光伏系统的优化匹配设计.pdf

光伏系统的优化匹配设计

作者：SMA无法为您提供最优化的并网光
JoachimLaschinski伏发电站设计，因为并不存在绝对
SMATechnologieAG,
HannoverscheStrasse1-5,的最优。但是，通过我们的设计，
34266Niestetal,Germany用户绝对可以实现增加发电量、缩
E-mail:[e-mail]短投入回收周期的目标，这些才是
最重要的。

这个列表总结了正确的发电站设计

应当考虑到的核心技术原则和它们2
STC:1000W/m,25℃开路电压

之间的相互关联，为设计者规划标)
)
℃

准的并网光伏发电站提供了很好的5
2
(

P
P

参考和规范。在设计发电站时，一M
P
/
P
P

定要检查光伏组件与逆变器在标准M设计点
P
(

环境条件下的运行状态。若环境条率
功
P

件为非标准状态，一定要对设计进P
M

行相应修改与补充。化
准
标

标准化MPP电压
(UMPP/UMPP(25℃))

图1：在一整年中(欧洲)，光伏发电系统的状况及
相应特点

148
3、使逆变器工作在其最高效率状态

逆变器的转换效率在其工作区间内a)对于变压器型SunnyBoy系列逆
不完全相同，其效率的高低主要取变器，若要达到高转换效率，必
决于逆变器输入电压的高低。因须使其在低输入电压的条件下运
为，根据逆变器采用的电压控制与行。
逆变结构不同，对从输入到输出之
间的电压调整程度也不同。因此，b)而对于无变压器型SunnyBoy系
输入电压的大小对于SunnyBoy系列逆变器，要达到高转换效率，
列逆变器的效率有重大影响。根据其输入电压必须满足下列条件：
所使用的电气部件(如：工频变压
器、高频变压器和升压变换器等)的●对于逆变器SB2100TL和SMC
不同，逆变器的效率也会随着输入6000/7000/8000TL，应保证输
电压增高或降低。入电压为电网电压幅值(对于电网
电压为230V，约为325V)

●对于SB4200TLHC和SB5000TL
HC逆变器，其输入电压应为双倍
的电网电压幅值(对于电网电压为
230V，约为650V)。
]
%
[
率
效
大
最

输入电压[V]

图2：变压器型SunnyBoy逆变器和SunnyMiniCentral逆变器的最大效率与输入电压的关系

150
我们在此所做的主要建议，都是希在本章中所提到的电站设计规则和
望光伏组件性能(如-10℃的开路电电站计算机软件，目的是确保电站
压)和逆变器的要求(如最大输入电压设计人员了解其设计与电站标准设
情况下)能够合理匹配，以达到系统计的误差。通过这样的设计过程，
的最佳设计。要达到这样的效果，可以确定原设计中可能存在的一些
不是简单地根据所选部件或设备的特殊条件下影响电站运行的不合理
某些数据得来，而是要用公式进行因素(如光伏组件输出电压太低等)。
可靠的计算得出。SMA研发出一套电站规划者在进行设计时，必须考
可以进行电站设计的计算机软件系虑和评估投资成本，并在保证最大
统，即“SunnyDesign”。该软件发电量的情况下为用户提供最适宜
中包含了SMA所有逆变器以及当前的解决方案。
光伏组件的重要技术数据。
]
%
[
率
效
大
最

输入电压[V]

图3：无变压器型SunnyBoy逆变器和SunnyMiniCentral逆变器的最大效率与输入电压的关系

151
1、逆变器容量的确定

光伏功率(所连接的所有光伏组件数a)逆变器的最小输入电压应当为b)逆变器的最高输入电压至少应当
量)和光伏组件电压(所串接的组件串UMPP(70℃)，即与光伏组件在符合1000W/m2光照条件下、温
电压)必须与逆变器的输入电压范围1000W/m2光照条件下、组件最度为-10℃时组件的开路电压。
相符合。光伏发电组件在其最大功高温度为70℃时的最大峰值电压
率点状态(MPP)下运行最佳；但是，相符。注意：即使并网逆变器不输出电
必须又能够确保安全地停止组件输力，输入电压太高也会影响其部
出(变成开路)。SunnyBoy逆变器一般会有最低件，导致不可挽回的损坏！这种
输入电压极限值，它与电网的电情况是无论如何都应避免的。
压大小相关，该值应满足在日照
条件差和电池温度高的情况下，c)光伏组件串的最高电压，通常
光伏组件能够在最大功率点下运是指在1000W/m2、组件温度
行。为-10℃时的开路电压不能超过所
使用光伏组件的最高允许系统耐
压。

2、提高效率和提高发电量之间的选择

对于设计规范的光伏发电站而言，b)如果要设计比较经济的发电站，c)光伏组件没有安装在最理想光照
逆变器的功率应当与所连接光伏组应避免使用过大容