การคำนวณการออกแบบสตริงอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

การคำนวณการออกแบบสตริงอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

บทความต่อไปนี้จะช่วยให้คุณคำนวณจำนวนโมดูลสูงสุด / ขั้นต่ำต่อสตริงซีรีส์เมื่อออกแบบระบบ PV ของคุณ และการปรับขนาดอินเวอร์เตอร์ประกอบด้วยสองส่วนแรงดันไฟฟ้าและการปรับขนาดปัจจุบัน ในระหว่างการปรับขนาดอินเวอร์เตอร์คุณต้องคำนึงถึงขีด จำกัด การกำหนดค่าที่แตกต่างกันซึ่งควรได้รับการพิจารณาเมื่อปรับขนาดอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ (ข้อมูลจากแผ่นข้อมูลอินเวอร์เตอร์และแผงเซลล์แสงอาทิตย์) และในระหว่างการปรับขนาดค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญ

1. ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิแผงโซลาร์เซลล์ของ VOC / ISC:

แรงดันไฟฟ้า / กระแสไฟฟ้าที่แผงโซลาร์เซลล์ทำงานอยู่ที่อุณหภูมิของเซลล์ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้นเท่าใดแรงดันไฟฟ้า / กระแสไฟฟ้าที่ต่ำกว่าแผงโซลาร์เซลล์จะผลิตและใช้ในทางกลับกัน แรงดันไฟฟ้า/กระแสไฟฟ้าของระบบจะสูงที่สุดในสภาวะที่หนาวที่สุดและตัวอย่างเช่นค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิแผงโซลาร์เซลล์ของ VOC นั้นจำเป็นต้องใช้ในการทำงานนี้ ด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบโมโนและโพลีคริสตัลลีนมันจะเป็นตัวเลขเชิงลบ %/OC เสมอเช่น -0.33 %/OC บนดวงอาทิตย์ 72p -35F ข้อมูลนี้สามารถพบได้ในแผ่นข้อมูลผู้ผลิตแผงโซลาร์เซลล์ โปรดดูรูปที่ 2

2. จำนวนแผงโซลาร์เซลล์ในชุดสตริง:

เมื่อแผงโซลาร์เซลล์ถูกต่อสายในสตริงอนุกรม (นั่นคือค่าบวกของแผงเดียวเชื่อมต่อกับค่าลบของแผงถัดไป) แรงดันไฟฟ้าของแต่ละแผงจะถูกเพิ่มเข้าด้วยกันเพื่อให้แรงดันสตริงทั้งหมด ดังนั้นเราจำเป็นต้องรู้ว่ามีแผงเซลล์แสงอาทิตย์จำนวนเท่าใดที่คุณตั้งใจจะลวดเป็นชุด

เมื่อคุณมีข้อมูลทั้งหมดคุณพร้อมที่จะป้อนลงในการปรับขนาดแรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์ต่อไปนี้และการคำนวณการปรับขนาดปัจจุบันเพื่อดูว่าการออกแบบแผงโซลาร์เซลล์จะเหมาะกับความต้องการของคุณหรือไม่

การปรับขนาดแรงดัน:

1. แรงดันไฟฟ้าสูงสุดของแผงควบคุม = VOC*(1+ (min.temp-25)*ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ (VOC)
2. จำนวนสูงสุดของแผงโซลาร์เซลล์ = สูงสุด แรงดันไฟฟ้าอินพุต / แรงดันไฟฟ้าของแผงสูงสุด

การปรับขนาดปัจจุบัน:

1. ปัจจุบันของ Min Panel = ISC*(1+ (Max.TEMP-25)*ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ (ISC)
2. จำนวนเงินสูงสุด = สูงสุด อินพุตปัจจุบัน / Min Min Panel

3. ตัวอย่าง:

CURITIBA เมืองบราซิลลูกค้าพร้อมที่จะติดตั้งหนึ่งอินเวอร์เตอร์อินเวอร์เตอร์ RENAC POWER 5KW สามตัวรุ่นที่ใช้แผงโซลาร์เซลล์คือโมดูล 330W อุณหภูมิพื้นผิวขั้นต่ำของเมืองคือ -3 ℃และอุณหภูมิสูงสุดคือ 35 ℃ ทนต่อ 1,000V

อินเวอร์เตอร์และข้อมูล:

แผ่นข้อมูลแผงโซลาร์เซลล์:

a) การปรับขนาดแรงดันไฟฟ้า

ที่อุณหภูมิต่ำสุด (ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่นี่ -3 ℃) แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด V OC ของโมดูลในแต่ละสตริงจะต้องไม่เกินแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของอินเวอร์เตอร์ (1,000 V):

