隨著我國光伏電站的裝機容量越來越大，發電量和可維護性將成為電站設計的考慮重要因素。而組串式逆變器有著設計靈活，維護方便，適應性強等特點，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用。

在技術不斷發展的今天，組串式的逆變器呈現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計成為眾多逆變器制造企業的發展方向。同時隨著各方面上網政策的不斷落地，組串式逆變器的設計也迎來了新一輪的挑戰，小功率更趨向于家用的組串式逆變器成為了未來的發展的一個方向。但是如何在眾多同質化的機器中脫穎而出，是擺在廠家面前最直接也是最現實的問題，而如何去選擇一款合適的逆變器，也成為眾多業主最需要考慮的現實。

新一代家用組串式逆變器應具有更高的功率密度，一體化的設計，更實用性的特點，如何去達成這些目標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，從圖中可以發現，SS和NS的整體外觀呈現了巨大的改觀，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境的安裝和使用。



圖1 SS和NS的外形對比

1. 一體化設計

小功率的組串式逆變器最大的難點在于如何在最優的設計成本下，保證穩定和質量的前提下，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，一體化的設計在設計中至關重要。

固德威單相單路逆變器（GW1000-NS~3000-NS）采用更高的功率密度設計方案，該方案一反現有逆變器的設計思路，并沒有采用更復雜的拓撲結構和過于花哨的硬件設計方案，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設計方案優化的不僅是物料成本，還有安裝成本，維護成本。簡單整潔的箱內設計給人一目了然的感覺，沒有繁瑣的安裝過程。

一體化的箱體設計方案比原有產品降低了30%的重量和20%的體積，在整體優化的設計基礎上，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的參數對比

2. 低電壓啟動

低啟動電壓雖然會提高對機器內部供電電源設計的難度，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電（特別是早上和傍晚），避免陰雨天氣逆變器頻繁開關機及由此帶來的功率損失，提升電能質量。

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



圖2 晴天發電功率



圖3 陰天發電功率

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



圖4安裝圖示

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

（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配置，減小PV組件的陰影效果，減少了相互串并聯的線纜長度，減低成本，同時體積和重量都有優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進行分片的維護。

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