Күн инверторлық жолды жобалау есептеулері
Келесі мақала PV жүйесін жобалау кезінде сериялық жолдағы модульдердің максималды/ең аз санын есептеуге көмектеседі. Ал инвертор өлшемі екі бөліктен тұрады, кернеу мен ток өлшемі. Инвертордың өлшемдерін белгілеу кезінде әртүрлі конфигурация шектеулерін ескеру қажет, олар күн энергиясының инверторының өлшемін анықтау кезінде ескерілуі керек (инвертордан алынған деректер және күн панелінің деректер парақтары). Ал мөлшерлеу кезінде температуралық коэффициент маңызды фактор болып табылады.
1. Күн панелінің температуралық коэффициенті Voc/Isc:
Күн панельдері жұмыс істейтін кернеу/ток ұяшық температурасына байланысты, температура неғұрлым жоғары болса, күн панелі соғұрлым төмен кернеу/ток шығарады және керісінше. Жүйенің кернеуі/тогы ең суық жағдайларда әрқашан ең жоғары болады және мысалы, оны шешу үшін күн панелінің Voc температуралық коэффициенті қажет. Моно және поликристалды күн панельдері үшін бұл әрқашан теріс %/oC көрсеткіші, мысалы, SUN 72P-35F құрылғысындағы -0,33%/oC. Бұл ақпаратты күн панелін өндірушілердің деректер парағында табуға болады. 2-суретті қараңыз.
2. Тізбектегі күн панельдерінің саны:
Күн панельдері тізбекті жолдарға жалғанған кезде (яғни бір панельдің оңы келесі панельдің терісіне жалғанған), жолдың жалпы кернеуін беру үшін әрбір панельдің кернеуі қосылады. Сондықтан біз қанша күн панелін тізбектей өткізгіңіз келетінін білуіміз керек.
Сізде барлық ақпарат болған кезде, күн панелінің дизайны талаптарыңызға сәйкес келетінін білу үшін оны келесі күн панелінің кернеу өлшемі мен ағымдағы өлшемді есептеулерге енгізуге дайынсыз.
Кернеу өлшемі:
1. Панельдің максималды кернеуі =Vc*(1+(Min.temp-25)*температура коэффициенті(Vc)
2. Күн панельдерінің максималды саны=Макс. кіріс кернеуі / Панельдің максималды кернеуі
Ағымдағы өлшем:
1. Минималды панельдің тогы =Isc*(1+(Max.temp-25)*температура коэффициенті(Isc)
2. Жолдардың максималды саны=Макс. кіріс тогы / панельдің минималды тогы
3. Мысал:
Куритиба, Бразилия қаласы, тұтынушы бір Renac Power 5 кВт үш фазалы инверторды орнатуға дайын, күн батареясының моделі 330 Вт модульді қолданады, қала бетінің ең төменгі температурасы -3 ℃ және ең жоғары температура 35 ℃, ашық тізбек кернеуі 45,5 В, Vmpp 37,8 В, инвертор MPPT кернеу диапазоны 160 В-950 В, ал максималды кернеу 1000 В-қа төтеп бере алады.
Инвертор және деректер парағы:
Күн панелінің деректер парағы:
A) Кернеудің өлшемдері
Ең төменгі температурада (орналасуға байланысты, мұнда -3℃ ) әрбір жолдағы модульдердің ашық тізбектегі V oc кернеуі инвертордың максималды кіріс кернеуінен (1000 В) аспауы керек:
1) -3℃ кезіндегі ашық тізбектегі кернеуді есептеу:
VOC (-3℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 Вольт
2) Әрбір жолдағы модульдердің максималды санын N есептеу:
N = Максималды кіріс кернеуі (1000 В)/49,7 Вольт = 20,12 (әрдайым төмен қарай дөңгелектеу)
Әрбір жолдағы күн PV панелдерінің саны 20 модульден аспауы керек. Сонымен қатар, ең жоғары температурада (орналасқан жеріне байланысты, мұнда 35℃), әрбір жолдың MPP кернеуі VMPP күн энергиясының түрлендіргішінің MPP диапазонында болуы керек (160В–). 950В):
3) 35℃ кезінде VMPP максималды қуат кернеуін есептеу:
VMPP (35℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 Вольт
4) Әрбір жолдағы M модульдерінің ең аз санын есептеу:
M = Мин ПРП кернеуі (160 В)/ 44 Вольт = 3,64 (әрдайым дөңгелектеу)
Әрбір жолдағы күн PV панельдерінің саны кемінде 4 модуль болуы керек.
B) Ағымдағы өлшемдер
PV массивінің I SC қысқа тұйықталу тогы күн энергиясының түрлендіргішінің рұқсат етілген максималды кіріс токынан аспауы керек:
1) 35℃ кезіндегі максималды токты есептеу:
ISC (35℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22*(1+(35-25)*(-0,06%))= 9,16 А
2) P жолдардың максималды санын есептеу:
P = Максималды кіріс тогы (12,5А)/9,16 A = 1,36 жол (әрдайым төмен қарай дөңгелектеу)
PV массиві бір жолдан аспауы керек.
Ескерту:
Бұл қадам тек бір жолы бар MPPT инверторы үшін қажет емес.
C) Қорытынды:
1. PV генераторы (PV массиві) тұрадыбір жол, ол үш фазалы 5КВ инверторға қосылған.
2. Әрбір жолда қосылған күн панельдері болуы керек4-20 модуль ішінде.
Ескерту:
Үш фазалы түрлендіргіштің ең жақсы MPPT кернеуі шамамен 630 В (бір фазалы түрлендіргіштің ең жақсы MPPT кернеуі шамамен 360 В) болғандықтан, түрлендіргіштің жұмыс тиімділігі осы уақытта ең жоғары болып табылады. Сондықтан күн модульдерінің санын ең жақсы MPPT кернеуіне сәйкес есептеу ұсынылады:
N = Үздік MPPT VOC / VOC (-3°C) = 756V/49,7V=15,21
Бір кристалды панель Ең жақсы MPPT VOC = Ең жақсы MPPT кернеуі x 1,2=630×1,2=756В
Поликристалды панель Ең жақсы MPPT VOC =Ең жақсы MPPT кернеуі x 1,2=630×1,3=819В
Сонымен, Renac үш фазалы инвертор R3-5K-DT үшін ұсынылатын кіріс күн панельдері 16 модуль болып табылады және тек бір жолды 16x330W = 5280W қосу керек.
4. Қорытынды
Инверторлық кіріс Күн батареяларының саны ұяшық температурасына және температура коэффициентіне байланысты. Ең жақсы өнімділік инвертордың ең жақсы MPPT кернеуіне негізделген.