光伏系统设计中的组件超配与投资收益提升 —— 超配方案中的逆变器选型及影响数控加工

光伏系统设计中的组件超配与投资收益提升 —— 超配方案中的逆变器选型及影响 通过合理的超配方案设计，可以实现对光伏系统的优化，发电量进一步提升，系统平均化度电成本（LevelizedCostOfElectricity,LCOE）进一步降低，投资方整体收益进一步提升。在组件超配方案设蓝莓计中，需要考虑当地光照条件、系统损耗、铺设倾斜角度等因素的影响，同时，逆变器的性能和选型也十分重要。集中型逆变器由于单机容量大，过载能力强，比组串型逆变器更适于超配。此外，超配后由于接入逆变器的组件容量提高了，会不会超过逆变器的运行范围，造成逆变器长期过载运行而影响逆变器安全？限功率运行时，直流电压会不会超过逆变器的允许范围？带着这些疑问，我们做了详细分析。一、集中型逆变器设计超配方案更灵活在光伏系统设计中，光伏组件是以组串为单位接入逆变器的。以常见的地面电站为例，一般每串22块组件，以每块组件为250Wp计算，也就是每个组串的功率为5500W。在系统设计中，不论是否进行超配，不论是选用集中型还是组串型，方案都必须满足每个逆变器所接入的组件容量为5500W的整数倍数这一基本要求。以国内市场上主流的30KW额定功率的组串逆变器、和500KW额定功率的集中逆变器，可实现超配的容配比方案进行比较，如下表：表1：组串型和集中型逆变器在相同容配比范围内可实现的超配方案对比如表1所示，在容配比（容配比=组件功率/逆变器额定功率）0.92到1.50之间，30KW的组串逆变器可现实4种方案，500KW的集中逆变器可实现53种方案；也就是说，在容配比1.5以下，选用30KW的组串型逆变器仅有3种超配方案设计，冲压机选用500KW的集中型逆变器则可以有46种超配方案设计，可以满足不同项目配置的需要。另外，部门厂家的组串式逆变器，直流输入端子数量都是按照标准额定容量配置的，无法接入更多的冻结机组串数量，尤其是针对光照资源较差的二三类区域，容配比可以相对较大的情况下，由于输入端子数量的限制，根本无法实现最优的容配比，而采用集中型逆变器方案中，因为有直流汇流箱对组串的汇流环节，可接入的组串数量基本不受限制，进行超配方案时非常灵活。二、超配对逆变器的影响超配时，由于组件容量超过逆变器容量，对逆变器的安全运行有哪些影响呢？1、逆变器是否会过载运行补偿超配时，去除系统损耗后，逆变器实际输出的最大功率等于逆变器的额度功率，在逆变器的正常工作范围内，这很容易理解。而主动超配时，去除系统损耗后，若组件都工作在最大功率点，则将超过逆变器额度功率，会造成逆变器过载运行，甚至会超过逆变器的工作范围到达逆变器过载保护点，这是不允许的。如何解决这个问题呢？唯一的办法只有限制组件的输出，也就是通过逆变器控制，使得组件输出偏离最大工作点，以确保逆变器输出不超过其额度功率。由此可见，超配仅增加了逆变器满载运行的时间，提高了逆变器的利用率。逆变器不会过载运行，也就不会超过逆变器的运行范围。2、限功率运行时会有哪些影响由组件输出特性可知，在主动超配时，由于系统部分时间段内出现了限功率运行，逆变器控制组件输出偏离最大功率点，如下图所示，当工作点由A点向右偏离到C点时，组件输出电流减小，输出电压将升高。主动超配中限功率运行时，组件工作点偏离由图1曲线可见，当超配的功率越大，被限制的功率也就越大，每块组件的输出电流越小，组件工作点越向右偏移，电压越大，也就是说，超配功率越大，输出电压越高。通过分析计算，可获得不同容配比下逆变器实际工作电压如表2所示。可见，当容配比为1.5倍时，逆变器实际工作电压电压从MPPT电压673V抬升到770V，在逆变器的允许工作范围内。也就是说，即使在超配1.5倍时，系统的直流电压也不会影响逆变器的安全运行。表2不同超配比例下逆变器实际过电压三、总结通过分析，在系统超配设计过程中，逆变器的选型十分关键，集中式逆变器由于单机容量与单个组串容量比值大，过载能力强，因此可方便的进行不同比例的配置，设计灵活，满足不同区域容量各异的要求。同时，合理的超配对逆变器及系统的正常工作没有任何影响，不会超过逆变器的安全运焦化设备行范围。北京房子遗产继承
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