1) การคำนวณแรงดันวงจรเปิดที่ -3 ℃:

VOC (-3 ℃) = 45.5*(1+(-3-25)*(-0.33%)) = 49.7 โวลต์

2) การคำนวณจำนวนโมดูลสูงสุดในแต่ละสตริง:

n = แรงดันไฟฟ้าสูงสุด (1,000 V) /49.7 volt = 20.12 (ปัดเศษลงเสมอ)

จำนวนแผงเซลล์แสงอาทิตย์พลังงานแสงอาทิตย์ในแต่ละสตริงจะต้องไม่เกิน 20 โมดูลนอกเหนือจากที่อุณหภูมิสูงสุด (ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่นี่ 35 ℃) แรงดันไฟฟ้า MPP VMPP ของแต่ละสตริงจะต้องอยู่ในช่วง MPP ของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ (160V - 950V):

3) การคำนวณแรงดันไฟฟ้าสูงสุด VMPP ที่ 35 ℃:

VMPP (35 ℃) = 45.5*(1+ (35-25)*(-0.33%)) = 44 โวลต์

4) การคำนวณจำนวนขั้นต่ำของโมดูล m ในแต่ละสตริง:

M = แรงดันไฟฟ้า MIN MPP (160 V)/ 44 Volt = 3.64 (ปัดเศษขึ้นเสมอ)

จำนวนแผงเซลล์แสงอาทิตย์พลังงานแสงอาทิตย์ในแต่ละสตริงจะต้องมีอย่างน้อย 4 โมดูล

b) การปรับขนาดปัจจุบัน

กระแสไฟฟ้าลัดวงจร i sc ของอาร์เรย์ PV ต้องไม่เกินกระแสอินพุตสูงสุดที่อนุญาตของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์:

1) การคำนวณกระแสสูงสุดที่ 35 ℃:

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

2) การคำนวณจำนวนจำนวนสูงสุดของสตริง:

p = อินพุตสูงสุดปัจจุบัน (12.5a) /9.16 a = 1.36 สตริง (ปัดเศษลงเสมอ)

อาร์เรย์ PV ต้องไม่เกินหนึ่งสตริง

คำพูด:

ขั้นตอนนี้ไม่จำเป็นสำหรับอินเวอร์เตอร์ MPPT ที่มีเพียงหนึ่งสตริง

c) ข้อสรุป:

1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า PV (อาร์เรย์ PV) ประกอบด้วยหนึ่งสตริงซึ่งเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์สามเฟส 5KW

2. ในแต่ละสตริงแผงโซลาร์เซลล์ที่เชื่อมต่อควรเป็นภายใน 4-20 โมดูล.

คำพูด:

เนื่องจากแรงดันไฟฟ้า MPPT ที่ดีที่สุดของอินเวอร์เตอร์สามเฟสอยู่ที่ประมาณ 630V (แรงดันไฟฟ้า MPPT ที่ดีที่สุดของอินเวอร์เตอร์เฟสเดียวอยู่ที่ประมาณ 360V) ประสิทธิภาพการทำงานของอินเวอร์เตอร์นั้นสูงที่สุดในเวลานี้ ดังนั้นจึงขอแนะนำให้คำนวณจำนวนโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ตามแรงดันไฟฟ้า MPPT ที่ดีที่สุด:

n = Best MPPT VOC / VOC (-3 ° C) = 756V / 49.7V = 15.21

แผงผลึกเดี่ยวที่ดีที่สุด MPPT VOC = แรงดันไฟฟ้า MPPT ที่ดีที่สุด x 1.2 = 630 × 1.2 = 756V

Polycrystal Panel ที่ดีที่สุด MPPT VOC = แรงดันไฟฟ้า MPPT ที่ดีที่สุด x 1.2 = 630 × 1.3 = 819V

ดังนั้นสำหรับอินเวอร์เตอร์ RENAC สามเฟส R3-5K-DT แผงโซลาร์เซลล์อินพุตที่แนะนำคือ 16 โมดูลและเพียงแค่ต้องเชื่อมต่อหนึ่งสตริง 16x330W = 5280W

4. บทสรุป

อินเวอร์เตอร์อินพุตไม่มีแผงโซลาร์เซลล์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของเซลล์และค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า MPPT ที่ดีที่สุดของอินเวอร์เตอร์