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標準的技術要求，因此抱著觀望態度的這些企業在當前利益沒有收到影響或者影響很小的驅動下，并沒有認真考慮這些技術要求。但是從未來的發展趨勢分析，德國作為光伏技術，標準和市場發展最為先進的國家，往往起到風向標的作用，它的政策，標準的影響力很大，其它歐洲國家及歐洲以外的國家都有效仿和跟隨的態勢，一旦該標準大面積推廣，那些不能滿足該標準新要求的企業勢必遭受到挫折和損失。另一方面德國出臺新的標準從技術上而言是對分布式發電的一項約束和貢獻的要求，約束體現在電網管理者會更具電網的承受能力，局部電網的穩定性考慮等原因要求分布式發電裝置降低發電功率，動態的調整輸出功率，貢獻體現在逆變器除了輸出有功功率外，也可以向電網輸出無功功率，并且輸出的額度，輸出容型有功還是感性無功是可以調節的，該點要求完全是基于現代電力電子技術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中，不可控和半可控器件以及落后的控制技術等方面制約了類似的要求被實現出來。國內的逆變器廠商也應該充分的認識到新標準要求后面的深刻技術背景，分布式發電要作為電網的一個補充，首先要做到安全，可靠，受控，清潔（電網的清潔指的是諧波含量盡可能小），因此接受來自電網的指令，完成相應的參數調整是完全必要而且是必須的，微電源的優勢之一恰恰就在于雙向可控。