逆變器在光伏電站應(yīng)用中的超配能力

一、什么叫超配

在光伏系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)工程師將光伏組件的總?cè)萘颗涞帽?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/逆變器">逆變器容量大一些，這種情況被稱(chēng)為超配。其原因在于光伏系統(tǒng)中常常存在組件功率的衰減、灰塵遮擋以及線路損耗的問(wèn)題，再加上不同地區(qū)的光照條件差異，會(huì)影響光伏系統(tǒng)的收益。

適當(dāng)?shù)某淇梢蕴岣唠娬鞠到y(tǒng)整體收益，并已為電站業(yè)主所接受并廣泛應(yīng)用。

二、組串式逆變器超配設(shè)計(jì)要求

在超配設(shè)計(jì)中，除了考慮系統(tǒng)損耗以外，最優(yōu)容配比(組件容量：逆變器容量)主要是由電站所處位置的光照條件決定的。國(guó)內(nèi)分布式電站大多數(shù)分布在我國(guó)東南部地區(qū)，根據(jù)國(guó)家氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能評(píng)估中心的資源區(qū)域分類(lèi)，多數(shù)處于II，III, IV類(lèi)光照資源區(qū)，光照條件相對(duì)較差。在此類(lèi)地區(qū)，容配比至少需要在1.1倍以上，才能達(dá)到最優(yōu)的系統(tǒng)度電成本，投資者的收益才能最大化。

在超配設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)組串式逆變器有哪些具體要求呢?

評(píng)估逆變器實(shí)際可用交流側(cè)功率

超配是光伏電站的組件容量相對(duì)交流側(cè)容量而言的。對(duì)于一個(gè)光伏電站，其容量應(yīng)該以交流功率側(cè)容量來(lái)標(biāo)定。對(duì)于組串式逆變器一樣，其“實(shí)際可用交流側(cè)功率”才是對(duì)超配真正有意義的。在某種程度上，“實(shí)際可用交流側(cè)功率”是系統(tǒng)進(jìn)行超配設(shè)計(jì)的前提。

如某個(gè)組串式逆變器，其交流側(cè)額定功率參數(shù)是36kW，但按照其直流側(cè)真實(shí)最大可配置到的功率只有34KWp，考慮逆變器自身?yè)p耗，其“實(shí)際可用交流側(cè)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(shí)版“實(shí)際可用交流側(cè)額定功率”可能僅僅是30KW。

逆變器必須具備良好的散熱能力

組串逆變器主要應(yīng)用于小型屋頂及小型山丘等復(fù)雜分布式電站，環(huán)境溫度高，散熱條件相對(duì)較差。在這樣的情況下，系統(tǒng)超配后，逆變器滿載及過(guò)載的運(yùn)行時(shí)間會(huì)加長(zhǎng)，對(duì)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(yùn)行的保障。在選擇逆變器時(shí)，散熱方式的選取上也需要慎重，實(shí)際測(cè)試表明，對(duì)于幾十KW的電力電子設(shè)備，長(zhǎng)期工作在滿載狀態(tài)下，智能風(fēng)扇散熱效果更優(yōu)。

直流輸入端子數(shù)量必須足夠多

在實(shí)際電站配置中,為了實(shí)現(xiàn)超配設(shè)計(jì),可以增加串聯(lián)組件數(shù)量以及增加并聯(lián)串?dāng)?shù)。同樣組件的串并聯(lián)數(shù)量也需要結(jié)合逆變器的實(shí)際最大輸入電壓及最大輸入電流.

以當(dāng)前常見(jiàn)的交流額定功率為30KW的組串式逆變器為例，可以計(jì)算出不同的端子數(shù)量所對(duì)應(yīng)的超配系數(shù)。

(不同端子數(shù)量對(duì)應(yīng)的功率及相應(yīng)的超配系數(shù)情況)

對(duì)于交流額定功率為30KW組串式逆變器，針對(duì)常見(jiàn)的270W及以下的組件，至少需要配置6串才能滿足1.1以上的超配設(shè)計(jì)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(méi)有直流匯流環(huán)節(jié)，所能連接的組件串?dāng)?shù)受限于自身的輸入端子數(shù)，因此，足夠的輸入端子數(shù)量實(shí)現(xiàn)超配設(shè)計(jì)的必要保證,同樣超配還要考慮逆變器最大輸入。

逆變器過(guò)載能力需要盡量大

逆變器需要有較強(qiáng)的過(guò)載能力，一方面，當(dāng)組件可輸出能量在扣除直流側(cè)線損之后，仍然大于逆變器的額定功率，具備過(guò)載能力的逆變器，可以盡可能的減少限發(fā)時(shí)間，減少發(fā)電量損失。另一方面，隨著越來(lái)越多的用戶使用逆變器替代電站的SVG功能，具備過(guò)載能力的逆變器可以在響應(yīng)無(wú)功調(diào)度的同時(shí)，輸出超過(guò)額定容量的有功功率。

總結(jié)

光伏系統(tǒng)超配設(shè)計(jì)已受到用戶的廣泛關(guān)注，通過(guò)適當(dāng)?shù)某?，可以提高投資者的整體收益。對(duì)于國(guó)內(nèi)正大力推廣的分布式項(xiàng)目，需要至少1.1倍以上的超配系數(shù)。

當(dāng)然，并不是所有的組串式逆變器都可以進(jìn)行超配設(shè)計(jì)的。在當(dāng)前常見(jiàn)的逆變器中，至少需要1.1倍以上的超配方案，且逆變器需要有足夠的功率余量、良好的散熱性能和一定的過(guò)載能力。

上海兆能逆變器在設(shè)計(jì)時(shí)均以客戶收益最大化為導(dǎo)向，充分考慮到直流側(cè)超配對(duì)系統(tǒng)收益的重要性，逆變器產(chǎn)品的實(shí)際功率標(biāo)定、散熱、直流輸入端子數(shù)量及過(guò)載能力，以滿足系統(tǒng)超配設(shè)計(jì)的需求。