Изчисления за проектиране на слънчеви инверторни низове
Следната статия ще ви помогне да изчислите максималния/минималния брой модули на последователност, когато проектирате вашата фотоволтаична система. Оразмеряването на инвертора се състои от две части - оразмеряване на напрежението и оразмеряване на тока. По време на оразмеряването на инвертора трябва да вземете предвид различните ограничения на конфигурацията, които трябва да се имат предвид при оразмеряването на соларния инвертор (данни от информационните листове на инвертора и соларния панел). А по време на оразмеряването температурният коефициент е важен фактор.
1. Температурен коефициент на слънчевия панел Voc / Isc:
Напрежението/токът, при които работят слънчевите панели, зависи от температурата на клетката. Колкото по-висока е температурата, толкова по-ниско е напрежението/токът, който слънчевият панел ще произвежда и обратно. Напрежението/токът на системата винаги ще бъде най-високо в най-студените условия и например, температурният коефициент на Voc на слънчевия панел е необходим, за да се изчисли това. При моно- и поликристалните слънчеви панели той винаги е отрицателна стойност %/°C, например -0,33%/°C при SUN 72P-35F. Тази информация може да бъде намерена в информационния лист на производителя на слънчевия панел. Моля, вижте фигура 2.
2. Брой слънчеви панели в последователен низ:
Когато слънчевите панели са свързани последователно (т.е. положителният полюс на единия панел е свързан към отрицателния полюс на следващия панел), напрежението на всеки панел се сумира, за да се получи общото напрежение на струната. Следователно, трябва да знаем колко слънчеви панела възнамерявате да свържете последователно.
Когато разполагате с цялата информация, сте готови да я въведете в следните изчисления за оразмеряване на напрежението и тока на слънчевия панел, за да видите дали дизайнът на слънчевия панел ще отговаря на вашите изисквания.
Оразмеряване на напрежението:
1. Максимално напрежение на панела = Voc * (1 + (Мин.темп.-25) * температурен коефициент (Voc)
2. Максимален брой слънчеви панели = Максимално входно напрежение / Максимално напрежение на панела
Текущо оразмеряване:
1. Мин. ток на панела =Isc*(1+(Макс.темп.-25)*температурен коефициент(Isc)
2. Максимален брой струни = Максимален входен ток / Минимален ток на панела
3. Пример:
Куритиба, град Бразилия, клиентът е готов да инсталира един трифазен инвертор Renac Power 5KW. Използваният модел слънчев панел е 330W, минималната повърхностна температура в града е -3℃, а максималната температура е 35℃, напрежението на отворена верига е 45.5V, Vmpp е 37.8V, диапазонът на MPPT напрежението на инвертора е 160V-950V, а максималното напрежение може да издържи 1000V.
Инвертор и информационен лист:
Технически данни за слънчеви панели:
A) Оразмеряване на напрежението
При най-ниската температура (в зависимост от местоположението, тук -3℃), напрежението на отворена верига V oc на модулите във всеки низ не трябва да надвишава максималното входно напрежение на инвертора (1000 V):
1) Изчисляване на напрежението на отворена верига при -3℃:
VOC (-3 ℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 волта
2) Изчисляване на N - максималният брой модули във всеки низ:
N = Максимално входно напрежение (1000 V)/49,7 волта = 20,12 (винаги закръглете надолу)
Броят на слънчевите фотоволтаични панели във всеки низ не трябва да надвишава 20 модула. Освен това, при най-високата температура (в зависимост от местоположението, тук 35℃), MPP напрежението VMPP на всеки низ трябва да бъде в рамките на MPP диапазона на слънчевия инвертор (160V–950V):
3) Изчисляване на максималното захранващо напрежение VMPP при 35℃:
VMPP (35 ℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 волта
4) Изчисляване на минималния брой модули M във всеки низ:
M = Мин. MPP напрежение (160 V) / 44 V = 3,64 (винаги закръглявайте нагоре)
Броят на слънчевите фотоволтаични панели във всеки низ трябва да бъде поне 4 модула.
Б) Оразмеряване на тока
Токът на късо съединение I SC на фотоволтаичния панел не трябва да надвишава допустимия максимален входен ток на соларния инвертор:
1) Изчисляване на максималния ток при 35℃:
ISC (35℃) = ((1 + (10 * (TCSC / 100))) * ISC) = 9,22 * (1 + (35-25) * (-0,06%)) = 9,16 A
2) Изчисляване на P - максималният брой низове:
P = Максимален входен ток (12,5 A) / 9,16 A = 1,36 струни (винаги закръглявайте надолу)
Фотоволтаичният панел не трябва да надвишава един низ.
Забележка:
Тази стъпка не е необходима за инвертор MPPT само с един низ.
В) Заключение:
1. Фотоволтаичният генератор (фотоволтаичният панел) се състои отедна струна, който е свързан към трифазен 5KW инвертор.
2. Във всеки низ свързаните слънчеви панели трябва да бъдатв рамките на 4-20 модула.
Забележка:
Тъй като най-доброто MPPT напрежение за трифазен инвертор е около 630V (най-доброто MPPT напрежение за еднофазен инвертор е около 360V), ефективността на инвертора е най-висока в този момент. Затова се препоръчва броят на слънчевите модули да се изчисли според най-доброто MPPT напрежение:
N = Най-добра MPPT VOC / VOC (-3°C) = 756V/49.7V=15.21
Монокристален панел Best MPPT VOC = Най-добро MPPT напрежение x 1.2=630×1.2=756V
Поликристален панел Най-добро MPPT VOC = Най-добро MPPT напрежение x 1.2=630×1.3=819V
Така че за трифазен инвертор Renac R3-5K-DT препоръчителните входни соларни панели са 16 модула и е необходимо да се свърже само един низ 16x330W=5280W.
4. Заключение
Вход на инвертора Броят на слънчевите панели зависи от температурата на клетката и температурния коефициент. Най-добрата производителност се базира на най-доброто MPPT напрежение на инвертора.
