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光伏逆变器计划:MPPT之于光伏电池的效果剖析

光伏逆变器方案:MPPT之于光伏电池的作用分析-MPPT即最大功率点跟踪。因为光伏电池的利用率不仅与其内部特性有关,还受环境如日照、温度等因素的影响,其输出特性与电池板温度以及光照、强度有很强的关联性

mppt即最大功率点盯梢。因为光伏电池的利用率不只与其内部特性有关,还受环境如日照、温度等要素的影响,其输出特性与电池板温度以及光照、强度有很强的关联性,且具有非线性特性。

集散式计划在不改动传统会集式能量聚集、会集并网的安稳拓扑结构状况下,把mppt功用从逆变器前置到汇流箱,使得每个“集散式汇流箱”(集散式计划对直流汇流设备的专业叫法,在“汇流箱”前面加了“集散式”以示差异)最多能做到每2路组串对应1路MPP盯梢,这样一个16路进线的集散式汇流箱具有8路mppt盯梢,假如1兆瓦方阵需求装备12台16路进线的集散式汇流箱,那么1MW方阵则具有差不多100路MPP盯梢,比较于会集式的1MW最多只要8路MPP盯梢,集散式大幅添加了mppt数量,然后极大减少了并联失配对光伏电站发电量的影响。

mppt

mppt(Maximum Power Point Tracing),即最大功率点盯梢。因为光伏电池的利用率不只与其内部特性有关,还受环境如日照、温度等要素的影响,其输出特性与电池板温度以及光照、强度有很强的关联性,且具有非线性特性。

依据光伏电池参数,在相同温度、不同光照条件下,光伏电池的典型I-V和P-V特性如图1所示。

图1 相同温度、不同光照条件下,光伏电池的I-V和P-V特性

依据光伏电池参数,在相同光照强度、不同温度状况下,光伏电池的典型I-V和P-V特性如图2所示:

图2 相同光照强度、不同温度状况下典型I-V特性和P-V特性

当温度相一起,跟着辐照度的添加,光伏电池的开路电压简直不变;当辐照度相一起,跟着温度的添加,光伏电池的短路电流简直不变。可见温度改变首要影响光伏电池输出电压,辐照度改变时首要影响光伏电池的输出电流。光照及温度改变不大的状况下,光伏电池近似看作一个直流源。

从上述典型光伏电池的P-V特性曲线能够看出,为了最大的利用率,光伏电池需求运行在不同且仅有的最大功率点(MPP — Maximum Power Point)上。因而,关于一切的光伏发电体系,应当寻求光伏电池阵列的最优作业状况,以最大极限地将光能转化为电能,最大功率点会仅有对应一个作业电压,这个便是最大功率点电压,因为光伏电池阵列的最大功率点作业电压会遭到日照强度、器材结温、外部负载等要素导致改变,所以mppt功用便是实时盯梢最大功率点电压,让光伏电池组件一向作业在最大功率点电压上,使得最大极限的利用光伏电池板的发电能力。

多路mppt对发电量的提高

因为光伏电池阵列是单位光伏电池组串组成的,每个组串都有自己的作业电压,电压很大概率上不共同,假如以传统的会集式计划的话,组串在汇流箱能量聚集时并联会产生一次并联失配,汇流箱到逆变器能量并联时再产生一次并联失配,严重影响光伏电池组件的发电功率。如下图3所示,单路mppt的状况下,光伏电池组件遭到各种要素的影响,会导致呈现两个或多个波峰的状况,盯梢到任何一个波峰都会对发电量构成丢失。而假如多路mppt的状况下,能准确盯梢到每一个组串的特性,构成多条mppt曲线,使得每串光伏电池组串最大效能的发挥作用。

图3 单路mppt曲线比照

导致光伏组串并联失配的要素许多,如暗影遮挡、组件出厂产品的不共同性和衰减的不共同性、光伏电池组件因为受地势所限导致的倾斜角不共同、光伏电站大区域内温度和光照不共同等等。假如选用一个MW方阵只要一个mppt盯梢的话,则并联失配影响会非常大。假如说暗影遮挡、温度/光照不共同、组件功能不共同等都是概率性要素,那在山地等杂乱地势,光伏电池板装置的倾斜角不共同导致的并联丢失基本上是确定性的要素了。

集散式的多路mppt技能设计,精密到每2个光伏组串对应1个mppt盯梢,在集散式汇流箱再通过升压后稳压输出,处理了并联失配的问题。如下图4所示,多路mppt能构成多条mppt曲线盯梢,每2个组串构成一个mppt曲线,这样的精密化使得每2个组串都最大效能发挥作用,处理光伏电站并联失配问题,大大提高光伏电站的发电量,然后大大提高电站的收益。

图4 多路mppt曲线

有研究组织从前用软件对多路mppt的作用进行了实测,选取了内蒙的一个光伏电站现场,其测验得出结论,多路mppt的确能提高不少发电量。

图5 多路mppt软件测验作用图

上图5是监控软件截图,从图中看出功率单元2和功率单元3的输出功率共同,而功率单元2和功率单元3的输入电压却相差很大(单元2的输入电压621V,单元3的输入电压586V),充沛证明了即使是相同电池串的装备,也或许因为电站现场杂乱环境而导致最大功率点电压不共同。

小结

跟着光伏并网发电技能一日千里的开展,从本来传统的会集式每个1MW方阵最多只要8路mppt开展到集散式的1MW方阵具有200路mppt,是人类寻求杰出,精雕细镂的真实写照。集散式计划从数量级上提高了mppt数量,极致的精密化最大功率点盯梢,极大的减少了光伏电站电池组件的并联失配问题,从许多组织测验得出的数据来看,至少能提高3%的发电量。假如在山地、领跑者基地、房顶彩钢瓦项目等,提高的发电量会更高,愈加合适地势杂乱,光伏电池板倾斜角无法装置共同的项目现场使用。

大江东去浪淘沙,信任集散式计划会在光伏并网电站中占有很重要的一席之地。

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