隨著我國光伏電站的裝機容量越來越大，發(fā)電量和可維護性將成為電站設(shè)計的考慮重要因素。而組串式逆變器有著設(shè)計靈活，維護方便，適應(yīng)性強等特點，不僅能夠用于分布式的屋頂電站，而且在大型地面電站中也可得到廣泛的應(yīng)用。

在技術(shù)不斷發(fā)展的今天，組串式的逆變器呈現(xiàn)了一種全功率段范圍的趨勢， 1KW-50KW，豐富的功率段等級以及更輕量化的設(shè)計成為眾多逆變器制造企業(yè)的發(fā)展方向。同時隨著各方面上網(wǎng)政策的不斷落地，組串式逆變器的設(shè)計也迎來了新一輪的挑戰(zhàn)，小功率更趨向于家用的組串式逆變器成為了未來的發(fā)展的一個方向。但是如何在眾多同質(zhì)化的機器中脫穎而出，是擺在廠家面前最直接也是最現(xiàn)實的問題，而如何去選擇一款合適的逆變器，也成為眾多業(yè)主最需要考慮的現(xiàn)實。

新一代家用組串式逆變器應(yīng)具有更高的功率密度，一體化的設(shè)計，更實用性的特點，如何去達成這些目標(biāo)是本文需要討論的重點。

下圖為固德威逆變器第一代SS和新一代NS的外觀對比，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，SS和NS的整體外觀呈現(xiàn)了巨大的改觀，NS機器只具有原有SS體積的80%，重量為原有機器的70%，小體積新重量更符合不同環(huán)境的安裝和使用。

圖1 SS和NS的外形對比

1. 一體化設(shè)計

小功率的組串式逆變器最大的難點在于如何在最優(yōu)的設(shè)計成本下，保證穩(wěn)定和質(zhì)量的前提下，達到更好的輸出特性，豐富的功能體驗，更小的體積和重量。

這往往需要在設(shè)計之初就對機器的成本和功能有個比較清晰的認識和計劃，一體化的設(shè)計在設(shè)計中至關(guān)重要。

固德威單相單路逆變器（GW1000-NS~3000-NS）采用更高的功率密度設(shè)計方案，該方案一反現(xiàn)有逆變器的設(shè)計思路，并沒有采用更復(fù)雜的拓撲結(jié)構(gòu)和過于花哨的硬件設(shè)計方案，而是采用簡潔的硬件拓撲、更為先進的軟件控制方案和逆變器控制算法來獲得不低于其他機型的輸出特性和功能。

一體化的PCB設(shè)計方案優(yōu)化的不僅是物料成本，還有安裝成本，維護成本。簡單整潔的箱內(nèi)設(shè)計給人一目了然的感覺，沒有繁瑣的安裝過程。

一體化的箱體設(shè)計方案比原有產(chǎn)品降低了30%的重量和20%的體積，在整體優(yōu)化的設(shè)計基礎(chǔ)上，鋁鎂合金的箱體，IP65的防護等級，自然冷卻依舊是固德威機器的一貫特色。

表1 SS和NS的參數(shù)對比

2. 低電壓啟動

低啟動電壓雖然會提高對機器內(nèi)部供電電源設(shè)計的難度，如電源芯片，變壓器，保護等，但是相對適合的低電壓卻可以給機器帶來諸多好處。

（1）低電壓可以最大限度的利用光能發(fā)電（特別是早上和傍晚），避免陰雨天氣逆變器頻繁開關(guān)機及由此帶來的功率損失，提升電能質(zhì)量。

下圖是GW2000-NS的機器在光照比較強和弱的條件下的發(fā)電狀態(tài)，可以看出不管在那種條件下，逆變器都呈現(xiàn)了一種全時間段（5:30到18：30）的發(fā)電，每天發(fā)電時間13小時，并沒有因為PV面板的能量弱而導(dǎo)致頻繁的重啟。

圖2 晴天發(fā)電功率

圖3 陰天發(fā)電功率

（2）在小功率系統(tǒng)中（如小于1KW），不需要過多的光伏組件串聯(lián)，低電壓啟動最低3塊常規(guī)組件串聯(lián)可組成一個光伏電站，小系統(tǒng)光伏電站可以提供較為靈活的安裝方式，減小地域環(huán)境的影響。

如圖所示，在一個小于1kw的系統(tǒng)中，NS系列只需要三塊面板來完成一個光伏電站的配置，加大了系統(tǒng)的靈活性，同樣該光伏系統(tǒng)可以在一個復(fù)雜屋頂上去獲得陰影影響最小的結(jié)果，改善了系統(tǒng)的效率。

（3）更低的電壓，可以使逆變器的輸入光伏組件有相同的朝向，傾角，這很符合一般家庭使用的特點。同時低啟動電壓可以避免大量的組件進行串聯(lián)配置，減小PV組件的陰影效果，減少了相互串并聯(lián)的線纜長度，減低成本，同時體積和重量都有優(yōu)勢的逆變器可以直接安裝在光伏組件的旁邊，有利于合理布線，同樣可以對光伏系統(tǒng)進行分片的維護。

隨著分布式電站的不斷發(fā)展，組串式逆變器的大量家用，高發(fā)電量，維護簡便是客戶關(guān)注的核心指標(biāo)，而新一代GW-NS系列正是抓住了這個需求應(yīng)運而生，也表明了未來的發(fā)展方向。