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光伏逆變器如何設(shè)置 使你的光伏系統(tǒng)最優(yōu)化?
日期:2016-12-20   [復(fù)制鏈接]
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目前,常見(jiàn)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)方案,根據(jù)太陽(yáng)能電池方陣的工作電壓可以分為低壓并網(wǎng)系統(tǒng)和高壓并網(wǎng)系統(tǒng)。低壓并網(wǎng)系統(tǒng)常由3~5塊光伏電池組件串聯(lián)組成,直流電壓小于120V。

這種方式的優(yōu)點(diǎn)是每一串光伏電池組件串聯(lián)較少,對(duì)太陽(yáng)陰影的耐受性比較強(qiáng);缺點(diǎn)是直流側(cè)電流較大,在設(shè)計(jì)中需要選用大截面的直流電纜。高壓并網(wǎng)系統(tǒng)常用于太陽(yáng)能電池方陣的額定功率較大的系統(tǒng),組件串聯(lián)的數(shù)量較多,直流電壓比較高,該方式的缺點(diǎn)是對(duì)太陽(yáng)陰影的耐受性比較??;優(yōu)點(diǎn)是高電壓,低電流,使用的電纜的線徑較小,和逆變器的匹配更佳,使得逆變器的轉(zhuǎn)換效率更高,目前大型的光伏發(fā)電系統(tǒng)多采用高壓系統(tǒng)。

目前,太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容量可以從幾千瓦到幾百千瓦,甚至上兆瓦,由于國(guó)內(nèi)的光伏發(fā)電與建筑結(jié)合的形式各種各樣,設(shè)備的選型需根據(jù)太陽(yáng)能電池方陣安裝的實(shí)際情況(如組件規(guī)格、安裝朝向等)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變器設(shè)置方式分為:集中式、主從式、分布式和組串式。

1集中式

集中式并網(wǎng)方式適合于安裝朝向相同且規(guī)格相同的太陽(yáng)能電池方陣,在電氣設(shè)計(jì)時(shí),采用單臺(tái)逆變器實(shí)現(xiàn)集中并網(wǎng)發(fā)電方案如圖1所示。


對(duì)于大型并網(wǎng)光伏系統(tǒng),如果太陽(yáng)能電池方陣安裝的朝向、傾角和陰影等情況基本相同,通常采用大型的集中式三相逆變器。

該方式的主要優(yōu)點(diǎn)是:整體結(jié)構(gòu)中使用光伏并網(wǎng)逆變器較少,安裝施工較簡(jiǎn)單;使用的集中式逆變器功率大,效率較高,通常大型集中式逆變器的效率比分布式逆變器要高大約2%左右,對(duì)于9.3MWp光伏發(fā)達(dá)系統(tǒng)而言,因?yàn)槭褂玫哪孀兤髋_(tái)數(shù)較少,初始成本比較低;并網(wǎng)接入點(diǎn)較少,輸出電能質(zhì)量較高。該方式的主要缺點(diǎn)是一旦并網(wǎng)逆變器故障,將造成大面積的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)停用。



集中逆變一般用于大型光伏發(fā)電站(>10kW)的系統(tǒng)中,很多并行的光伏電池組串被連到同一臺(tái)集中逆變器的直流輸入端,一般功率大的使用三相IGBT功率模塊,功率較小的使用場(chǎng)效應(yīng)晶體管,同時(shí)使用DSP來(lái)改善所產(chǎn)出電能的質(zhì)量,使它非常接近于正弦波電流。

最大特點(diǎn)是系統(tǒng)的功率高,成本低。但受光伏電池組串匹配和部分遮影的影響,導(dǎo)致整個(gè)光伏系統(tǒng)的效率不高。同時(shí)整個(gè)光伏系統(tǒng)的發(fā)電可靠性受某一光伏電池單元組工作狀態(tài)不良的影響。最新的研究方向是運(yùn)用空間矢量的調(diào)制控制,以及開(kāi)發(fā)新的逆變器的拓?fù)溥B接,以獲得部分負(fù)載情況下的高的效率。

在SolarMax(索瑞·麥克)集中逆變器上,可以附加一個(gè)光伏電池陣列的接口箱,對(duì)每一串的光伏電池組串進(jìn)行監(jiān)控,如其中有一組光伏電池組串工作不正常,系統(tǒng)將會(huì)把這一信息傳到遠(yuǎn)程控制器上,同時(shí)可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制將這一串光伏電池停止工作,從而不會(huì)因?yàn)橐淮夥姵卮墓收隙档秃陀绊懻麄€(gè)光伏系統(tǒng)的工作和能量產(chǎn)出。
 
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