Sistema fotovoltaic (PV) a causa de l'atenuació de la potència dels components, l'ombra de pols i l'existència de pèrdues de línia, juntament amb les diferències de condicions de llum a diferents regions, per tal d'optimitzar els ingressos del sistema, els enginyers de disseny experimentats coincidiran amb la capacitat total. de mòduls fotovoltaics amb una capacitat més gran que la del inversor solar, que es coneix com a sobrecompliment. Això s'anomena overmatching. La superació adequada pot millorar els ingressos globals del sistema de la central elèctrica. En el disseny de superació, el gran inversor centralitzat és fàcil de superar a causa de la seva gran potència autònoma, la potència de cada cadena és molt petita en relació amb la potència nominal autònoma i és molt flexible en la configuració de l'entrada de CC , que ha estat acceptat i àmpliament utilitzat pels propietaris de centrals elèctriques.
És avantatjós utilitzar-lo inversors de cadena en petites centrals elèctriques de terrat i petites centrals elèctriques de turons. Aquests inversors de corda poden complir els requisits de disseny de sobrecompliment i quina és la capacitat de disseny de sobrematching? He investigat i analitzat alguns fabricants d'inversors de corda tradicionals a casa i a l'estranger, i he trobat que la majoria dels inversors de corda dels fabricants poden arribar a 1.1 vegades, o fins i tot una capacitat de superació superior, però també he trobat que els productes individuals dels fabricants d'inversors de corda tenen defectes greus en disseny, no només no tenen una capacitat de superació, sinó que fins i tot no poden utilitzar la potència nominal de l'inversor al màxim. La potència real disponible de l'inversor es redueix molt, la qual cosa condueix directament a l'augment de la inversió inicial de l'usuari.
L'inversor de cadena supera els requisits de disseny
Els inversors de corda, a causa de la petita potència d'una sola màquina i les característiques de l'MPPT multidireccional, són adequats per a petites cobertes, petits turons i altres centrals elèctriques distribuïdes complexes, que poden resoldre eficaçment els problemes de la disposició irregular dels components, diferents orientacions, i ombrejat local. Amb el desenvolupament d'aplicacions distribuïdes domèstiques, també augmenta l'aplicació d'inversors de cadena.
En el disseny de superació, a més de considerar la pèrdua del sistema, la relació de capacitat òptima (capacitat del mòdul: capacitat del inversor) ve determinada principalment per les condicions de llum de la ubicació on es troba la central elèctrica. La majoria de les centrals elèctriques distribuïdes domèstiques es troben a la part sud-est de la Xina i, segons la classificació de l'àrea de recursos del Centre d'avaluació de l'energia eòlica i solar de l'Administració meteorològica nacional, la majoria d'elles es troben a la zona de recursos lleugers II, III, IV, amb condicions de llum relativament pobres. En aquestes àrees, la ràtio de capacitat ha de ser almenys 1.1 vegades o més per aconseguir el cost òptim del sistema de l'electricitat i maximitzar el retorn dels inversors. Quins són els requisits específics per als inversors de cadena a l'hora de dissenyar una sobreadaptació?
Cal avaluar la potència real disponible del costat de CA de l'inversor
La superació és la capacitat del mòdul d'una central fotovoltaica en relació amb la capacitat del costat CA. Per a una planta d'energia fotovoltaica, la capacitat s'ha de calibrar en funció de la capacitat del costat de la potència de CA. Per exemple, una planta de 20 MW significa que la seva potència de sortida del costat CA pot arribar als 20 MW, no el costat de CC de la potència del mòdul és de 20 MW. el mateix s'aplica a l'inversor, en primer lloc, hem de prestar atenció al seu paràmetre de potència de CA i, a continuació, analitzar la seva "potència de CA disponible real". La "potència de CA disponible real" dels inversors de cadena és la que és realment significativa per a la sobreassignació. Com ara un inversor de cadena, els seus paràmetres de potència nominal del costat de CA són de 36 kW, però segons el seu costat de CC de la potència màxima real es pot configurar amb una potència de només 34 kWp, tenint en compte la pròpia pèrdua de l'inversor, el seu "costat de CA disponible real". potència nominal" ha de ser inferior a 34KW, des de la perspectiva del coeficient de superació 1.1, la versió real de la Des del punt de vista del factor de superació 1.1, la versió real de "potència nominal de CA disponible real" només pot ser de 30KW , per tant, la "potència lateral de CA disponible real" és la premissa del sistema per a un disseny superior.
