集散式光伏逆变系统为何可提高3%的发电量

Big-bit半导体器件应用网http://ic.big-bit.com/news/191430_p2.htmlNo.1集散式光伏逆变系统为何可提高 3% 的发电量【大比特导读】集散式光伏逆变系统是集中逆变、分散式跟踪的并网方案，其在传统的光伏汇流箱内部增加 DC/DC升压变换硬件单元和 MPPT控制软件单元，实现了每 2~4 串 PV组件对应 1 路 MPPT的分散跟踪功能， 大大降低了组件参数不一致、局部阴影、仰角差异等导致的效率损失。方案简介集散式光伏逆变系统是集中逆变、 分散式跟踪的并网方案， 其在传统的光伏汇流箱内部增加 DC/DC升压变换硬件单元和 MPPT控制软件单元， 实现了每 2~4 串 PV组件对应 1 路 MPPT的分散跟踪功能，大大降低了组件参数不一致、局部阴影、仰角差异等导致的效率损失。同时改进的光伏汇流箱 ( 光伏控制器 ) 输出电压升高到 820V 后，至逆变室集中逆变，且逆变器的交流输出电压升高到 520V，从而减小交直流线缆传输损耗和逆变器的自身发热损耗。如下图：禾望集散式逆变器—— 1MW系统示意图效率提升分析集散式方案的直流侧远距离传输电压由传统的 450V~700V波动电压 (18 串 PV对应电压低， 22 串对应电压高 ; 夏天电压低，冬天电压高 ) 提高到稳定的 820V，逆变器的交流输出电压，由传统的 270V/315V 提高到 520V，因此在同等运行条件下，集散式方案对应的损耗比集中式的大幅下降。详细计算如下：1) 直流侧传输损耗对比，以平均距离 50m计算，假定传统方案的直流侧工作电压600Vdc，集散式方案 820Vdc，两组的损耗差为：Big-bit半导体器件应用网No.22) 交流侧传输损耗对比，以平均距离 15m计算，假定假定传统方案的交流侧工作电压315Vac，集散式方案 520Vac，两组的损耗差为：3) 逆变器的损耗差对比：备注：集散式方案的 1MW逆变器额定电流为 1110A，与单台 500k 的额定电流近似，所以损耗也与单台 500kW近似。4) 光伏控制器与传统汇流箱的损耗对比。传统带防反光伏汇流箱效率一般为 99.8%，集散式方案配套使用的光伏控制器效率99.5%，因此相比传统方案，光伏控制器比普通防反汇流箱效率降低 0.3%。小结： 相比传统集中式方案， 集散式方案在交直流电缆传输效率、 逆变器转换效率环节提升了 1%以上，如下表所列：Big-bit半导体器件应用网No.3表：传统集中式方案与集散式方案效率对比总结5) 集散式方案每 2~4 串 PV组件对应 1 路 MPPT，对应 1MW包含约 100 路的 MPPT数量，为传统集中式的 10 倍以上。理论上讲，如果所有的组件参数一致、安装环境一致、安装仰角一致， 则多路 MPPT并不能带来更多的发电量， 但是从工程的角度分析， 每 1MW包含约 30 亩地、4000 块 PV组件板，其组件的参数、安装地质环境以及工程施工不可能做到完全一致，这就必然会导致 PV组串的并联失配问题。小结：从工程的角度以及试验统计数据来看，一般认为多路 MPPT方案比传统单路 MPPT的集中式方案可以提高 2%的系统发电量。方案对比总结Big-bit半导体器件应用网No.4综合上述分析， 集散式方案通过系统优化及合理的软硬件设计， 可提高系统整体发电效率 3%，约合每年多发电 5 万度 /MW。