सौर इन्वर्टर स्ट्रिंग डिज़ाइन गणना

सौर इन्वर्टर स्ट्रिंग डिज़ाइन गणना

निम्नलिखित लेख आपको अपने पीवी सिस्टम को डिज़ाइन करते समय प्रति श्रृंखला स्ट्रिंग मॉड्यूल की अधिकतम/न्यूनतम संख्या की गणना करने में मदद करेगा। और इन्वर्टर साइज़िंग में दो भाग होते हैं, वोल्टेज और करंट साइज़िंग। इन्वर्टर साइज़िंग के दौरान आपको विभिन्न कॉन्फ़िगरेशन सीमाओं को ध्यान में रखना होगा, जिन्हें सौर ऊर्जा इन्वर्टर का साइज़िंग करते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए (इन्वर्टर और सौर पैनल डेटा शीट से डेटा)। और साइज़िंग 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 ज़्यादा होगा, सौर पैनल उतनी ही कम वोल्टेज/करंट उत्पन्न करेगा और इसके विपरीत। सिस्टम का वोल्टेज/करंट हमेशा सबसे ठंडी परिस्थितियों में अपने उच्चतम स्तर पर होगा और उदाहरण के लिए, इसे ज्ञात करने के लिए सौर पैनल का तापमान गुणांक Voc आवश्यक है। मोनो और पॉलीक्रिस्टलाइन सौर पैनलों के लिए, यह हमेशा ऋणात्मक %/oC होता है, जैसे SUN 72P-35F पर -0.33%/oC। यह जानकारी सौर पैनल निर्माताओं की डेटा शीट पर उपलब्ध है। कृपया चित्र 2 देखें।

2. श्रृंखला स्ट्रिंग में सौर पैनलों की संख्या:

जब सौर पैनलों को श्रृंखलाबद्ध तारों में जोड़ा जाता है (अर्थात एक पैनल का धनात्मक तार अगले पैनल के ऋणात्मक तार से जुड़ा होता है), तो प्रत्येक पैनल का वोल्टेज जोड़कर कुल श्रृंखला वोल्टेज प्राप्त होता 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 धारा =Isc*(1+(अधिकतम तापमान-25)*तापमान गुणांक(Isc)
2. स्ट्रिंग्स की अधिकतम संख्या = अधिकतम इनपुट करंट / न्यूनतम पैनल करंट

3. उदाहरण:

कूर्टिबा, ब्राजील का शहर, ग्राहक एक रेनाक पावर 5 किलोवाट तीन चरण इन्वर्टर स्थापित करने के लिए तैयार है, सौर पैनल मॉडल का उपयोग 330W मॉड्यूल है, शहर का न्यूनतम सतह तापमान -3 ℃ है और अधिकतम तापमान 35 ℃ है, ओपन सर्किट वोल्टेज 45.5V है, Vmpp 37.8V है, इन्वर्टर एमपीपीटी 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 पूर्णांकित करें)

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) स्ट्रिंग्स की अधिकतम संख्या P की गणना:

P = अधिकतम इनपुट धारा (12.5A)/9.16 A = 1.36 स्ट्रिंग (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. पीवी जनरेटर (पीवी 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 थ्री-फेज इन्वर्टर का सर्वोत्तम MPPT वोल्टेज लगभग 630V होता है (सिंगल-फेज इन्वर्टर का सर्वोत्तम MPPT वोल्टेज लगभग 360V होता है), इस समय इन्वर्टर की कार्यकुशलता सबसे अधिक होती है। इसलिए, सर्वोत्तम MPPT वोल्टेज के अनुसार सौर मॉड्यूल की संख्या की गणना करने की अनुशंसा 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 चरण इन्वर्टर R3-5K-DT के लिए अनुशंसित इनपुट सौर पैनल 16 मॉड्यूल हैं, और केवल एक स्ट्रिंग 16x330W = 5280W से कनेक्ट करने की आवश्यकता है।

4. निष्कर्ष

इन्वर्टर इनपुट: सौर पैनलों की संख्या सेल के तापमान और तापमान गुणांक पर निर्भर करती है। सर्वोत्तम प्रदर्शन इन्वर्टर के सर्वोत्तम MPPT वोल्टेज पर आधारित होता है।