Արևային ինվերտորի լարային նախագծման հաշվարկներ |

Արևային ինվերտորի շարքային նախագծման հաշվարկներ

Հետևյալ հոդվածը կօգնի ձեզ հաշվարկել մոդուլների առավելագույն/նվազագույն քանակը մեկ շարքի համար՝ ձեր ֆոտովոլտային համակարգը նախագծելիս։ Ինվերտորի չափսերը բաղկացած են երկու մասից՝ լարման և հոսանքի չափսեր։ Ինվերտորի չափսերի որոշման ժամանակ անհրաժեշտ է հաշվի առնել տարբեր կոնֆիգուրացիայի սահմանները, որոնք պետք է հաշվի առնվեն արևային էներգիայի ինվերտորի չափսերը որոշելիս (տվյալները վերցված են ինվերտորի և արևային վահանակի տվյալների թերթիկներից)։ Չափսերի որոշման ժամանակ ջերմաստիճանի գործակիցը կարևոր գործոն է։

1. Արևային վահանակի ջերմաստիճանի գործակիցը՝ Voc / Isc:

Արևային վահանակների աշխատանքի լարումը/հոսանքը կախված է բջիջի ջերմաստիճանից։ Որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան ցածր է արևային վահանակի արտադրած լարումը/հոսանքը և հակառակը։ Համակարգի լարումը/հոսանքը միշտ կլինի իր ամենաբարձր մակարդակի վրա ամենացուրտ պայմաններում, և, օրինակ, արևային վահանակի Voc ջերմաստիճանի գործակիցը անհրաժեշտ է սա հաշվարկելու համար։ Մոնո և պոլիբյուրեղային արևային վահանակների դեպքում այն միշտ բացասական %/oC թիվ է, օրինակ՝ -0.33%/oC SUN 72P-35F-ի վրա։ Այս տեղեկատվությունը կարելի է գտնել արևային վահանակի արտադրողի տվյալների թերթիկում։ Խնդրում ենք դիմել նկար 2-ին։

2. Հաջորդական շարքում արևային վահանակների քանակը՝

Երբ արևային վահանակները միացվում են հաջորդական շարքերով (այսինքն՝ մեկ վահանակի դրական լարը միացված է հաջորդ վահանակի բացասական լարին), յուրաքանչյուր վահանակի լարումը գումարվում է՝ ստանալով ընդհանուր լարումը։ Հետևաբար, մենք պետք է իմանանք, թե քանի արևային վահանակ եք մտադիր միացնել հաջորդական շարքերով։

Երբ ունենաք բոլոր տեղեկությունները, պատրաստ կլինեք դրանք մուտքագրել հետևյալ արևային վահանակի լարման և հոսանքի չափսերի հաշվարկներում՝ տեսնելու համար, թե արդյոք արևային վահանակի դիզայնը կհամապատասխանի ձեր պահանջներին։

Լարման չափսերի որոշում՝

1. Վահանակի առավելագույն լարումը =Voc*(1+(Նվազագույն ջերմաստիճան-25)*ջերմաստիճանի գործակից (Voc)
2. Արևային վահանակների առավելագույն քանակը = մուտքային առավելագույն լարումը / վահանակի առավելագույն լարումը

Ընթացիկ չափսը՝

1. Նվազագույն վահանակի հոսանքը =Isc*(1+(Max.temp-25)*ջերմաստիճանի գործակից(Isc)
2. Շղթաների առավելագույն քանակը = մուտքային հոսանքի առավելագույն քանակը / վահանակի հոսանքի նվազագույն քանակը

3. Օրինակ՝

Բրազիլիայի Կուրիտիբա քաղաքում հաճախորդը պատրաստ է տեղադրել Renac Power 5KW եռաֆազ ինվերտոր, որն օգտագործում է 330 Վտ հզորությամբ արևային վահանակի մոդել, քաղաքի նվազագույն մակերևութային ջերմաստիճանը -3℃ է, իսկ առավելագույնը՝ 35℃, բաց միացման լարումը 45.5V է, Vmpp-ն՝ 37.8V, ինվերտորի MPPT լարման միջակայքը 160V-950V է, իսկ առավելագույն լարումը կարող է դիմանալ 1000V-ի։

Ինվերտոր և տվյալների թերթիկ՝

պատկեր_20200909130522_491

պատկեր_20200909130619_572

Արևային վահանակի տվյալների թերթիկ.

