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類型分類:
科普知識
數據分類:
光伏逆變器

話說光伏逆變器領跑者方案之MPPT和發電量

發布日期:2022-10-09 點擊率:126


  前幾篇筆者分別從集散式逆變系統的初期投入成本分析、長期維護成本分析,長期可靠性、零電壓穿越以及傳輸損耗的角度深入觀察集散式方案,這篇筆者將聊聊,集散式方案在不改變傳統集中式能量匯集、集中并網的穩定拓撲結構情況下,把MPPT功能從逆變器前置到匯流箱,使得每個“集散式匯流箱”(集散式方案對直流匯流設備的專業叫法,在“匯流箱”前面加了“集散式”以示區別)最多能做到每2路組串對應1路MPP跟蹤,這樣一個16路進線的集散式匯流箱具有8路MPPT跟蹤,如果1兆瓦方陣需要配置12臺16路進線的集散式匯流箱,那么1MW方陣則具有差不多100路MPP跟蹤,相比于集中式的1MW最多只有8路MPP跟蹤,集散式大幅增加了MPPT數量,從而極大減少了并聯失配對光伏電站發電量的影響。

  MPPT

  MPPT(Maximum Power Point Tracing),即最大功率點跟蹤。因為光伏電池的利用率不僅與其內部特性有關,還受環境如日照、溫度等因素的影響,其輸出特性與電池板溫度以及光照、強度有很強的關聯性,且具有非線性特性。

  根據光伏電池參數,在相同溫度、不同光照條件下,光伏電池的典型I-V和P-V特性如圖1所示。

  圖1 相同溫度、不同光照條件下,光伏電池的I-V和P-V特性

  根據光伏電池參數,在相同光照強度、不同溫度情況下,光伏電池的典型I-V和P-V特性如圖2所示:

  圖2 相同光照強度、不同溫度情況下典型I-V特性和P-V特性

  當溫度相同時,隨著輻照度的增加,光伏電池的開路電壓幾乎不變;當輻照度相同時,隨著溫度的增加,光伏電池的短路電流幾乎不變。可見溫度變化主要影響光伏電池輸出電壓,輻照度變化時主要影響光伏電池的輸出電流。光照及溫度變化不大的情況下,光伏電池近似看作一個直流源。

  從上述典型光伏電池的P-V特性曲線可以看出,為了最大的利用率,光伏電池需要運行在不同且唯一的最大功率點(MPP -- Maximum Power Point)上。因此,對于所有的光伏發電系統,應當尋求光伏電池陣列的最優工作狀態,以最大限度地將光能轉化為電能,最大功率點會唯一對應一個工作電壓,這個就是最大功率點電壓,因為光伏電池陣列的最大功率點工作電壓會受到日照強度、器件結溫、外部負載等因素導致變化,所以MPPT功能就是實時跟蹤最大功率點電壓,讓光伏電池組件一直工作在最大功率點電壓上,使得最大限度的利用光伏電池板的發電能力。

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