分布式功率点跟踪系统可提高光伏系统效率

出处:chujy 发布于:2010-07-24 09:29:17

  按照目前的光伏系统价格计算,用户通常在 7-8 年后才能获得投资回报。政府激励政策和光伏系统的使用寿命必须能持续20 年或更久。太阳能光伏系统的投资回报取决于该系统每年的发电量,因此用户需要的光伏系统必须具备高效、可靠和易于维护等特性,从而可以获得限度的发电量。

  如今,很多安装太阳能光伏系统的用户已经意识到部分或间歇性的遮蔽会影响到系统的发电量。

  部分阴影遮蔽对太阳能光伏系统的影响:

  当树木、烟囱或其他物体投射的阴影遮挡住光伏系统时,就会导致系统造成“失配”问题。即使光伏系统只受到一点点阴影的遮挡都会导致发电量的大幅下跌。部分遮蔽导致的系统失配对发电量的实际影响很难通过简单的计算公式获得。因为影响系统发电量的因素很多,包括内部电池模块间互连、模块定向、光伏电池组间的串并联问题以及逆变器的配置等。光伏模块通过多个电池串相互连接而成,每个电池串被称为一个“组列”。每个组列由一个旁路二极管来保护,以免一个或多个电池被遮蔽或损坏时导致整个电池串因为过热而受到损坏。这些串联或并联的电池组列能够使电池板产生相对较高的电压或电流。

  光伏阵列由串联在一起的光伏模块通过并联构成。每串光伏模块的的电压必须低于逆变器的输入电压额定值。

  当光伏系统部分被遮蔽时,未被遮蔽的电池中的电流流经被遮蔽部分的旁路二极管。

  当光伏阵列受到遮蔽而出现上述情况时,会产生一条具有多个峰值的 V-P 电气曲线。图 1 显示了具有集中式功率点跟踪系统( MPPT) 功能的标准并网配置,其中一个组列的两个电池板被遮蔽。集中式 MPPT无法设置直流电压,因此无法令两个组列的输出功率都达到。在高直流电压点 (M1),MPPT 使未遮蔽组列的输出功率达到。在低直流电压点 (M2),MPPT 将使遮蔽组列的输出功率达到:旁路二极管绕过遮蔽电池板,此组列的未遮蔽电池板将提供全量电流。阵列的多个 MPP 可能导致集中功率点跟踪(MPPT)配置的额外损失,因为功率点跟踪器可能得到错误信息停止在局部点处,并稳定在具有V-P特征的次优点。

  图 1:具有集中 MPPT 功能的标准并网配置,其中一个组列的两个电池板被遮蔽。

  不同的研究和现场测试证明,部分遮蔽对光伏系统的发电量具有严重的影响。通过使用分布式 MPPT 控制可以减轻遮蔽对系统的不利影响。

  利用分布式 MPPT 限度降低系统失配问题:

  为了使阵列中每一个太阳能光伏电池板的电力输出都达到值,美国国家半导体开发了 SolarMagic?技术。通过该技术,即使阵列中其他电池板出现失配问题时,每块电池板仍然能输出的电力。SolarMagic 技术运用算法和先进的混合信号技术能够监控并优化每块太阳能光伏电池板的产能,因而能够补偿高达50%的因失配问题而产生的发电量损失。SolarMagic 电源优化器可快速、轻松地安装在传统太阳能光伏系统中。

  图 2 显示了采用 SolarMagic?技术的典型光伏系统:

  该系统拥有由n个模块并联形成的两个组列,为便于演示,图中每个组列仅显示3个光伏模块,但组列通常由 5 到 12 个模块并联构成以获得 500-800V 的组列电压。

  组列 A 的所有模块没有照射失调问题,每个模块都具有相同的特征,且照射均匀。

  组列 B 的所有模块由于遮蔽、定向倾斜或*了更多的灰尘而具有不同的特征或照射失调。每个模块的输出在 SolarMagic?优化器(SMO)模块的输入点相连。每个 SMO 的输出采用与组列 A模块相同的串联方式。

  图 2:采用 SolarMagic 功率优化器的光伏系统的简化光伏接线图。

  SolarMagic?优化器模块具有高效集成的电源电路,采用限度提高各光伏模块输出功率的功率点算法。因此,整个组列具有相同的输出电流,极大减少了热斑问题和采用内部旁路模式。每个 SMO 模块将调节其输出电压以符合整体的总线电压。

  结果是整个光伏系统将呈现具有单一功率点的 I-V 曲线,简化中央逆变器的操作,并尽可能降低失配带来的发电量损失。

  下表汇总了太阳能光伏系统受到部分遮蔽后的现场测试结果,一列显示了 SolarMagic?技术对损失能量的补充百分比。


  

版权与免责声明

凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

相关技术资料
上传BOM文件: BOM文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
应用领域:

有效期:
OEM清单文件: OEM清单文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
有效期:

扫码下载APP,
一键连接广大的电子世界。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:

0571-85317607

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

联系人:

联系方式:

按住滑块,拖拽到最右边
>>
感谢您向阿库提出的宝贵意见,您的参与是维库提升服务的动力!意见一经采纳,将有感恩红包奉上哦!