发布时间:2025-09-02 17:50:48 人气:
简述组件和逆变器的配比[分布式光伏]
组件和逆变器的配比简述(分布式光伏)
在分布式光伏系统中,组件(光伏电池板)和逆变器之间的配比是一个关键的设计环节。配比的原则并非简单地按照功率1:1进行,而是需要考虑多种因素,以确保系统的效率和稳定性。
一、配比原则
组件和逆变器之间的配比通常通过DC/AC比值来衡量,即光伏组件的功率与光伏并网逆变器最大交流输出的比值。这个比值并非固定值,而是一个经验值,它受到实际安装地点的经纬度、倾角、朝向、光照条件、温度以及组件和逆变器的具体参数等多种因素的影响。
二、配比方法
确定组件功率:首先,根据项目的需求和安装条件,确定所需的光伏组件功率。这通常是通过计算项目的总发电量需求,并考虑到组件的效率、衰减等因素来确定的。
选择逆变器:在选择逆变器时,需要考虑逆变器的最大直流输入功率、最大输入电压、MPPT电压范围等参数。这些参数应与组件的参数相匹配,以确保系统能够高效、稳定地运行。
计算DC/AC比值:根据组件的总功率和逆变器的最大交流输出功率,计算DC/AC比值。这个比值通常大于1,因为在实际运行中,组件的输出功率会受到多种因素的影响而有所降低。具体的比值应根据实际情况和经验来确定。
校验电压和电流:在确定了组件和逆变器的配比后,还需要校验光伏组串的电压与逆变器的电压范围是否匹配,以及逆变器的输入路数是否满足要求。这可以通过计算组件的开路电压、最大功率点的工作电压、短路电流和最大功率点的工作电流等参数来实现。
三、案例分析
以一个具体的项目为例,假设项目现场在A地,冬天光照良好,极低温度为零下25摄氏度,组件采用110块265W组件,逆变器采用25KW光伏逆变器。
功率配比:首先计算组件的总功率(265W110=29150W),然后根据A地区的DC/AC配比经验值(1.17),计算出逆变器可以接的组件功率(25KW1.17=29.25KW)。可以看出,组件功率与逆变器功率匹配,且在逆变器的最大直流输入范围内。
电压匹配:将组件分为5串,每串22块。计算每串组件在标准条件下的开路电压和端电压,并考虑开路电压温度系数对极低温度下电压的影响。经过计算,每串组件的端电压小于光伏逆变器电压要求最大值,因此电压匹配。
电流校验:由于电流的计算相对简单,且在此案例中显然在逆变器输入电流的范围内,因此不再赘述。
综上所述,通过合理的组件和逆变器配比,可以确保分布式光伏系统的高效、稳定运行。在实际设计中,应根据项目的具体情况和经验来确定最佳的配比方案。
怎样使光伏组件串与光伏逆变器达到最佳匹配?
假若初始电站设计容量为A(MW),通过计算当电站电池板扩容到B(MW)时,电站的全局投资性价比为最优,此时该电站的最佳容配比为:K=B/A。当超过逆变器标称功率的100%、105%、110%时,其最优容量配比分别为1.05、1.1、1.15。
明确了最佳容配比,在光伏电站设计的时候要稍加注意。另外光伏电站最优容量配置比还受一些内外在因素的影响,如太阳能光照资源、电站效率、逆变器发电能力、电站综合单价以及光伏组件单价等。
光伏逆变器注意事项
逆变器的效率并不是固定的,在40%到60%功率时,效率最高,低于40%或超过60%时,效率就会降低。而逆变器的寿命与运行温度有很大关系,逆变器长时间高功率作业时温度最高,据测试,逆变器长期工作在80-100%功率时寿命要比在40-60%功率低20%左右。
工作电压在逆变器的额定工作电压左右时效率最高,单相220V逆变器,逆变器输入额定电压为360V,三相380V逆变器,逆变器输入额定电压为650V。如3kW逆变器,配260W组件,工作电压30.5V,配12块工作电压366V,功率为3.12kW为最佳。
光伏逆变器分类及实物拆解
光伏逆变器分类及实物拆解
逆变器是将直流电(如电池、光伏发的电)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的转换器,是光伏发电以及储能的重要组件。
