在光伏系统中，一般是多个组【zǔ】件串并联的方式构成光伏阵列。由于串并【bìng】联的各个组件的电【diàn】性参数不一致，组串【chuàn】发生部【bù】分【fèn】遮挡，或者【zhě】损伤等【děng】因素【sù】，导致系【xì】统输出功率减少，专业术语称之为【wéi】“失【shī】配【pèi】损失”，它将不【bú】同程度影响电站的【de】发【fā】电量。
目【mù】前在组件【jiàn】端消【xiāo】除失配影响的解决方案之一为使用功率【lǜ】优化器【qì】，每一【yī】块光伏组件连接【jiē】一个具有最大功率点【diǎn】跟踪功能【néng】的功率优【yōu】化器【qì】，且每【měi】个【gè】光伏【fú】组【zǔ】件的输出接入至功率优化【huà】器模块【kuài】的输入端【duān】。光伏优化器可根据串联电路【lù】需要，将低电流【liú】转【zhuǎn】化为高电流，最后【hòu】将【jiāng】各【gè】功率优【yōu】化器【qì】的【de】输出端串联并接入【rù】汇流箱或【huò】逆变器。优化器【qì】监控并优化每【měi】块光伏电池板【bǎn】的电【diàn】能【néng】，即使阵列中任意一块电池【chí】板出现失配问题时，其他电【diàn】池板仍然能输出最大功率，因而能够补偿因失配问题而产生的发电量损失。
1、光伏功率优化器的基本原理
每块光【guāng】伏组件均接入功率优化器，每块组件相对于【yú】光伏【fú】阵【zhèn】列【liè】来说【shuō】是一个独立【lì】的整体，它的输【shū】出功【gōng】率不会受到其他任何组件的【de】影响【xiǎng】，一直输出在当【dāng】前环境条件下的【de】最【zuì】大功率值。
对于传【chuán】统【tǒng】的组串设计方案，当某一组串的其中一块组件【jiàn】受到阴【yīn】影遮挡，一般是电压【yā】不变【biàn】，电流下降，如一个20串270W的组串【chuàn】，在某一天气下工【gōng】作电流电压是【shì】8.4A32V，总【zǒng】功率【lǜ】为5400W，如果【guǒ】其中一块组件【jiàn】受到【dào】阴【yīn】影遮挡，电流下降到到3.2A，整个回路电【diàn】流都会【huì】下【xià】降，总功【gōng】率变为2048W，下降【jiàng】约62%。
当增加优化器后【hòu】，被阴影遮挡【dǎng】的【de】组件不再影响其他组件的发电，通过优化【huà】器内部的小变压器DC-DC控制【zhì】电【diàn】路来【lái】改变组件【jiàn】的输【shū】出电流【liú】，和其他组件【jiàn】的【de】电流进【jìn】行匹配（当然优化器需【xū】要监测【cè】同一路组串上其他【tā】组件的输【shū】出电流，发【fā】现不一致后才能对自身的输出电流大小【xiǎo】的【de】进行调节【jiē】），该组件电流3.2A提升为【wéi】8.4A，电压【yā】由32V降低为12.5V，那么【me】实际的功【gōng】率输出为270*19+102=5232W，即【jí】实际损失【shī】功率3%。
2、综合评比优化器的作用
这是在每一路MPPT只有一个组串最理想的情况，在实际光伏电站中，只有单【dān】相【xiàng】逆【nì】变器和【hé】11kW以下【xià】的三相逆【nì】变器才是一路MPPT只【zhī】有一【yī】个【gè】组串，大于20kW的逆变器，每【měi】一【yī】个MPPT就不止【zhǐ】一个组串了。多【duō】个组串接入优化器，按照【zhào】并联电路【lù】电压一致的原理，当某一路组串受到阴影遮挡【dǎng】导致功率下降，优化器改变电压【yā】，这【zhè】个【gè】回【huí】路的总电压会降【jiàng】低，也会影响【xiǎng】到同【tóng】一个MPPT其它回路的电压下降，导致功率下降，另外，优化器【qì】包含一个功率升压【yā】电路，是一个故【gù】障点，本身也有1.5%的损【sǔn】耗，所以要综合评【píng】价。
