태양광 인버터 스트링 설계 계산
다음 글은 PV 시스템 설계 시 직렬 스트링당 최대/최소 모듈 수를 계산하는 데 도움이 됩니다. 인버터 용량은 전압과 전류 용량, 두 가지 요소로 구성됩니다. 인버터 용량을 결정할 때는 태양광 인버터 용량을 결정할 때 고려해야 할 다양한 구성 제한 사항(인버터 및 태양광 패널 데이터시트 자료 참조)을 고려해야 합니다. 용량 결정 시 온도 계수는 중요한 요소입니다.
1. Voc / Isc의 태양광 패널 온도 계수:
태양광 패널의 작동 전압/전류는 셀 온도에 따라 달라집니다. 온도가 높을수록 태양광 패널에서 생성되는 전압/전류는 낮아지고, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 시스템의 전압/전류는 항상 가장 낮은 온도에서 가장 높아지며, 예를 들어 태양광 패널의 온도 계수인 Voc가 이를 계산하는 데 필요합니다. 단결정 및 다결정 태양광 패널의 경우, 항상 음수(%)/°C로 표시됩니다. 예를 들어 SUN 72P-35F의 경우 -0.33%/°C입니다. 이 정보는 태양광 패널 제조업체의 데이터 시트에서 확인할 수 있습니다. 그림 2를 참조하십시오.
2. 직렬 스트링의 태양 전지 패널 수:
태양광 패널을 직렬 스트링으로 연결할 경우(즉, 한 패널의 양극이 다른 패널의 음극에 연결된 경우), 각 패널의 전압을 더하여 전체 스트링 전압을 구합니다. 따라서 직렬로 연결할 태양광 패널의 개수를 알아야 합니다.
모든 정보를 수집한 후에는 태양광 패널 전압 크기 및 전류 크기 계산에 해당 정보를 입력하여 태양광 패널 설계가 요구 사항에 맞는지 확인할 수 있습니다.
전압 크기:
1. 최대 패널 전압 = Voc * (1 + (최소 온도 - 25) * 온도 계수 (Voc)
2. 태양광 패널 최대 개수 = 최대 입력 전압 / 최대 패널 전압
현재 크기:
1. 최소 패널 전류 = Isc*(1+(최대 온도-25)*온도 계수(Isc)
2. 최대 문자열 수 = 최대 입력 전류 / 최소 패널 전류
3. 예:
브라질 쿠리치바의 고객은 Renac Power 5KW 3상 인버터 1대를 설치할 준비가 되었습니다. 사용하는 태양광 패널 모델은 330W 모듈이고, 도시의 최저 표면 온도는 -3℃, 최고 온도는 35℃, 개방 회로 전압은 45.5V, Vmpp는 37.8V, 인버터 MPPT 전압 범위는 160V-950V이고, 최대 전압은 1000V를 견딜 수 있습니다.
인버터 및 데이터시트:
태양광 패널 데이터시트:
A) 전압 크기
가장 낮은 온도(위치에 따라 다름, 여기서는 -3℃)에서 각 스트링의 모듈의 개방 회로 전압 V oc 는 인버터의 최대 입력 전압(1000V)을 초과해서는 안 됩니다.
1) -3℃에서의 개방 회로 전압 계산:
VOC (-3℃)= 45.5*(1+(-3-25)*(-0.33%)) = 49.7 볼트
2) 각 문자열의 최대 모듈 수 N 계산:
N = 최대 입력 전압(1000V)/49.7V = 20.12(항상 반올림)
각 스트링의 태양광 PV 패널 수는 20개 모듈을 초과해서는 안 됩니다. 또한 가장 높은 온도(위치에 따라 다름, 여기서는 35℃)에서 각 스트링의 MPP 전압 VMPP는 태양광 인버터의 MPP 범위(160V~950V) 내에 있어야 합니다.
3) 35℃에서 최대 전력 전압 VMPP 계산:
VMPP (35℃)=45.5*(1+(35-25)*(-0.33%))= 44 볼트
4) 각 문자열의 최소 모듈 수 M 계산:
M = 최소 MPP 전압(160V)/ 44V = 3.64(항상 반올림)
각 스트링의 태양광 PV 패널 수는 최소 4개 모듈이어야 합니다.
B) 현재 크기
PV 어레이의 단락 전류 I SC 는 태양광 인버터의 허용 최대 입력 전류를 초과해서는 안 됩니다.
1) 35℃에서의 최대 전류 계산:
ISC(35℃)= ((1+(10*(TCSC/100))) * ISC) = 9.22*(1+(35-25)*(-0.06%))= 9.16 A
2) 문자열의 최대 개수 P의 계산:
P = 최대 입력 전류(12.5A)/9.16A = 1.36개 스트링(항상 반올림)
PV 어레이는 1개의 스트링을 초과해서는 안 됩니다.
주목:
스트링이 하나만 있는 인버터 MPPT에는 이 단계가 필요하지 않습니다.
C) 결론:
1. PV 발전기(PV 어레이)는 다음으로 구성됩니다.한 줄3상 5KW 인버터에 연결됩니다.
2. 각 스트링에 연결된 태양 전지 패널은 다음과 같아야 합니다.4~20개 모듈 내.
주목:
3상 인버터의 최적 MPPT 전압은 약 630V(단상 인버터의 최적 MPPT 전압은 약 360V)이므로, 이때 인버터의 작동 효율이 가장 높습니다. 따라서 최적 MPPT 전압에 따라 태양광 모듈의 수량을 계산하는 것이 좋습니다.
N = 최적 MPPT VOC / VOC (-3°C) = 756V/49.7V=15.21
단결정 패널 최적 MPPT VOC = 최적 MPPT 전압 x 1.2 = 630×1.2 = 756V
다결정 패널 최적 MPPT VOC = 최적 MPPT 전압 x 1.2 = 630×1.3 = 819V
따라서 Renac 3상 인버터 R3-5K-DT의 경우 권장 입력 태양광 패널은 16개 모듈이며, 16x330W=5280W의 스트링 하나만 연결하면 됩니다.
4. 결론
인버터 입력 태양광 패널 수는 셀 온도와 온도 계수에 따라 달라집니다. 최상의 성능은 인버터의 최적 MPPT 전압에 따라 결정됩니다.