L'inversor ha de tenir una bona capacitat de dissipació de calor
L'inversor ha de tenir una bona capacitat de dissipació de calor. Com que els inversors de cadena s'utilitzen principalment en centrals elèctriques distribuïdes complexes, com ara petits sostres i petits turons, la temperatura ambient és alta i les condicions de dissipació de calor són relativament pobres. Per exemple, a l'estiu, quan fa calor, la temperatura ambient del sostre és almenys 10 ℃ més alta que la de la central elèctrica terrestre a causa de la radiació tèrmica de les teules o del sostre de ciment després de ser irradiat per la llum. En aquest escenari, el temps de funcionament de l'inversor a plena càrrega i sobrecàrrega serà més llarg després que el sistema s'assigni en excés, cosa que suposa un desafiament per a la capacitat de dissipació de calor de l'inversor. Per tant, la capacitat de dissipació de calor eficient és la garantia d'un funcionament estable i no decreixent dels inversors. En triar l'inversor, la selecció del mètode de dissipació de calor també ha de tenir cura, la prova real mostra que, per a desenes d'equips electrònics de potència KW, que funcionen en estat de càrrega completa durant molt de temps, l'efecte de refrigeració del ventilador intel·ligent és millor.
El nombre de terminals d'entrada de CC ha de ser prou gran
Per tal d'aconseguir el disseny de sobrecompliment, els inversors de cadena necessiten un nombre suficient de terminals. Actualment, la potència dels components d'ús domèstic és de 255 W, 260 W, 270 W, normalment cada cadena consta de 22 components connectats en sèrie. Prenent com a exemple la potència nominal de CA comuna actual de l'inversor de cadena de 40 kW, es poden calcular els coeficients de superació corresponents al nombre diferent de terminals tal com es mostra a la taula 1.
Taula 1 La potència corresponent a diferents números de terminals i els coeficients de sobrecompliment corresponents
Tal com es veu a la taula 1, per a un inversor de cadena de potència nominal de 40 kW AC, per als components comuns de 270 W i inferiors, l'inversor de cadena de 40 kW s'ha de configurar amb almenys 8 cordes per satisfer el requisit de disseny superior d'1.1 o més. A diferència de l'esquema d'inversor centralitzat, l'inversor de cadena està connectat directament als components, no hi ha cap enllaç de convergència de CC al mig, el nombre de cadenes de components connectats està limitat pel nombre de terminals d'entrada, per tant, un nombre suficient de terminals d'entrada. per aconseguir la garantia necessària de disseny superior.
La capacitat de sobrecàrrega de l'inversor ha de ser el més gran possible
L'inversor ha de tenir una forta capacitat de sobrecàrrega. D'una banda, quan l'energia de sortida del mòdul encara és més gran que la potència nominal de l'inversor després de deduir la pèrdua de la línia lateral de CC, l'inversor amb capacitat de sobrecàrrega pot minimitzar el temps de limitació de la generació i reduir la pèrdua de generació d'energia. . D'altra banda, a mesura que cada cop més usuaris utilitzen inversors per substituir la funció SVG de les centrals elèctriques, els inversors amb capacitat de sobrecàrrega poden produir una potència activa que superi la capacitat nominal mentre responen a l'enviament de potència reactiva.
Investigació sobre la capacitat de sobrecàrrega dels inversors de cadena dels fabricants principals
Quina és la situació real de la capacitat de sobreassignació dels inversors de cadena dels fabricants principals? La potència de CA disponible real coincideix amb la taula de paràmetres? La capacitat de dissipació de calor és suficient? El nombre de terminals del costat de CC és suficient? Què passa amb la capacitat de sobrecàrrega de l'inversor? Tenint en compte aquestes preguntes, Shielden va realitzar una investigació sobre fabricants principals nacionals i internacionals com SMA, Delta, Sunny Power, Guriwatts i ShanYi. Els principals paràmetres de cada inversor es resumeixen a la taula 2. Segons les dades de la taula i combinades amb la recerca, es pot concloure:
(1) La majoria dels inversors de cadena estan calibrats amb la potència nominal del costat CA, i la potència disponible real del costat CA és suficient, però hi ha un inversor la potència disponible real del qual es troba en el costat petit, que no només no pot estar configurat per a la càrrega completa, i molt menys sobre assignat. En combinació amb l'anàlisi de la Taula 1 i la Taula 2, es pot veure que la capacitat màxima d'accés del costat de CC de l'entrada de 6 canals és molt inferior al valor de potència de 40 kW reclamat del model de producte i ni tan sols pot arribar al valor reclamat. potència de sortida nominal de 36KW, de manera que la capacitat útil real de l'inversor es redueix molt i el disseny de la sobreassignació és encara més impossible de parlar. Això augmenta molt el cost del kWh del sistema, la qual cosa afecta greument els ingressos de l'inversor.