下面【miàn】用一个简单的办法【fǎ】，来估算一个MPPT就【jiù】多个【gè】组串，安装组件【jiàn】优化器后对【duì】输出功【gōng】率的影响。假【jiǎ】定在一个40kW的电【diàn】站，组件是250W20串联，其中【zhōng】有一【yī】块有阴【yīn】影遮【zhē】挡，功【gōng】率下降到50W，根据串【chuàn】联回路电流一致，并联回路电压一【yī】致这个原理【lǐ】来【lái】计算。
1、如果没有安装【zhuāng】优化器，这【zhè】一路【lù】20个组件都变成50W，总功率为1000W，减【jiǎn】少4000W，系【xì】统功率下降10%。
2、安装优化【huà】器，一【yī】个【gè】MPPT就一个组串，只有一台组件减少200W，加【jiā】上优化器【qì】1.5%的【de】损耗，总的损耗是200+40000*1.5%=800W，总共下降2%。
3、一【yī】个MPPT有2个组串，一个优化器降低电压会导致【zhì】总电【diàn】压也会降低【dī】，相当于【yú】另一路组串也会【huì】减少200W，加上【shàng】优化器1.5%的损耗，总的损耗是400+40000*1.5%=1000W，总共下降【jiàng】2.5%。
4、一个MPPT有4个组串【chuàn】，一个【gè】优化器降低电压会导致总电压也【yě】会降低，相当【dāng】于另3路组串也会减少200W，加【jiā】上优化器1.5%的损【sǔn】耗，总的损耗是800+40000*1.5%=1400W，总【zǒng】共下降【jiàng】3.5%。
5、一个【gè】MPPT有8个组串【chuàn】，一【yī】个优化器降低【dī】电压会导致【zhì】总电压也会降低，相当于另7路组串也会减少200W，加上优化器1.5%的【de】损耗，总的损耗【hào】是1600+40000*1.5%=3200W，总共下降8%。
集中式逆变器效果不明显
功【gōng】率优化【huà】器【qì】用在集中式逆【nì】变器，又是什么情况【kuàng】，集【jí】中式逆变器的特点是【shì】只有一路MPPT。
不装优化器时是这一路4kW的损失，下降4%。
50kW单路MPPT集中式逆变器，总共有10路【lù】组串【chuàn】，一个【gè】优【yōu】化【huà】器降低电压会导【dǎo】致【zhì】总电压也会降低，相当于【yú】另9路组串也【yě】会减少200W，加上优化器【qì】1.5%的损耗【hào】，总的损耗【hào】是2000+50000*1.5%=2750W，总【zǒng】共下降5.5%。
100kW单【dān】路MPPT集中式逆【nì】变器【qì】，总共有【yǒu】20路组串，一个优化器降低电【diàn】压会导致总【zǒng】电压也会【huì】降低，相当于另19路组串也【yě】会减少【shǎo】200W，加上优化【huà】器1.5%的【de】损耗，总的损耗【hào】是【shì】4000+100000*1.5%=10000W，总共下降10%。
3、结论
功率优【yōu】化器【qì】配【pèi】合多路【lù】MPPT的组【zǔ】串式逆【nì】变【biàn】器，在【zài】组【zǔ】件受【shòu】到阴影阻挡时，减少发电量损【sǔn】失效果很明显，但是在单【dān】路MPPT集中式逆变器，效果就没有多路MPPT组串式逆变器这【zhè】么【me】明显。
组件【jiàn】级优化器也可以【yǐ】设置为实【shí】时和逆变器配套，并进【jìn】行【háng】通讯，按照逆变器【qì】的最佳功率点电压【yā】进【jìn】行分配。这样连【lián】接每一块组件的优化器的输出就受到逆【nì】变器的影【yǐng】响【xiǎng】，在保证电【diàn】流【liú】一【yī】致的情况下，按逆变器的指令进行输出【chū】，使其【qí】始终工【gōng】作在效率最【zuì】高的【de】电压点上。
本文仅是理论分析，没有做过实际测试，仅供参考。
来源：泓达光伏
