Изчисления за проектиране на слънчев инверторен низ
Следващата статия ще ви помогне да изчислите максималния/минималния брой модули на сериен низ, когато проектирате вашата PV система. И оразмеряването на инвертора се състои от две части, напрежение и ток. По време на оразмеряването на инвертора трябва да вземете предвид различните граници на конфигурацията, които трябва да се имат предвид при оразмеряването на инвертора за слънчева енергия (Данни от листовете с данни за инвертора и соларния панел). И по време на оразмеряването температурният коефициент е важен фактор.
1. Температурен коефициент на слънчев панел Voc / Isc:
Напрежението/токът, при който работят слънчевите панели, зависи от температурата на клетката, колкото по-висока е температурата, толкова по-ниско напрежение/ток ще произведе слънчевият панел и обратното. Напрежението/токът на системата винаги ще бъде най-високо в най-студените условия и например температурният коефициент на слънчевия панел Voc е необходим, за да се разбере това. При моно- и поликристални слънчеви панели това винаги е отрицателна цифра %/oC, като например -0,33%/oC при SUN 72P-35F. Тази информация може да бъде намерена в информационния лист на производителя на соларния панел. Моля, вижте фигура 2.
2. Брой слънчеви панели в сериен низ:
Когато слънчевите панели са свързани в последователни низове (т.е. положителният полюс на един панел е свързан към отрицателния на следващия панел), напрежението на всеки панел се сумира, за да се получи общото напрежение на низа. Следователно трябва да знаем колко слънчеви панела възнамерявате да свържете последователно.
Когато имате цялата информация, вие сте готови да я въведете в следните изчисления за оразмеряване на напрежението и тока на слънчевия панел, за да видите дали дизайнът на слънчевия панел ще отговаря на вашите изисквания.
Оразмеряване на напрежението:
1. Максимално напрежение на панела =Voc*(1+(Min.temp-25)*температурен коефициент(Voc)
2. Макс. брой слънчеви панели=Макс. входно напрежение / Максимално напрежение на панела
Текущ размер:
1. Минимален ток на панела =Isc*(1+(Max.temp-25)*температурен коефициент(Isc)
2. Макс. брой низове=Макс. входен ток / мин. ток на панела
3. Пример:
Куритиба, град Бразилия, клиентът е готов да инсталира един трифазен инвертор Renac Power 5KW, използваният модел на соларния панел е 330W модул, минималната температура на повърхността на града е -3 ℃, а максималната температура е 35 ℃, отвореният напрежението на веригата е 45,5 V, Vmpp е 37,8 V, обхватът на напрежението на инвертора MPPT е 160 V-950 V, а максималното напрежение може издържат на 1000V.
Инвертор и лист с данни:
Лист с данни за слънчев панел:
A) Оразмеряване на напрежението
При най-ниската температура (в зависимост от местоположението, тук -3℃), напрежението на отворена верига V oc на модулите във всеки низ не трябва да надвишава максималното входно напрежение на инвертора (1000 V):
1) Изчисляване на напрежението на отворена верига при -3 ℃:
VOC (-3 ℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 волта
2) Изчисляване на N максималния брой модули във всеки низ:
N = Максимално входно напрежение (1000 V)/49,7 волта = 20,12 (винаги закръглено надолу)
Броят на слънчевите фотоволтаични панели във всеки низ не трябва да надвишава 20 модула. Освен това, при най-високата температура (в зависимост от местоположението, тук 35 ℃), MPP напрежението VMPP на всеки низ трябва да бъде в обхвата MPP на слънчевия енергиен инвертор (160V– 950V):
3) Изчисляване на максималното мощностно напрежение VMPP при 35 ℃:
VMPP (35 ℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 волта
4) Изчисляване на минималния брой модули M във всеки низ:
M = Минимално MPP напрежение (160 V)/ 44 Volt = 3,64 (винаги закръглено нагоре)
Броят на слънчевите фотоволтаични панели във всеки низ трябва да бъде поне 4 модула.
B) Текущо оразмеряване
Токът на късо съединение I SC на фотоволтаичната матрица не трябва да надвишава допустимия максимален входен ток на соларния инвертор:
1) Изчисляване на максималния ток при 35 ℃:
ISC (35 ℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22*(1+(35-25)*(-0,06%))= 9,16 A
2) Изчисляване на P максималния брой низове:
P = Максимален входен ток (12,5 A)/9,16 A = 1,36 струни (винаги закръглено надолу)
PV масивът не трябва да надвишава един низ.
Забележка:
Тази стъпка не е необходима за инвертор MPPT само с един низ.
В) Заключение:
1. Фотоволтаичният генератор (PV масив) се състои отедин низ, който е свързан към трифазен инвертор 5KW.
2. Във всеки низ трябва да са свързаните слънчеви панелив рамките на 4-20 модула.
Забележка:
Тъй като най-доброто MPPT напрежение на трифазен инвертор е около 630 V (най-доброто MPPT напрежение на еднофазен инвертор е около 360 V), работната ефективност на инвертора е най-висока в този момент. Затова се препоръчва да се изчисли броят на слънчевите модули според най-доброто MPPT напрежение:
N = Най-добър MPPT VOC / VOC (-3°C) = 756V/49.7V=15.21
Единичен кристален панел Най-добро MPPT VOC =Най-добро MPPT напрежение x 1,2=630×1,2=756V
Поликристален панел Best MPPT VOC =Най-добро MPPT напрежение x 1.2=630×1.3=819V
Така че за Renac трифазен инвертор R3-5K-DT препоръчителните входни слънчеви панели са 16 модула и просто трябва да се свърже един низ 16x330W=5280W.
4. Заключение
Инверторен вход Брой слънчеви панели зависи от температурата на клетката и температурния коефициент. Най-добрата производителност се базира на най-доброто MPPT напрежение на инвертора.