Výpočty konštrukcie strún solárneho invertoru
Nasledujúci článok vám pomôže vypočítať maximálny / minimálny počet modulov na sériový reťazec pri navrhovaní vášho FV systému. A dimenzovanie meniča obsahuje dve časti, dimenzovanie napätia a prúdu. Pri dimenzovaní meniča musíte brať do úvahy rôzne limity konfigurácie, ktoré je potrebné zvážiť pri dimenzovaní solárneho meniča (údaje z údajových listov meniča a solárneho panelu). A pri dimenzovaní je dôležitým faktorom teplotný koeficient.
1. Teplotný koeficient solárneho panelu Voc / Isc:
Napätie/prúd, pri ktorom solárne panely pracujú, závisí od teploty článku, čím vyššia je teplota, tým nižšie napätie/prúd solárny panel vyprodukuje a naopak. Napätie/prúd systému bude vždy najvyššie v najchladnejších podmienkach a napríklad teplotný koeficient solárneho panelu Voc je potrebný na to, aby sa to vyriešilo. Pri mono a polykryštalických solárnych paneloch je to vždy záporná hodnota %/oC, napríklad -0,33 %/oC na SUN 72P-35F. Tieto informácie nájdete v údajovom liste výrobcu solárnych panelov. Pozrite si prosím obrázok 2.
2. Počet solárnych panelov v sériovom reťazci:
Keď sú solárne panely zapojené do sériových reťazcov (to znamená, že kladný pól jedného panelu je pripojený k zápornému pólu ďalšieho panelu), napätie každého panelu sa sčítava, čím sa získa celkové napätie reťazca. Preto potrebujeme vedieť, koľko solárnych panelov chcete zapojiť do série.
Keď máte všetky informácie, ste pripravení ich zadať do nasledujúcich výpočtov dimenzovania napätia a prúdu solárnych panelov, aby ste zistili, či dizajn solárneho panelu bude vyhovovať vašim požiadavkám.
Dimenzovanie napätia:
1. Maximálne napätie panelu =Voc*(1+(Min.tepl.-25)*teplotný koeficient (Voc)
2. Maximálny počet solárnych panelov=Max. vstupné napätie / Max. napätie panelu
Aktuálna veľkosť:
1. Minimálny prúd panelu =Isc*(1+(Max.tepl.-25)*teplotný koeficient (Isc)
2. Maximálny počet reťazcov=Max. vstupný prúd / min. prúd panela
3. Príklad:
Curitiba, mesto Brazílie, zákazník je pripravený nainštalovať jeden trojfázový invertor Renac Power 5KW, model so solárnym panelom je 330W modul, minimálna povrchová teplota mesta je -3 ℃ a maximálna teplota je 35 ℃, otvorený napätie obvodu je 45,5V, Vmpp je 37,8V, rozsah napätia MPPT meniča je 160V-950V a maximálne napätie vydrží 1000V.
Invertor a technický list:
Technický list solárnych panelov:
A) Dimenzovanie napätia
Pri najnižšej teplote (v závislosti od miesta, tu -3℃), napätie naprázdno Voc modulov v každom reťazci nesmie prekročiť maximálne vstupné napätie meniča (1000 V):
1) Výpočet napätia naprázdno pri -3 °C:
VOC (-3℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 voltov
2) Výpočet N maximálneho počtu modulov v každom reťazci:
N = Maximálne vstupné napätie (1 000 V)/49,7 V = 20,12 (vždy zaokrúhlené nadol)
Počet solárnych FV panelov v každom reťazci nesmie presiahnuť 20 modulov Okrem toho pri najvyššej teplote (v závislosti od miesta, tu 35 ℃) musí byť MPP napätie VMPP každého reťazca v rozsahu MPP solárneho meniča (160 V– 950 V):
3) Výpočet maximálneho výkonového napätia VMPP pri 35 ℃:
VMPP (35℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 voltov
4) Výpočet minimálneho počtu modulov M v každom reťazci:
M = Minimálne napätie MPP (160 V)/ 44 V = 3,64 (vždy zaokrúhlené nahor)
Počet solárnych FV panelov v každom reťazci musí byť minimálne 4 moduly.
B) Aktuálne dimenzovanie
Skratový prúd ISC FV generátora nesmie prekročiť povolený maximálny vstupný prúd solárneho meniča:
1) Výpočet maximálneho prúdu pri 35 ℃:
ISC (35 ℃) = ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22 * (1 + (35-25) * (-0,06 %)) = 9,16 A
2) Výpočet P maximálneho počtu reťazcov:
P = Maximálny vstupný prúd (12,5 A)/9,16 A = 1,36 reťazcov (vždy zaokrúhlené nadol)
FV pole nesmie presiahnuť jeden reťazec.
Poznámka:
Tento krok nie je potrebný pre menič MPPT s iba jedným reťazcom.
C) Záver:
1. FV generátor (FV pole) pozostáva zjeden reťazec, ktorý je pripojený k trojfázovému 5KW meniču.
2. V každom reťazci by mali byť pripojené solárne panelyv rozsahu 4-20 modulov.
Poznámka:
Keďže najlepšie MPPT napätie trojfázového meniča je okolo 630V (najlepšie MPPT napätie jednofázového meniča je okolo 360V), pracovná účinnosť meniča je v súčasnosti najvyššia. Preto sa odporúča vypočítať počet solárnych modulov podľa najlepšieho napätia MPPT:
N = Najlepšie MPPT VOC / VOC (-3 °C) = 756 V/49,7 V = 15,21
Jednokryštálový panel Najlepšie MPPT VOC = Najlepšie MPPT napätie x 1,2 = 630 × 1,2 = 756 V
Polykryštálový panel Najlepšie MPPT VOC = Najlepšie MPPT napätie x 1,2 = 630 × 1,3 = 819 V
Takže pre Renac trojfázový invertor R3-5K-DT odporúčaný vstup solárnych panelov je 16 modulov a stačí pripojiť jeden reťazec 16x330W=5280W.
4. Záver
Invertorový vstup Počet solárnych panelov závisí od teploty článku a teplotného koeficientu. Najlepší výkon je založený na najlepšom MPPT napätí meniča.