光伏系统串并联计算

5.2 光伏电池组件的串、并联设计考虑太阳电池组件的温度系数影响，随着太阳电池组件温度的增加，开路电压减小；相反，组件温度的降低，开路电压增大。为了保证逆变器在当地极限低温条件下能够正常连续运行， 所以在计算电池板串联电压时应考虑当地的最低环温进行计算， 并得出串联的电池个数和直流串联电压 （保证逆变器对太阳电池最大功率点 MPPT跟踪范围） 。本项目所选 500kW逆变器的最高允许输入电压 Vdcmax为 900V，输入电压 MPPT工作范围为 450V～ 820V。 250Wp晶体硅太阳电池组件的开路电压 Voc 为 37.8V，最佳工作点电压 Vmp为 30.5V，开路电压温度系数为 -0.34/K 。1）每个方阵的串联组件个数计算计算公式INTVdcmin/Vmp≤ N≤ INT Vdcmax /Voc ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．式中 Vdcmax一逆变器输入直流侧最大电压；Vdcmin-逆变器输入直流侧最小电压；Vo一电池组件开路电压；Vmp电池组件最佳工作电压；N－电池组件串联数。经计算得出串联多晶硅太阳能电池数量 N为 15N24. 根据广东江门平均温度及极限温度分析， 本项目场区的多年平均气温为 15.6 ℃，极端最高气温为 38℃，极端最低气温为 - 5.1 ℃。考虑了太阳电池组件工作温度修正系数影响的情况下， 该方阵太阳电池组串的最高输出电压（ Vmax）及最低输出电压（ Vmin）计算结果如下Vmax＝ 1524 37.837.8 0.0034 2510.1 ＝ 625999V （条件辐照强度 1000W/m2、组件工作温度 - 10.1 ℃）Vmin＝ 1524（ 30.529.5 0.0034 25 -40.2 ＝ 420671V （条件辐照强度 1000W/m2、组件工作温度 40.2 ℃）考虑到组件串联数越大， 所需汇流箱数量越少， 组串间并联所需电缆长度相应减少， 因此设计中在满足逆变器最高输入电压的前提下， 应尽量选择最大的组件串联数。初选组件串联数 20 根据计算，组件的串联数在 20 块时的计算数据如下Vmax＝ 20 37.837.8 0.0034 255 ＝ 833V （条件辐照强度 1000W/m2、组件工作温度 -50C）在并网逆变器最高电压 900V以内，负荷要求。Vmax＝ 20 30.530.5 0.0034 255 ＝ 613V （条件辐照强度 1000W/m2、组件工作温度 -50C）Vmin＝ 20（ 30.530.5 0.0034 25 -38 ＝ 583V （条件辐照强度 1000W/m2、组件工作温度 380C）可以看出，组件在极端温度下，电压范围在并网逆变器的 MPPT工作范围内。所以， 20 个组件一串是合适的。