一、逆变器分类
逆变器依据技术不同,主要分为集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器,目前以集中式和组串式为主,微型逆变器发展迅猛。
集中式逆变器
特点:多个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端,一般功率大的使用三相的IGBT模块,功率较小的采用MOS管,同时通过DSP转换控制器来改善电能的质量,使它接近于正弦波电流。
应用:主要用在大于10KW的集中式光伏发电站,如荒漠、山区等偏远地区的大型光伏电站。集中式逆变器先汇总光伏产生的直流电,然后再转变为交流电,功率相对较大,一般在MW级别。
示意图:
组串式逆变器
特点:将组件产生的直流电直接转变为交流电再进行汇总,功率相对较小。组串式逆变器采用模块化设计,每个光伏阵列与一个逆变器相对应,直流端具有最大功率追踪功能,交流端并联并网。其优点是不受组串模块差异和阴影遮挡的影响,同时减少光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况,最大程度增加了发电量。
应用:2020年以来,全球主流逆变器厂商相继发布大电流组串式逆变器,应用于地面电站的组串式逆变器的功率以320KW为主,MPPT电流升级至40A以上,支持单串电流20A以上。
示意图:
微型逆变器
特点:光伏发电系统中的功率小于等于1000瓦、具组件级MPPT的逆变器。功能与组串式逆变器一样,但体积小,可直接安装到太阳能光伏板下面。每个太阳能电池板直接跟一个微型逆变器连接,采用并联的方式。微型逆变器可以设置成一拖一(每个微逆连接一片光伏组件)、一拖二、一拖三、一拖四等,根据微电网模型的不同进行设计。
应用:单相微逆适用于居民小区和小型商业;三相微逆在性能和稳定、效率上比单相要高一些,适用于工商业。
优势:安装更简单,能单独监控和优化每个太阳能板,达到最高的太阳能使用效率。
示意图:
二、逆变器实物拆解
光伏逆变器主要由输入滤波电路、DC/DC MPPT电路、DC/AC逆变电路、输出滤波电路、核心控制单元电路组成。逆变器主要由电子元器件(功率半导体、集成电路、电感磁性元器件、PCB线路板、电容、电感、开关器件、连接器等)、结构件(散热器、压铸件、机柜机箱、钣金件等)和辅助材料(胶水、包材、塑胶件等绝缘材料)组成。
以下是对阳光电源逆变器及禾迈微型逆变器的实物拆解展示:
阳光电源逆变器实物拆解:
禾迈微型逆变器实物拆解:
通过实物拆解,可以更直观地了解逆变器的内部结构、元器件布局以及工作原理,有助于深入理解逆变器的技术特性和性能表现。
10kw离网光伏发电系统配置方案
10kw离网光伏发电系统配置方案
10kw离网光伏发电系统的配置方案并非唯一,它取决于多种因素,包括使用地点的日光辐射情况、系统的负载功率、输出电压需求、每日工作时间、连续阴雨天的供电需求以及负载特性等。以下是几种常见的10kw离网光伏发电系统配置方案。
方案一
光伏组件:选用高效率的光伏板,根据当地日光辐射情况确定组件数量和功率,以确保在光照充足时能够产生足够的电能。储能电池:配置足够容量的铅酸蓄电池或锂电池组,用于存储光伏组件产生的电能,并在无光照或光照不足时供电。控制器:选用具有MPPT(最大功率点跟踪)功能的太阳能控制器,以提高光伏组件的发电效率,并保护蓄电池免受过充、过放等损害。逆变器:选用10kw纯正弦波逆变器,将蓄电池中的直流电转换为交流220V或110V,以满足家庭或工业用电需求。(以下是方案一的示意图)
方案二
光伏组件:同样选用高效率的光伏板,但数量和功率可能根据具体需求有所调整。储能电池:配置更大容量的蓄电池组,以应对更长时间的连续阴雨天气供电需求。逆控一体机:选用集控制器、逆变器于一体的逆控一体机,简化系统结构,提高系统稳定性和可靠性。逆控一体机同样具有MPPT功能和纯正弦波输出。(以下是方案二的示意图)
