组件串联后,只要开压低于逆变器的最大接入电压,工作电压在逆变器的MPPT电压范围之内,这就够了吗? 注意!最有方案已定是满足上述两条件后,以尽可能最大的数量进行串联。
一、光伏组串设计的一般原则在光伏项目中,光伏组件的串联数量如何选择?一般情况下,我们参考《光伏发电站设计规范(GB 50797-2012)》中的规定,要同时满足两个条件:条件1:光伏组件串联后的最大开路电压低于逆变器的最大接入电压如果光伏组件串联后的最大开路电压超过逆变器的最大接入电压,则逆变器会烧毁。
条件2:光伏组件串联后的MPPT电压在逆变器的MPPT电压范围之内。
如果光伏组件串联后的MPPT电压在逆变器的MPPT电压范围之外,则影响项目的发电量。
那是不是同时满足上述两个条件,就是最优方案了呢?不是!二、某户用项目设计案例某户用项目,由于户用场地原因,选择了12片300Wp光伏组件、3.6kW逆变器,参数如下图所示。
1)光伏组件参数从上表可以看出,组件的关键参数如下:Voc=39.85V Vmpp=32.26VImp=9.30A Isc=9.75AVoc温度系数:-0.3%/ ℃2)逆变器参数从上表可以看出,逆变器的关键参数如下:最大直流输入电压600VMPPT电压范围80~500V3)当地的环境参数极端高温35.4℃极端低温-19.8℃通过环境参数计算获得最大开路电压:39.85V*[1+((-19.8)-25)*(-0.3%)]=45.21V根据条件1公式:600 ÷ 45.21=13.3因此,最多串联13个光伏组件。
根据条件2公式:最大MPPT电压:32.26V*[1+((-19.8)-25)*(-0.3%)]=36.6V最小MPPT电压:32.26V*[1+(35.4-25)*(-0.3%)]=31.25V通过MPPT电压范围80~500V计算获得串联个数是3~13个综合条件1、条件2,光伏组件串联的数量为3~13个。
本项目的12片光伏组件,安装上最初采用了2✖️6的串联方案,即6个组件串成一个支路,分2个支路进入逆变器。
采用该方案,逆变器的后台监控数据如下表所示。
从上表可以发现两个问题:1)两个支路之间,存在匹配损失。
2)逆变器的直流电压始终在200V以内。
上述方案满足两个条件:1)开压低于600V 最大接入电压,2)工作电压在80~500V的MPPT电压范围之内,但该接线方案会影响逆变器工作效率。
三、Boost工作影响效率逆变器的内部构造如下图。
上图中,你逆变器的直流母线电压一般要达到输出交流电压的1.414倍及以上。
如果低于此值,则Boost升压电路工作。
以单相220V为例,直流母线电压要达到311V。
当采用6个组件串联的方案,逆变器的电压始终保持在311V以内,因此Boost需要工作,同时会发热,影响转换效率。
然而,Boost电路本身虽然有效率损失,但能够大大提升并网光伏逆变器在实际应用中的适应性。
如果将上述光伏组件串联方案修改为12个光伏组件串联成一路,则逆变器的监控参数如下表所示。
从上表可以看出,12个组件串联成一路,逆变器的电压始终保持在311V以上,Boost不需要工作,减少效率损失。
四、结论通过上述分析可以发现:与12串的方案相比,6串的方案虽然能保证逆变器正常工作,但会在一定程度上影响系统效率,从而减少发电量。
在大型项目中,一个支路的光伏组件越多,并联支路数量越少,可以减少汇流箱的用量、组件~汇流箱电缆的用量。
因此,在光伏项目设计中,光伏组件串联后,只要同时满足两个条件:开压低于逆变器的最大接入电压,工作电压在逆变器的MPPT电压范围之内,光伏组件应该以尽可能最大的数量进行串联。
更多光伏行业资讯请访问https://www.solarbe.com/查看智汇光伏王淑娟