Výpočty návrhu řetězce solárního invertoru
Následující článek vám pomůže vypočítat maximální / minimální počet modulů na sériový řetězec při navrhování vašeho FV systému. A dimenzování měniče se skládá ze dvou částí, dimenzování napětí a proudu. Při dimenzování střídače je třeba vzít v úvahu různé limity konfigurace, které je třeba vzít v úvahu při dimenzování solárního střídače (údaje z datových listů střídače a solárního panelu). A při dimenzování je důležitým faktorem teplotní koeficient.
1. Teplotní koeficient solárního panelu Voc / Isc:
Napětí/proud, při kterém solární panely pracují, závisí na teplotě článku, čím vyšší teplota, tím nižší napětí/proud solární panel vytvoří a naopak. Napětí/proud systému bude vždy nejvyšší v nejchladnějších podmínkách a například teplotní koeficient solárního panelu Voc je nutný k vyřešení tohoto problému. U mono a polykrystalických solárních panelů je to vždy záporná hodnota %/oC, například -0,33 %/oC u SUN 72P-35F. Tyto informace lze nalézt v datovém listu výrobce solárních panelů. Viz obrázek 2.
2. Počet solárních panelů v sériovém řetězci:
Když jsou solární panely zapojeny do sériových řetězců (to znamená, že kladný pól jednoho panelu je připojen k zápornému pólu dalšího panelu), sečte se napětí každého panelu, aby se získalo celkové napětí řetězce. Proto potřebujeme vědět, kolik solárních panelů hodláte zapojit do série.
Až budete mít všechny informace, jste připraveni je zadat do následujících výpočtů dimenzování napětí a proudu solárního panelu, abyste zjistili, zda bude design solárního panelu vyhovovat vašim požadavkům.
Dimenzování napětí:
1. Maximální napětí panelu =Voc*(1+(Min.tepl.-25)*teplotní koeficient (Voc)
2. Max. počet solárních panelů=Max. vstupní napětí / Max napětí panelu
Aktuální velikost:
1. Minimální proud panelu =Isc*(1+(Max.tepl.-25)*teplotní koeficient (Isc)
2. Max počet řetězců=Max. vstupní proud / Min. proud panelu
3. Příklad:
Curitiba, město Brazílie, zákazník je připraven nainstalovat jeden třífázový invertor Renac Power 5KW, model využívající solární panel je modul 330W, minimální povrchová teplota města je -3℃ a maximální teplota je 35℃, otevřený napětí obvodu je 45,5V, Vmpp je 37,8V, rozsah napětí MPPT měniče je 160V-950V a maximální napětí vydrží 1000V.
Invertor a datový list:
Technický list solárních panelů:
A) Dimenzování napětí
Při nejnižší teplotě (v závislosti na místě, zde -3℃) nesmí napětí naprázdno Voc modulů v každém řetězci překročit maximální vstupní napětí střídače (1000 V):
1) Výpočet napětí naprázdno při -3℃:
VOC (-3℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 voltů
2) Výpočet N maximálního počtu modulů v každém řetězci:
N = Max. vstupní napětí (1000 V)/49,7 V = 20,12 (vždy zaokrouhleno dolů)
Počet solárních FV panelů v každém řetězci nesmí překročit 20 modulů Kromě toho při nejvyšší teplotě (v závislosti na místě, zde 35 °C) musí být MPP napětí VMPP každého řetězce v rozsahu MPP solárního střídače (160 V– 950 V):
3) Výpočet maximálního napájecího napětí VMPP při 35℃:
VMPP (35℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 voltů
4) Výpočet minimálního počtu modulů M v každém řetězci:
M = Min. napětí MPP (160 V)/ 44 V = 3,64 (vždy zaokrouhleno nahoru)
Počet solárních FV panelů v každém řetězci musí být alespoň 4 moduly.
B) Aktuální dimenzování
Zkratový proud ISC FV generátoru nesmí překročit maximální povolený vstupní proud solárního střídače:
1) Výpočet maximálního proudu při 35℃:
ISC (35℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22*(1+(35-25)*(-0,06 %))= 9,16 A
2) Výpočet P maximálního počtu řetězců:
P = Maximální vstupní proud (12,5 A)/9,16 A = 1,36 řetězce (vždy zaokrouhleno dolů)
FV generátor nesmí přesáhnout jeden řetězec.
Poznámka:
Tento krok není vyžadován u střídače MPPT s pouze jedním stringem.
C) Závěr:
1. FV generátor (FV generátor) se skládá zjeden řetězec, který je připojen k třífázovému 5KW měniči.
2. V každém řetězci by měly být připojené solární panelyv rozsahu 4-20 modulů.
Poznámka:
Protože nejlepší MPPT napětí třífázového měniče je kolem 630V (nejlepší MPPT napětí jednofázového měniče je kolem 360V), pracovní účinnost měniče je v tuto chvíli nejvyšší. Proto se doporučuje vypočítat počet solárních modulů podle nejlepšího napětí MPPT:
N = Nejlepší MPPT VOC / VOC (-3 °C) = 756 V/49,7 V = 15,21
Monokrystalový panel Nejlepší MPPT VOC = Nejlepší MPPT napětí x 1,2 = 630 × 1,2 = 756 V
Polykrystalický panel Nejlepší MPPT VOC =Nejlepší MPPT napětí x 1,2=630×1,3=819V
Takže pro třífázový invertor Renac R3-5K-DT je doporučený vstupní solární panel 16 modulů a stačí připojit jeden řetězec 16x330W=5280W.
4. Závěr
Vstup invertoru Počet solárních panelů závisí na teplotě článku a teplotním koeficientu. Nejlepší výkon je založen na nejlepším MPPT napětí střídače.