目前組串式逆變器,不同的廠(chǎng)家技術(shù)路線(xiàn)不一樣,有單極的,也有兩級(jí)的,通常的做法是采用兩級(jí)電氣結(jié)構(gòu),前級(jí)是升壓BOOST,后級(jí)是DC-AC逆變,最大功率跟蹤MPPT一般是放在前級(jí),如果組件的電壓輸入電比較高,如單相超過(guò)330V左右,三相超過(guò)630V左右,逆變器就會(huì)越過(guò)前級(jí)升壓電路,直接DC-AC逆變,這時(shí)候最大功率跟蹤MPPT就會(huì)在后級(jí)。
組串逆變器的多個(gè)輸入,每一個(gè)輸入接口叫組串輸入,如30kW逆變器,通常有6路到8路輸入,但前級(jí)的升壓裝置,并不一定和組串輸入數(shù)量一樣,通常我們把升壓裝置的路數(shù)叫做MPPT路數(shù),不同的廠(chǎng)家技術(shù)路線(xiàn)不一樣,有一路組串接一路升壓裝置的,也有兩路組串匯合的再接入一路升壓裝置的,還有三路或者四路組串匯合的再接入一路升壓裝置的。
選擇不同的MPPT路線(xiàn),對(duì)系統(tǒng)發(fā)電量有一定的影響,從解決失配的問(wèn)題角度來(lái)說(shuō),1個(gè)MPPT后面的組串越少越好;從穩(wěn)定性和效率上來(lái)說(shuō),1個(gè)MPPT后面的組串越多越好,因?yàn)镸PPT數(shù)量越多系統(tǒng)成本越高,穩(wěn)定性越差,損耗越多。在實(shí)際應(yīng)用中,要結(jié)合實(shí)際地形,選擇合適的方案。
MPPT少組串多的優(yōu)勢(shì):
1)功能損耗少:MPPT算法很多,有干擾觀(guān)察法、增量電導(dǎo)法、電導(dǎo)增量法等等,不管是哪一種算法,都是通過(guò)持續(xù)不斷改變直流電壓,去判斷陽(yáng)光的強(qiáng)度變化,因此都會(huì)存在誤差,比如說(shuō)當(dāng)電壓實(shí)際正處于最佳工作點(diǎn)時(shí),逆變器還是會(huì)嘗試改變電壓,來(lái)判斷是不是最佳工作點(diǎn),多一路MPPT,就會(huì)多一路損耗。
2)測(cè)量損耗少:MPPT工作時(shí),逆變器需要測(cè)量電流和電壓。一般來(lái)說(shuō),電流越大,抗干擾能力就越大,誤差就越少。
3)電路損耗少:MPPT功率電路有一個(gè)電感和一個(gè)開(kāi)關(guān)管,在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生損耗。MPPT路數(shù)越多,損耗就越大,一般來(lái)說(shuō),電流越大,電感量可以做得更小,損耗就越少。
MPPT多組串少的優(yōu)勢(shì):
1)逆變器每個(gè)MPPT回路都是獨(dú)立運(yùn)行的,相互之間不干擾,可以是不同型號(hào)不同數(shù)量的組串,組串可以是不同的方向和傾斜角度,因此組串?dāng)?shù)量少,系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性更大。
2)減少直流側(cè)熔絲故障:光伏系統(tǒng)最常見(jiàn)的故障就是直流側(cè)故障,一個(gè)MPPT配置1到2路組串,即使某一路組件發(fā)生短路,總電流也不會(huì)超過(guò)15%,因此不需要配置熔斷器。
3)精確故障定位:逆變器獨(dú)立偵測(cè)每一路輸入的電壓和電流,可實(shí)時(shí)采樣組串電流、電壓,及時(shí)發(fā)現(xiàn)線(xiàn)路故障、組件故障、遮擋等問(wèn)題。通過(guò)組串橫向比較、氣象條件比較、歷史數(shù)據(jù)比較等,提高檢測(cè)準(zhǔn)確性。
4)匹配功率優(yōu)化器更適合:目前在組件端消除失配影響的解決方案之一是使用功率優(yōu)化器,光伏優(yōu)化器可根據(jù)串聯(lián)電路需要,將低電流轉(zhuǎn)化為高電流,最后將各功率優(yōu)化器的輸出端串聯(lián)并接入逆變器,多個(gè)組串接入優(yōu)化器,按照并聯(lián)電路電壓一致的原理,當(dāng)某一路組串受到陰影遮擋導(dǎo)致功率下降,優(yōu)化器改變電壓,這個(gè)回路的總電壓會(huì)降低,也會(huì)影響到同一個(gè)MPPT其它回路的電壓下降,導(dǎo)致功率下降。
文章來(lái)源/作者:劉繼茂