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未经许可,请勿转载 光伏阵列的“过容设计”(Oversizing array)是指电站太阳能发电板阵列系统的发电容量设计比逆变器具有更高峰值容量。 在标准测试条件的光辐照下给定安装功率的太阳能系统,其实际发电量一般都会比太阳能电池阵列的铭牌额定值低到20%。主要是因为系统与太阳能电池组件存在的功率损失。太阳能电池阵列容量适当过容,有可能在低光照时间(如早、晚、阴天)产生更高的光伏阵列输出功率,有助于增加系统发电量。 近年来相比逆变器成本,光伏组件由于不断降低的成本趋势,光伏阵列过容设计的概念正逐步被引入,作为一种更经济有效的方法来提高系统输出。衡量过容的方法通常用DC-AC比,即光伏阵列/逆变器功率比,或简单地称作过容比。例如,一个3千瓦逆变器选择过容比" 2"时,逆变器将连接到一个6kWp 光伏阵列。 为了能将逆变器连到过容阵列上,了解逆变器是如何限制直流电流输入是很重要的。对于适合与过容阵列使用的逆变器,它必须能够限制来自阵列的电流。这意味着逆变器将具有如下功能: 当阵列电流(Imp )增大至大于逆变器的最大电流额定值时,逆变器将增加阵列的工作电压,从而将电流降至Imp以下。实际上该阵列将降低效率在次最佳电压(Vmp)下运行,如图1所示。因此不需要从变频器耗散额外的热量,该阵列在较低的效率下简单运行.但需要确保阵列的开路电压不超过逆变器的输入额定值。如果逆变器承受的电压大于额定电压就会被损坏。有些逆变器设计为可以保护免受过流,但所有的逆变器当开路电压高于其额定电压范围时都会被损坏。如果逆变器适合于过容应用,就能增加该阵列的工作电压,降低电流。而这会带来阵列输出功率的净损失。
在设计一个过容阵列之前,必须从逆变器制造商获得最好能以书面形式保证,说明他们的设备是适合这种应用,并且逆变器在这种方式使用不会导致保修失效。 许多逆变器数据表会列出最大直流功率。这种情况下必须让制造商澄清该数据是否为逆变器的安全限额,还是可以被转为交流的最大直流功率。重要的是要确认从逆变器制造商出得到他们产品适用于过容阵列应用的确认及制造商的保修。 每个逆变器的技术是不同的,当连接到过容阵列时受到的影响也是不同的。此时(假设逆变器能够限制其输入电流)逆变器将有较多的时间在其最大功率运行,也意味着逆变器的部件也将在其最大容量下更长时间运行。如果逆变器的设计和部件选择是基于较小的阵列的,就要引起注意。有一种风险,即单个零部件会由于较高的元件工作温度而比预期的寿命老化更快,导致逆变器比预期提前失效。 为了尽量减少这种潜在的不利影响,将逆变器安装在阴凉或适宜的凉爽环境就很重要。逆变器可配备有温度传感器,可以在过热的情况下关闭设备或调节温度变化响应的冷却风扇速度。这些都是为过容阵列选择逆变器时需要考虑的重要因素。同样重要的是要注意,目前的清洁能源协会设计指导不许逆变器小于阵列功率容量的75%。或者说,根据这个原则,该阵列的过容设计不能超过逆变器交流能力的133 %。
通过阵列的过容设计,系统将在早、晚及其他低辐照时间发出更多的电力。实际运行中逆变器在额定功率下运行的时间将增加。过容设计的缺点是,当光照条件很好时,光伏阵列的输出会被“裁切掉”,造成系统的潜在发电量损失如图2所示。 |