պատկեր_20200909130723_421

Ա) Լարման չափսերի որոշում

Ամենացածր ջերմաստիճանում (կախված տեղանքից, այստեղ -3℃), յուրաքանչյուր շարքի մոդուլների բաց միացման լարումը V oc չպետք է գերազանցի ինվերտորի առավելագույն մուտքային լարումը (1000 Վ):

1) Բաց շղթայի լարման հաշվարկը -3℃ ջերմաստիճանում.

VOC (-3℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 վոլտ

2) Յուրաքանչյուր տողում մոդուլների առավելագույն քանակի՝ N-ի հաշվարկը.

N = Առավելագույն մուտքային լարում (1000 Վ)/49.7 Վոլտ = 20.12 (միշտ կլորացնել դեպի ներքև)

Յուրաքանչյուր շարքում արևային ֆոտովոլտային վահանակների քանակը չպետք է գերազանցի 20 մոդուլը։ Բացի այդ, ամենաբարձր ջերմաստիճանում (կախված տեղանքից, այստեղ՝ 35℃), յուրաքանչյուր շարքի MPP լարումը (VMPP) պետք է լինի արևային էներգիայի ինվերտորի MPP միջակայքում (160V–950V):

3) 35℃ ջերմաստիճանում VMPP-ի առավելագույն հզորության լարման հաշվարկը.

VMPP (35℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 վոլտ

4) Յուրաքանչյուր տողում մոդուլների նվազագույն քանակի M հաշվարկը.

M = MPP-ի նվազագույն լարում (160 Վ)/ 44 Վոլտ = 3.64 (միշտ կլորացրեք վերև)

Յուրաքանչյուր շարքում արևային ֆոտովոլտային վահանակների քանակը պետք է լինի առնվազն 4 մոդուլ։

Բ) Ընթացիկ չափսերի որոշում

Ֆոտովոլտային մարտկոցի կարճ միացման հոսանքը I SC չպետք է գերազանցի արևային էներգիայի ինվերտորի թույլատրելի առավելագույն մուտքային հոսանքը։

1) 35℃ ջերմաստիճանում առավելագույն հոսանքի հաշվարկը.

ՄՀԿ (35℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ՄՀԿ ) = 9.22*(1+(35-25)*(-0.06%))= 9.16 Ա

2) P-ի հաշվարկը՝ տողերի առավելագույն քանակը.

P = Մուտքային առավելագույն հոսանք (12.5A)/9.16 A = 1.36 տող (միշտ կլորացնել դեպի ներքև)

Ֆոտովոլտային զանգվածը չպետք է գերազանցի մեկ տողը։

Նշում.

Այս քայլը պարտադիր չէ միայն մեկ տող ունեցող MPPT ինվերտորի համար։

Գ) Եզրակացություն.

1. Ֆոտովոլտային գեներատորը (Ֆոտովոլտային մատրիցը) բաղկացած էմեկ լար, որը միացված է 5 կՎտ հզորությամբ եռաֆազ ինվերտորին։

2. Յուրաքանչյուր շարքում պետք է լինեն միացված արևային վահանակները4-20 մոդուլների սահմաններում.

Նշում.

Քանի որ եռաֆազ ինվերտորի լավագույն MPPT լարումը մոտ 630 Վ է (միաֆազ ինվերտորի լավագույն MPPT լարումը մոտ 360 Վ է), ինվերտորի աշխատանքային արդյունավետությունն այս պահին ամենաբարձրն է։ Հետևաբար, խորհուրդ է տրվում արևային մոդուլների քանակը հաշվարկել լավագույն MPPT լարման համաձայն՝

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

Միաբյուրեղյա վահանակ Լավագույն MPPT VOC = Լավագույն MPPT լարում x 1.2=630×1.2=756V

Բազմաբյուրեղային վահանակ Լավագույն MPPT VOC = Լավագույն MPPT լարում x 1.2=630×1.3=819V

Այսպիսով, Renac եռաֆազ ինվերտոր R3-5K-DT-ի համար խորհուրդ է տրվում մուտքային արևային վահանակներ ունենալ 16 մոդուլ, և անհրաժեշտ է միացնել միայն մեկ լար՝ 16x330W=5280W։

4. Եզրակացություն

Ինվերտորի մուտք։ Արևային վահանակների քանակը կախված է բջիջների ջերմաստիճանից և ջերմաստիճանի գործակցից։ Լավագույն աշխատանքը հիմնված է ինվերտորի լավագույն MPPT լարման վրա։