सौर इन्वर्टर स्ट्रिंग डिजाइन गणना

सौर इन्वर्टर स्ट्रिंग डिजाइन गणना

निम्नलिखित लेख आपको अपने पीवी सिस्टम को डिज़ाइन करते समय प्रति श्रृंखला स्ट्रिंग में मॉड्यूल की अधिकतम / न्यूनतम संख्या की गणना करने में मदद करेगा। और इन्वर्टर आकार में दो भाग शामिल हैं, वोल्टेज और करंट आकार। इन्वर्टर आकार के दौरान आपको विभिन्न कॉन्फ़िगरेशन सीमाओं को ध्यान में रखना होगा, जिन्हें सौर ऊर्जा इन्वर्टर (इन्वर्टर और सौर पैनल डेटा शीट से डेटा) का आकार निर्धारित करते समय विचार किया जाना चाहिए। और आकार निर्धारण के दौरान, तापमान गुणांक एक महत्वपूर्ण कारक है।

1. सौर पैनल तापमान गुणांक Voc / Isc:

सौर पैनल जिस वोल्टेज/करंट पर काम करते हैं वह सेल के तापमान पर निर्भर करता है, तापमान जितना अधिक होगा, सौर पैनल उतना ही कम वोल्टेज/करंट उत्पन्न करेगा और इसके विपरीत। सिस्टम का वोल्टेज/करंट हमेशा सबसे ठंडी परिस्थितियों में सबसे अधिक होगा और उदाहरण के लिए, इसे काम करने के लिए Voc के सौर पैनल तापमान गुणांक की आवश्यकता होती है। मोनो और पॉली क्रिस्टलीय सौर पैनलों के साथ यह हमेशा एक नकारात्मक %/oC आंकड़ा होता है, जैसे कि SUN 72P-35F पर -0.33%/oC। यह जानकारी सौर पैनल निर्माताओं की डेटा शीट पर पाई जा सकती है। कृपया चित्र 2 देखें।

2. श्रृंखला में सौर पैनलों की संख्या:

जब सौर पैनलों को श्रृंखलाबद्ध तारों में जोड़ा जाता है (अर्थात एक पैनल का धनात्मक भाग अगले पैनल के ऋणात्मक भाग से जुड़ा होता है), तो प्रत्येक पैनल के वोल्टेज को एक साथ जोड़कर कुल स्ट्रिंग वोल्टेज प्राप्त किया जाता है। इसलिए हमें यह जानना होगा कि आप कितने सौर पैनलों को श्रृंखलाबद्ध तार में जोड़ना चाहते हैं।

जब आपके पास सारी जानकारी हो जाए तो आप इसे निम्नलिखित सौर पैनल वोल्टेज आकार और वर्तमान आकार की गणना में दर्ज करने के लिए तैयार हैं, ताकि यह देखा जा सके कि सौर पैनल डिजाइन आपकी आवश्यकताओं के अनुरूप है या नहीं।

वोल्टेज आकार:

1. अधिकतम पैनल वोल्टेज = Voc*(1+(न्यूनतम तापमान-25)*तापमान गुणांक(Voc)
2. सौर पैनलों की अधिकतम संख्या = अधिकतम इनपुट वोल्टेज / अधिकतम पैनल वोल्टेज

वर्तमान आकार:

1. न्यूनतम पैनल करंट =Isc*(1+(Max.temp-25)*तापमान गुणांक(Isc)
2. स्ट्रिंग्स की अधिकतम संख्या = अधिकतम इनपुट करंट / न्यूनतम पैनल करंट

3. उदाहरण:

ब्राजील के शहर कुरीतिबा में, ग्राहक एक रेनाक पावर 5 किलोवाट तीन चरण इन्वर्टर स्थापित करने के लिए तैयार है, उपयोग किया गया सौर पैनल मॉडल 330W मॉड्यूल है, शहर का न्यूनतम सतह तापमान -3 ℃ और अधिकतम तापमान 35 ℃ है, ओपन सर्किट वोल्टेज 45.5V है, Vmpp 37.8V है, इन्वर्टर MPPT वोल्टेज रेंज 160V-950V है, और अधिकतम वोल्टेज 1000V का सामना कर सकता है।

इन्वर्टर और डेटाशीट:

सौर पैनल डेटाशीट:

ए) वोल्टेज साइजिंग

न्यूनतम तापमान पर (स्थान पर निर्भर, यहाँ -3℃ ), प्रत्येक स्ट्रिंग में मॉड्यूल का ओपन-सर्किट वोल्टेज V oc इन्वर्टर के अधिकतम इनपुट वोल्टेज (1000 V) से अधिक नहीं होना चाहिए:

