Tính toán thiết kế chuỗi biến tần mặt trời
Bài viết sau đây sẽ giúp bạn tính toán số lượng mô -đun tối đa / tối thiểu cho mỗi chuỗi chuỗi khi thiết kế hệ thống PV của bạn. Và kích thước biến tần bao gồm hai phần, điện áp và kích thước dòng điện. Trong kích thước biến tần, bạn cần tính đến các giới hạn cấu hình khác nhau, cần được xem xét khi định cỡ biến tần năng lượng mặt trời (dữ liệu từ các bảng dữ liệu biến tần và mặt trời). Và trong quá trình kích thước, hệ số nhiệt độ là một yếu tố quan trọng.
1. Hệ số nhiệt độ bảng mặt trời của VOC / ISC:
Điện áp / dòng điện mà các tấm pin mặt trời hoạt động phụ thuộc vào nhiệt độ tế bào, nhiệt độ càng cao, điện áp / dòng điện của bảng điều khiển năng lượng mặt trời sẽ tạo ra và Vise Versa càng thấp. Điện áp/dòng điện của hệ thống sẽ luôn ở mức cao nhất trong điều kiện lạnh nhất và ví dụ, hệ số nhiệt độ bảng điều khiển năng lượng mặt trời của VOC được yêu cầu để giải quyết vấn đề này. Với các tấm pin mặt trời mono và poly tinh thể, nó luôn là một con số %/oC âm, chẳng hạn như -0,33 %/OC trên mặt trời 72p -35F. Thông tin này có thể được tìm thấy trên bảng dữ liệu nhà sản xuất bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Vui lòng tham khảo Hình 2.
2. Số của các tấm pin mặt trời trong chuỗi chuỗi:
Khi các tấm năng lượng mặt trời được nối dây trong chuỗi chuỗi (đó là dương của một bảng được kết nối với âm của bảng tiếp theo), điện áp của mỗi bảng được thêm vào để tạo ra tổng điện áp chuỗi. Do đó, chúng ta cần biết có bao nhiêu tấm pin mặt trời bạn dự định sẽ nối dây.
Khi bạn có tất cả thông tin, bạn đã sẵn sàng để nhập nó vào kích thước điện áp mặt trời sau đây và các tính toán kích thước hiện tại để xem thiết kế bảng điều khiển năng lượng mặt trời có phù hợp với yêu cầu của bạn không.
Kích thước điện áp:
1. Điện áp của bảng điều khiển tối đa = VOC*(1+ (min.temp-25)*Hệ số nhiệt độ (VOC)
2. Số lượng tối đa của tấm pin mặt trời = tối đa. điện áp đầu vào / điện áp của bảng điều khiển tối đa
Kích thước hiện tại:
1. Dòng điện của bảng điều khiển tối thiểu = ISC*(1+ (Max.Temp-25)*Hệ số nhiệt độ (ISC)
2. Số lượng chuỗi tối đa = tối đa. Đầu vào hiện tại / bảng điều khiển MIN
3. Ví dụ:
Curitiba, thành phố Brazil, khách hàng đã sẵn sàng cài đặt một biến tần ba pha Renac Power 5kW, mô hình bảng điều khiển năng lượng mặt trời là 330W, nhiệt độ bề mặt tối thiểu của thành phố là -3 và nhiệt độ tối đa là 35 có thể chịu được 1000V.
Biến tần và biểu dữ liệu:
Bảng dữ liệu bảng điều khiển năng lượng mặt trời:
A) Kích thước điện áp
Ở nhiệt độ thấp nhất (phụ thuộc vào vị trí, ở đây -3 ℃), điện áp mạch mở V OC của các mô -đun trong mỗi chuỗi không được vượt quá điện áp đầu vào tối đa của biến tần (1000 V):
1) Tính toán điện áp mạch mở ở -3 ℃:
VOC (-3 ℃) = 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 volt
2) Tính toán N Số lượng mô -đun tối đa trong mỗi chuỗi:
N = điện áp đầu vào tối đa (1000 V) /49,7 volt = 20,12 (luôn luôn làm tròn)
Số lượng các tấm PV mặt trời trong mỗi chuỗi không được vượt quá 20 mô -đun bên cạnh, ở nhiệt độ cao nhất (phụ thuộc vào vị trí, ở đây 35), VMPP điện áp MPP của mỗi chuỗi phải nằm trong phạm vi MPP của biến tần năng lượng mặt trời (160V 9509V):
3) Tính toán điện áp công suất tối đa VMPP ở 35 ℃:
VMPP (35 ℃) = 45,5*(1+ (35-25)*(-0,33%)) = 44 volt
4) Tính toán số lượng mô -đun tối thiểu m trong mỗi chuỗi:
M = Min MPP Điện áp (160 V)/ 44 volt = 3,64 (luôn làm tròn)
Số lượng các tấm PV mặt trời trong mỗi chuỗi phải có ít nhất 4 mô -đun.
B) kích thước hiện tại
Dòng ngắn mạch I SC của mảng PV không được vượt quá dòng điện đầu vào tối đa cho phép của biến tần năng lượng mặt trời:
1) Tính toán dòng tối đa ở 35 ℃:
ISC (35 ℃) = ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC) = 9,22 * (1+ (35-25) * (-0,06%)) = 9,16 A
2) Tính toán P Số lượng chuỗi tối đa:
P = dòng điện đầu vào tối đa (12,5a) /9,16 a = 1,36 chuỗi (luôn luôn làm tròn)
Mảng PV không được vượt quá một chuỗi.
Nhận xét:
Bước này không cần thiết cho MPPT biến tần chỉ có một chuỗi.
C) Kết luận:
1. Máy phát PV (mảng PV) bao gồmMột chuỗi, được kết nối với biến tần ba pha 5kW.
2. Trong mỗi chuỗi, các tấm năng lượng mặt trời được kết nối phảiTrong vòng 4-20 mô-đun.
Nhận xét:
Vì điện áp MPPT tốt nhất của biến tần ba pha là khoảng 630V (điện áp MPPT tốt nhất của biến tần một pha là khoảng 360V), hiệu quả làm việc của biến tần là cao nhất tại thời điểm này. Vì vậy, nên tính toán số lượng mô -đun năng lượng mặt trời theo điện áp MPPT tốt nhất:
N = mppt VOC / VOC tốt nhất (-3 ° C) = 756V / 49,7V = 15,21
Bảng điều khiển tinh thể đơn nhất MPPT VOC = Điện áp MPPT tốt nhất x 1.2 = 630 × 1.2 = 756V
Bảng điều khiển đa tinh thể tốt nhất MPPT VOC = Điện áp MPPT tốt nhất x 1.2 = 630 × 1.3 = 819V
Vì vậy, đối với Renac ba pha R3-5K-DT, các bảng năng lượng mặt trời đầu vào được đề xuất là 16 mô-đun và chỉ cần được kết nối một chuỗi 16x330W = 5280W.
4. Kết luận
Biến tần đầu vào không có tấm pin mặt trời nào phụ thuộc vào nhiệt độ tế bào và hệ số nhiệt độ. Hiệu suất tốt nhất dựa trên điện áp MPPT tốt nhất của biến tần.