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不同的光伏電站對(duì)組件規(guī)格數(shù)量的要求也不同，光伏組串設(shè)計(jì)的一般原則是什么?光伏組件的串聯(lián)數(shù)量如何選擇?逆變器又該如何選擇呢?具體情況如何?下面跟小編一起來了解吧。
光伏組件的串聯(lián)數(shù)量如何選擇?
組件串聯(lián)后，只要開壓低于逆變器的最大接入電壓，工作電壓在逆變器的MPPT電壓范圍之內(nèi)，這就夠了嗎?
注意!最有方案已定是滿足上述兩條件后，以盡可能最大的數(shù)量進(jìn)行串聯(lián)。
一、光伏組串設(shè)計(jì)的一般原則
在光伏項(xiàng)目中，光伏組件的串聯(lián)數(shù)量如何選擇?
一般情況下，我們參考《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50797-2012)》中的規(guī)定，要同時(shí)滿足兩個(gè)條件：
條件1：光伏組件串聯(lián)后的最大開路電壓低于逆變器的最大接入電壓
如果光伏組件串聯(lián)后的最大開路電壓超過逆變器的最大接入電壓，則逆變器會(huì)燒毀。
條件2：光伏組件串聯(lián)后的MPPT電壓在逆變器的MPPT電壓范圍之內(nèi)。
如果光伏組件串聯(lián)后的MPPT電壓在逆變器的MPPT電壓范圍之外，則影響項(xiàng)目的發(fā)電量。
那是不是同時(shí)滿足上述兩個(gè)條件，就是最優(yōu)方案了呢?
不是!
二、某戶用項(xiàng)目設(shè)計(jì)案例
某戶用項(xiàng)目，由于戶用場地原因，選擇了12片300Wp光伏組件、3.6kW逆變器。
1)光伏組件參數(shù)
組件的關(guān)鍵參數(shù)如下：
Voc=39.85V Vmpp=32.26V
Imp=9.30A Isc=9.75A
Voc溫度系數(shù)：-0.3%/ ℃
2)逆變器參數(shù)
逆變器的關(guān)鍵參數(shù)如下：
最大直流輸入電壓600V
MPPT電壓范圍80~500V
3)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境參數(shù)
極端高溫35.4℃
極端低溫-19.8℃
通過環(huán)境參數(shù)計(jì)算獲得
最大開路電壓：
39.85V*[1+((-19.8)-25)*(-0.3%)]=45.21V
根據(jù)條件1公式：
600 ÷ 45.21=13.3
因此，最多串聯(lián)13個(gè)光伏組件。
根據(jù)條件2公式：
最大MPPT電壓：
32.26V*[1+((-19.8)-25)*(-0.3%)]=36.6V
最小MPPT電壓：
32.26V*[1+(35.4-25)*(-0.3%)]=31.25V
通過MPPT電壓范圍80~500V計(jì)算獲得
串聯(lián)個(gè)數(shù)是3~13個(gè)
綜合條件1、條件2，光伏組件串聯(lián)的數(shù)量為3~13個(gè)。
本項(xiàng)目的12片光伏組件，安裝上最初采用了2??6的串聯(lián)方案，即6個(gè)組件串成一個(gè)支路，分2個(gè)支路進(jìn)入逆變器。
存在兩個(gè)問題：
1)兩個(gè)支路之間，存在匹配損失。
2)逆變器的直流電壓始終在200V以內(nèi)。
上述方案滿足兩個(gè)條件：1)開壓低于600V 最大接入電壓，2)工作電壓在80~500V的MPPT電壓范圍之內(nèi)，但該接線方案會(huì)影響逆變器工作效率。
光伏組件的串聯(lián)數(shù)量如何選擇?
三、Boost工作影響效率
你逆變器的直流母線電壓一般要達(dá)到輸出交流電壓的1.414倍及以上。如果低于此值，則Boost升壓電路工作。
以單相220V為例，直流母線電壓要達(dá)到311V。
當(dāng)采用6個(gè)組件串聯(lián)的方案，逆變器的電壓始終保持在311V以內(nèi)，因此Boost需要工作，同時(shí)會(huì)發(fā)熱，影響轉(zhuǎn)換效率。
然而，Boost電路本身雖然有效率損失，但能夠大大提升并網(wǎng)光伏逆變器在實(shí)際應(yīng)用中的適應(yīng)性。
如果將上述光伏組件串聯(lián)方案修改為12個(gè)光伏組件串聯(lián)成一路。
從上表可以看出，12個(gè)組件串聯(lián)成一路，逆變器的電壓始終保持在311V以上，Boost不需要工作，減少效率損失。
1)計(jì)算組件“最小MPPT電壓”時(shí)，組件溫度不是環(huán)境最高溫35.4℃，而一般是比環(huán)境溫度高20-25攝氏度，可取60℃。
2)很多逆變器企業(yè)標(biāo)的MPPT電壓范圍，有的寫到80-500V，那是偷換概念，因?yàn)?0V時(shí)根本不能滿載工作。應(yīng)當(dāng)按滿載MPPT電壓范圍來計(jì)算組串?dāng)?shù)量下限
3)計(jì)算每路MPPT可并聯(lián)串?dāng)?shù)還要看其額定輸入電流，并除以組件的Impp得出最大串?dāng)?shù)
4)兩路或多路MPPT的逆變器，每個(gè)MPPT還有限制功率的，需要在此范圍內(nèi)連接輸入組件數(shù)量。
四、結(jié)論
通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)：
與12串的方案相比，6串的方案雖然能保證逆變器正常工作，但會(huì)在一定程度上影響系統(tǒng)效率，從而減少發(fā)電量。
在大型項(xiàng)目中，一個(gè)支路的光伏組件越多，并聯(lián)支路數(shù)量越少，可以減少匯流箱的用量、組件~匯流箱電纜的用量。
因此，在光伏項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，光伏組件串聯(lián)后，只要同時(shí)滿足兩個(gè)條件：開壓低于逆變器的最大接入電壓，工作電壓在逆變器的MPPT電壓范圍之內(nèi)，
光伏組件應(yīng)該以盡可能最大的數(shù)量進(jìn)行串聯(lián)。
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