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增加MPPT电压范围提高光伏发电量
时间:2016-08-16 10:43:16

在光伏电站系统中,逆变器的成本不到8%,但却是发电效率的决定者,在光伏电站中,当组件等配件完全一致时,选择不同的逆变器,系统的总发电量有5%到10%的差别。系统安装成功能发电后,逆变器就成了决定性的因素。所以有经验的厂家,都会选择总发电量高的逆变器,以提高整个系统的效率。逆变器的基本参数“输出电压”不同,会导致输入MPPT电压范围不同,从而影响逆变器的发电量。

光伏逆变器MPPT电压范围由来:光伏逆变器MPPT电压有个范围,例如500KW光伏逆变器的范围是450VDC到820VDC,很多人不知道这个数值是怎么来的,其实它由两方面决定的
(1)IGBT的耐压值,决定MPPT的最高电压;
如果选用1200V的管子,首先要给IGBT留100V余量,再加上母排的过电压100~200V,所以逆变器的工作电压一般要低于1000V~900V,考虑到组件的温度特性,逆变器MPPT电压一般要低于最高工作电压50V到150V,所以MPPT最高电压一般是850V。
(2)逆变器的结构,逆变器输出电压,决定MPPT的最低电压;
逆变器有一级DC-AC拓扑和二级DC-DC-BOOST,DC-AC结构,三相不带变压器的逆变器交流输出电压有270V和315V两种,根据逆变器电路,交流输出270V,直流电压必须要大于450VDC,交流输出315V,直流电压必须要大于500VDC。
现在国内外大功率电站型逆变器,输出电压有200V、270V、315V三种,输入MPPT电压范围有320-600V,450-820V,500-820V三种,美国和日本等国家一般是采用320-600V。欧洲以450-820V为主,中国大部分也是450-820V,从逆变器角度上讲,315V输出630KW的逆变器,硬件和270V输出500KW的逆变器完全一样。所以同样功率等级的逆变器,315V输出电压的逆变器比270V输出电压的逆变器成本要低20%左右;单纯从逆变器本身效率上来看,电压越高,电流就越小,315V逆变器效率也就会高一些。
但是从系统发电量上考虑,建议选择270V输出的逆变器。通过对两种型号的逆变器作一些对比,发现630KW逆变器发电量并没有比500KW逆变器多20%。只有不到15%的增加。通过理论分析和现场分析,主要原因有以下几点:

1、630KW逆变器的MPPT范围是500V到820V,而500KW逆变器MPPT范围是450V到820V。这中间有50V的电压差,一般是通过多串一两块组件来解决。但在实际上,遇到阴雨天时,电压在450V到500V之间还是有比较多的时间。所以总的发电时间,后者要比前者多10%。
2、根据电压源串联原理,系统输出电压相加,电流。光伏组件串联后,输出电流是由最少的电池板来决定的,组件在实际运行中,并不能保持电流一致性,会受到组件原材料,加工工艺,阴影,灰尘等影响,一块组件功率降低,这一串的组件功率都会降低,因此组件串联数目要尽量少,并联的数目尽量多,才能减少由于组件的一致性而带来的影响。315V逆变器要比270V逆变器多串两块组件,相应的风险就要大10%。
3、功率器件IGBT,电容,母排等器件,电压应力越高,寿命越短。