(2) La majoria dels inversors de cadena utilitzen ventiladors per dissipar la calor, cosa que pot garantir un funcionament estable sota sobrecàrrega durant molt de temps quan s'ajusten, però hi ha un inversor sense ventilador extern, fins i tot amb una potència normal, la vida del propi inversor es posa en dubte, i La superació és encara més impossible de parlar.
A partir dels resultats de l'enquesta de la taula 2, els fabricants principals utilitzen la refrigeració del ventilador com a solució de refrigeració principal. Per comparar la diferència de rendiment entre la refrigeració del ventilador i la refrigeració natural, vaig investigar l'efecte de refrigeració dels inversors de cadena de 40KW de diferents fabricants i els resultats van mostrar que amb la mateixa temperatura ambient de 45 ℃ en funcionament a plena càrrega, l'augment de temperatura de la clau. components com ara IGBT i condensadors dins de l'inversor de 40 KW del fabricant A amb refrigeració natural és almenys 10 ℃ més alt que el del fabricant B amb refrigeració intel·ligent del ventilador, el que significa que l'augment de temperatura dels components clau és almenys 10 ℃ superior al de fabricant B amb refrigeració intel·ligent del ventilador, el que significa que la vida útil dels mateixos components és almenys 10 ℃ superior a la del fabricant B amb refrigeració intel·ligent del ventilador. D'acord amb la llei de deu graus, vol dir que, en les mateixes condicions, la vida útil del producte del mètode de refrigeració natural es reduirà a la meitat, i aquest impacte en la vida útil sovint és ignorat pels usuaris perquè no es pot mostrar a curt termini. .
(3) El nombre de terminals de corrent continu de la majoria d'inversors de cadena és més que suficient per fer front al disseny de superació, i només hi ha un inversor que no té prou terminals de corrent continu. El costat de corrent continu de l'inversor de cadena de 40 kW del fabricant d'aquest inversor està dissenyat amb tres MPPT, però cada MPPT només es pot connectar a un màxim de 2 cordes, és a dir, el nombre de terminals del costat de corrent continu de l'inversor és només 6. Segons la taula 1, la potència de CC màxima a la qual s'accedeix els terminals de 6 vies és només de 34320 W i el coeficient de sobreassignació màxim és només de 0.95, que no té capacitat de sobreassignació.
Taula 2. Resum de la proporció de superació acceptable dels inversors de cadena dels fabricants internacionals d'inversors principals
resum
Els usuaris han preocupat àmpliament el disseny de supervisió del sistema fotovoltaic i, mitjançant una superadaptació adequada, es pot millorar el rendiment global dels inversors. Per als projectes distribuïts que s'estan promocionant enèrgicament a la Xina, es requereix un factor de superació d'almenys 1.1 vegades. Mitjançant l'anàlisi i la comparació, no tots els inversors de cadena es poden dissenyar per superar-los. Entre els inversors comuns actuals de 40 kW, només els inversors de cadena amb més de 8 terminals d'entrada de CC poden realitzar l'esquema de superació de més d'1.1 vegades. I l'inversor ha de tenir un marge de potència suficient, un bon rendiment de dissipació de calor i una certa capacitat de sobrecàrrega. Els fabricants internacionals principals en el disseny del producte estan orientats a maximitzar els ingressos dels clients, tenint en compte plenament la importància de la superació del costat de CC per als ingressos del sistema, la calibració de potència real dels productes inversors, la dissipació de calor, el nombre de terminals d'entrada de CC i la capacitat de sobrecàrrega. plenament considerat per satisfer les necessitats del disseny del sistema de superació.