1) -3℃ पर खुले सर्किट वोल्टेज की गणना:

वीओसी (-3℃)=45.5*(1+(-3-25)*(-0.33%)) = 49.7 वोल्ट

2) प्रत्येक स्ट्रिंग में मॉड्यूल की अधिकतम संख्या N की गणना:

N = अधिकतम इनपुट वोल्टेज (1000 V)/49.7 वोल्ट = 20.12 (हमेशा नीचे की ओर पूर्णांकित करें)

प्रत्येक स्ट्रिंग में सौर पीवी पैनलों की संख्या 20 मॉड्यूल से अधिक नहीं होनी चाहिए। इसके अलावा, उच्चतम तापमान (स्थान पर निर्भर, यहां 35 डिग्री सेल्सियस) पर, प्रत्येक स्ट्रिंग का एमपीपी वोल्टेज वीएमपीपी सौर ऊर्जा इन्वर्टर (160V-950V) की एमपीपी सीमा के भीतर होना चाहिए:

3) 35℃ पर अधिकतम पावर वोल्टेज VMPP की गणना:

वीएमपीपी (35℃)=45.5*(1+(35-25)*(-0.33%))=44 वोल्ट

4) प्रत्येक स्ट्रिंग में मॉड्यूल M की न्यूनतम संख्या की गणना:

एम = न्यूनतम एमपीपी वोल्टेज (160 वी) / 44 वोल्ट = 3.64 (हमेशा ऊपर की ओर)

प्रत्येक स्ट्रिंग में सौर पी.वी. पैनलों की संख्या कम से कम 4 मॉड्यूल होनी चाहिए।

बी) वर्तमान आकार

पी.वी. सरणी का शॉर्ट सर्किट करंट I SC सौर ऊर्जा इन्वर्टर के स्वीकृत अधिकतम इनपुट करंट से अधिक नहीं होना चाहिए:

1) 35℃ पर अधिकतम धारा की गणना:

आईएससी (35℃)= ((1+ (10 * (टीसीएससी /100))) * आईएससी ) = 9.22*(1+(35-25)*(-0.06%))= 9.16 ए

2) स्ट्रिंग की अधिकतम संख्या P की गणना:

P = अधिकतम इनपुट धारा (12.5A)/9.16 A = 1.36 स्ट्रिंग्स (हमेशा नीचे की ओर पूर्णांकित)

पी.वी. सारणी एक स्ट्रिंग से अधिक नहीं होनी चाहिए।

टिप्पणी:

केवल एक स्ट्रिंग वाले इन्वर्टर MPPT के लिए यह चरण आवश्यक नहीं है।

सी) निष्कर्ष:

1. पी.वी. जनरेटर (पी.वी. सरणी) में शामिल हैंएक तार, जो तीन चरण 5 किलोवाट इन्वर्टर से जुड़ा हुआ है।

2. प्रत्येक तार में जुड़े सौर पैनल होने चाहिए4-20 मॉड्यूल के भीतर.

टिप्पणी:

चूँकि तीन चरण इन्वर्टर का सबसे अच्छा MPPT वोल्टेज लगभग 630V है (सिंगल फेज इन्वर्टर का सबसे अच्छा MPPT वोल्टेज लगभग 360V है), इस समय इन्वर्टर की कार्यकुशलता सबसे अधिक है। इसलिए सबसे अच्छे MPPT वोल्टेज के अनुसार सोलर मॉड्यूल की संख्या की गणना करने की सिफारिश की जाती है:

N = सर्वोत्तम MPPT VOC / VOC (-3°C) = 756V/49.7V=15.21

एकल क्रिस्टल पैनल सर्वश्रेष्ठ MPPT VOC = सर्वश्रेष्ठ MPPT वोल्टेज x 1.2 = 630 × 1.2 = 756V

पॉलीक्रिस्टल पैनल सर्वश्रेष्ठ MPPT VOC = सर्वश्रेष्ठ MPPT वोल्टेज x 1.2 = 630 × 1.3 = 819V

इसलिए रेनैक तीन फेज इन्वर्टर R3-5K-DT के लिए अनुशंसित इनपुट सौर पैनल 16 मॉड्यूल हैं, और केवल एक स्ट्रिंग 16x330W = 5280W को जोड़ने की आवश्यकता है।

4. निष्कर्ष

इन्वर्टर इनपुट सौर पैनलों की संख्या यह सेल तापमान और तापमान गुणांक पर निर्भर करता है। सबसे अच्छा प्रदर्शन इन्वर्टर के सर्वश्रेष्ठ MPPT वोल्टेज पर आधारित है।