Em um sistema fotovoltaico (PV), à medida que a tecnologia amadurece, a razão de capacidade entre módulos e inversores muda. A proporção 1: 1 não é mais aplicável devido a fatores como condições de luz solar, ângulos de instalação e perdas de energia, que impedem que os módulos obtenham 100% de eficiência de saída. Isso resulta em uma parte da capacidade de poder do inversor estar subutilizada e desperdiçada.
Como projetar a sequência PV?
Quantos módulos fotovoltaicos cada string deve conter?
Qual é o número ideal de strings fotovoltaicos para se conectar a um inversor?
Parâmetros do módulo
Condições de teste padrão (STC)
Ao projetar seqüências fotovoltaicas, os parâmetros elétricos dos módulos em condições de STC são normalmente escolhidos. As condições de teste padrão para células ou módulos montados no solo são: Qualidade do ar AM1.5, irradiância solar 1000W/m² e temperatura da célula 25 ℃.
Coeficiente de temperatura do módulo de tensão de circuito aberto (KV)
O coeficiente de temperatura KV da tensão de circuito aberto do módulo é um valor negativo. Essa característica significa que a tensão de circuito aberto diminui à medida que a temperatura aumenta e aumenta à medida que a temperatura diminui.
Efeitos da temperatura no módulo de tensão de circuito aberto
Efeitos da irradiância na tensão e corrente do módulo
Parâmetros do inversor
Máx. Tensão DC: o valor máximo de tensão de entrada do inversor, que precisa considerar o efeito da temperatura real na tensão de circuito aberto do módulo.
Número de MPPTs: as seqüências conectadas ao mesmo MPPT devem ter quantidade, orientação e ângulo consistentes.
Faixa de tensão MPPT: a faixa de tensão VMPPT dentro da qual o inversor opera.
Tensão nominal: Quanto mais próximo o inversor opera com sua tensão nominal, maior a eficiência e melhor o rendimento da geração de energia.
Curva de eficiência do inversor
O design da sequência PV deve atender a duas condições simultaneamente:
A. A tensão máxima de circuito aberto dos módulos PV conectados a séries deve ser menor que a tensão de entrada máxima do inversor.
B. A tensão dos módulos PV conectados a séries deve se enquadrar na faixa de tensão MPPT do inversor.
Fórmula (1) Significado do parâmetro:
Vdcmax: tensão de entrada máxima do inversor.
Fórmula (2) Significado do parâmetro:
VMPPTMIN: tensão de entrada mínima do MPPT do inversor.
VMPPTMAX: Tensão máxima de entrada do MPPT do inversor.
T ′: temperatura alta extrema no local de instalação.
T: temperatura extrema baixa no local de instalação.
VPM: tensão de pico de potência do módulo.
KV ′: Coeficiente de temperatura da tensão de potência de pico do módulo.
Cálculo da faixa de cordas fotovoltaicas que podem ser conectadas ao inversor
Tomando o inversor máximo de 80ktl3 e os módulos 420W como exemplo, assumindo que a temperatura baixa baixa seja de -25 ℃ e a temperatura extrema alta é de 50 ℃; A tensão máxima de circuito aberto do inversor é de 1100V e a faixa de tensão MPPT é de 200 ~ 1000V.
Fórmula (1): n ≤19,44
Fórmula (2): 5.29≤ n ≤21,31
Portanto, o valor de n (arredondado) varia de 6 a 19, o que significa que, considerando as temperaturas ambientais locais, o inversor pode se conectar de 6 a 19 módulos em série.
Determinando a conexão ideal do inversor
Princípio: Quanto mais próxima a tensão VMPPT do inversor estiver na tensão operacional nominal, maior a eficiência e melhor o rendimento da geração de energia, tornando a quantidade de conexão em série ideal.
Projeto: A tensão operacional nominal do máximo 80KTL3-x LV é 600V. Sob condições de STC, a tensão VMP do módulo 420W é de 40,8V. O cálculo preliminar para a quantidade ideal de conexão em série é de 600/40,8 reunos.
Portanto, o valor do esquema de conexão recomendado é:
No. de MPPT * Nº de Strings PV por MPPT * Quantidade de conexão da série ideal
Como calcular a configuração do inversor com um número fixo de módulos
Exemplo: para 94 módulos 400W voltados para o norte e um total de 30 módulos 425W e 96 módulos 420W voltados para o sul, como conectá -los ao inversor máximo de 80ktl3 para a melhor eficiência?
Análise:
O inversor possui 7 MPPTs, permitindo 7 quantidades diferentes de séries de módulos, com quantidades consistentes de string em cada MPPT.
O princípio do design é que cada grupo deve ter uma quantidade de série próxima à quantidade ideal de série de 15 módulos.
Design ideal:
Resumo
Usando os parâmetros de tensão nominal fornecidos pelo fabricante do inversor, a quantidade ideal de string pode ser calculada rapidamente. As cadeias aumentam a tensão quando conectadas em série e aumentam a corrente quando conectadas em paralelo. Para módulos de silício cristalino conectados a um inversor, geralmente são consideradas seqüências únicas, focando na tensão. Para módulos bifaciais e de alta potência, a corrente da string também precisa de consideração. Quando o inversor possui uma capacidade de sobrecarga de 1,1x, a taxa de capacidade pode ser considerada aumentando adequadamente o número de módulos para corresponder 1,1 vezes a saída nominal do inversor, considerando a contagem de strings conectável do inversor.
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