五、方陣匯流箱布置實例分析
如圖6為某屋頂1MW工程項目,當時還處于施工階段,匯流箱已經(jīng)安裝完畢,紅色圓圈標記的是其中一個匯流箱的安裝位置,該匯流箱對應方陣的功率為76.8kW,包含320片GES-240P電池組件,以16串并聯(lián)匯入1個匯流箱,再和其他匯流箱匯入直流配電柜,配電房位于廠房的1樓南側(cè)。因為彩鋼瓦上不太適合放置,東面女兒墻位置較矮,西面為其他方陣,也不適合安裝,故匯流箱布置方案最終選擇以壁掛的形式固定在正南側(cè)女兒墻上,此時它的位置已不在方陣內(nèi)部,方陣內(nèi)部E點是根據(jù)曼哈頓距離算法得到的1*4mm2電纜使用量最優(yōu)化點,如圖6(b)所示的五個位置,在電纜使用量、成本費用、壓降和線損會存在一定的差異,詳細計算數(shù)據(jù)參考下文表2-表6。
圖6 施工階段某復雜方陣匯流箱安裝位置和組串接線圖
第一步工作是通過CAD量測各個輸出端的坐標值,數(shù)據(jù)參考表1,并分別算出電纜使用量、壓降和線損等。
表1 各個輸出端的坐標值
1)電纜使用量對比
從表2可知, 1*4mm2電纜在理論最優(yōu)點位置使用量最少,在A位置電纜使用量最多,但A位置70mm2電纜使用量明顯比其他方案要少,A方案由于70mm2電纜的使用量明顯減少,故比最優(yōu)方案銅使用量減少14%。
表2 幾種布置方案電纜長度及用銅量比較(單位:m)
2)電纜成本對比
假設PV1-F 1*4mm2電纜的價格為3.2元/m,安裝費用為3.5元/m,70mm2電纜價格70元/m,安裝費用為8元/m,那么方案A的電纜費用為10146元,比最優(yōu)方案費用增加成本788元,其他詳見表5。
3)壓降和功率損耗對比
在標準測試條件下,組串的電壓Vm為602V,對應的電流為7.96A,最大功率為4.8kW。在ABCDE五種匯流箱布置方案中,表3和表4給出了在STC條件下支線(組串至匯流箱)、干線(匯流箱至逆變器直流側(cè))的壓降值和功率損耗(線損)表,計算線損時組件自身的電纜長度以0.9m計入,4mm2的直流電纜的電阻是不超過4.375Ω/km,70 mm2的直流電纜的電阻0.268Ω/km,經(jīng)計算可知A方案功率損耗最小。
表3STC條件下支線和干線壓降表
表4STC條件下支線和干線功率損耗