超配設計對光伏逆變器的要求

     超配設計是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組件容量相對交流側容量而言的。對于一個太陽能發(fā)電系統(tǒng),其容量應該以交流功率側容量來標定。例如,一個6MW的電站,通常是指其交流側輸出功率可以達到6MW,而不是直流側組件功率是6MW。對于逆變器來講,也是同樣的,首先要關注其交流額定功率參數(shù),然后分析其“實際可用交流側功率”,逆變器的“實際可用交流側功率”才是對超配真正有意義的。如某個組串式逆變器,其交流側額定功率參數(shù)是36kW,但其直流側真實最大可配置到的功率只有34kWp,考慮逆變器自身損耗,其“實際可用交流側額定功率”一定是小于34kW,從超配系數(shù)1.1的角度看,現(xiàn)實版“實際可用交流側額定功率”可能僅僅是30kW。因此,“實際可用交流側功率”是系統(tǒng)進行超配設計的前提條件。


zt1.jpg


   直流過電壓容忍度:由于超配設計可能導致光伏組件產(chǎn)生較高的直流電壓,逆變器需要具有較高的直流過電壓容忍度,以確保正常運行并避免過壓損壞。過載和短路保護:為了保護逆變器和光伏組件,在超配設計下,逆變器需要具有過載和短路保護功能,及時響應異常情況并有效地切斷電路,保護整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。最大功率點跟蹤(MPPT)能力:光伏逆變器應具有強大的MPPT能力,能夠在多種光照條件下迅速準確地跟蹤光伏組件的最大功率點,以實現(xiàn)最佳發(fā)電效率。

逆變器需要有良好的散熱能力。由于組串逆變器主要應用于小型屋頂、小型山丘等地的復雜分布式電站,環(huán)境溫度高,散熱條件相對較差,如在天氣較為炎熱的夏天,由于屋頂彩鋼瓦或水泥屋頂受光照后熱輻射導致屋頂環(huán)境溫度比地面電站至少要高10C以上。在這樣的場景下,系統(tǒng)超配后,逆變器滿載及過載的運行時間會加長,對于逆變器的散熱能力提出了挑戰(zhàn)。因此高效的散熱能力是逆變器穩(wěn)定、不降額運行的保障。在選擇逆變器時,散熱方式的選取上也需要慎重,實際測試表明,對于幾十千瓦的電力電子設備,長期工作在滿載狀態(tài)下,智能風扇散熱效果更優(yōu)。直流輸入端子數(shù)量必須足夠多。是為了實現(xiàn)超配設計,組串式遞變器需要足夠的端端子數(shù)量。目前國內(nèi)常使用組件功率分別是265W、270W、275W,通常每個組串由22塊組件串聯(lián)組成,以當前常見的交流額定功率為40kW的組串式迎變器為例,針對常見的275W及以下的組件:40kW組串式逆變器至少需要配置8串才能滿足1.1以上的超配設計要求。不同于集中式逆變器方案,組串式逆變器是直接連接組件,中間沒有直流匯流環(huán)節(jié),所能連接的組件串數(shù)受限于自身的輸入端子數(shù),因此,光伏逆變器足夠的輸入端子數(shù)量是實現(xiàn)超配設計的必要保證。逆變器需要有較強的過載能力。一方面,當組件可輸出能量在扣除直流側線損之后,仍然大于逆變器的額定功率,具備過載能力的逆變器,可以盡可能地減少限發(fā)時間,減少發(fā)電量損失。另一方面,隨著越來越多的用戶使用逆變器替代電站的SVG功能,具備過載能力的逆變器可以在響應無功調(diào)度的同時,輸出超過額定容量的有功功率。