离网光伏发电系统设计注意事项
在设计10kw离网光伏发电系统时,需要注意以下几点:
使用地点和日光辐射情况:了解系统使用地点的日光辐射情况,包括日照时间、辐射强度等,以确定光伏组件的选型、数量和布局。负载功率和输出电压:明确系统的负载功率和输出电压需求,以确保逆变器选型正确,能够满足用电设备的功率和电压要求。工作时间和连续供电需求:根据系统每天的工作时间和连续阴雨天的供电需求,确定储能电池的容量和数量,以确保在无光照或光照不足时能够持续供电。负载特性:了解负载的特性,包括纯电阻性、电容性或电感性,以及启动电流的大小,以便选用合适的逆变器和控制器,确保系统稳定运行。综上所述,10kw离网光伏发电系统的配置方案需要根据具体需求进行定制。在设计过程中,需要综合考虑使用地点、负载功率、输出电压、工作时间、连续供电需求和负载特性等因素,以确保系统的高效、稳定和可靠运行。
家用2KW逆变器该需要多少光伏板 蓄电池 控制器 多大
家用2KW逆变器需要2000W 36V 250W 36V * 8片光伏板,免维护可深度放电铅酸蓄电池:200AH/12V * 8个;控制器,30A24V 带防雷功能;纯正弦波逆变器:2000VA/48V AC120V 60HZ;
2000W家用太阳能发电机
1、用途输出纯正弦波的市电输出电压,可以(AC100-240V)为家用的电视、电脑、电风扇、电冰箱、1匹空调及照明提供电源,在没有市电供应的情况下也能正常使用,负载总功率为1341W时,系统充满一次电,如每天负载工作5个小时,在无太阳的情况下可连续工作3天。
2、系统配置
(1)多晶高效太阳能电池板:2000W 36V 250W 36V * 8片;
(2)免维护可深度放电铅酸蓄电池:200AH/12V * 8个;
(3) 控制箱,控制器,30A24V 带防雷功能;
(4) 纯正弦波逆变器:2000VA/48V AC120V 60HZ;
(5) 防雷器:24V 10KA C级;空气开关;30A;
(6) LCD屏:显示蓄电池电压和容量;充电情况;逆变器工作情况;
(7) 汇流盒:3进1出,额定电流20A,防雨型;
(8) 太阳能板和蓄电池支架:整套,包括安装所需配件;
(9) 连接线材:整套;
(10) 产品使用说明书:1本3。
特点和优势
(1) 具有充电、放电保护功能:并联式PWM充电模式,效率高;回差式放电,防止震荡。
(2) 具有蓄电池、太阳板反接保护功能:具有蓄电池、太阳板反接保护功能同时,LCD屏上显示Battery reverse connection;太阳能板反接保护,太阳板短路。
(3) 具有双重防雷保护功能:控制器内带一级保护;电柜里加一级保护;安全可靠。
(4) 具有逆变器过流、过载、短路保护功能:能有效保护逆变器和蓄电池。
(5) 具有LCD显示功能:LCD显示蓄电池电压和容量、充电情况、逆变器工作情况、蓄电池接入情况。方便用户直观了解电站运行情况。
(6)先进的容量检测及控制SOC方式,更有将地保护蓄电池。
光伏电站组件详细介绍|图文
光伏电站组件详细介绍
光伏组件是光伏电站最重要的设备之一,它们负责将太阳能转化为电能。以下是对光伏组件的全方位介绍,包括分类、转化效率、影响因素以及性能检测等方面。
一、光伏组件的分类
光伏组件按照不同的分类标准,可以分为多种类型。从市场占有率的角度来看,近年来不同类型组件的市场占有率情况有所变化,但晶硅组件始终占据主导地位。晶硅组件包括单晶硅和多晶硅两种,它们具有高效、稳定的特点,是光伏电站的主要选择。
此外,根据组件的结构和材质,还可以分为普通晶硅组件、双玻组件等。普通晶硅组件的内部结构主要由电池片、EVA胶膜、玻璃和背板等组成,而双玻组件则采用双面玻璃封装,具有更好的耐候性和抗腐蚀性。
二、光伏组件的转化效率
光伏组件的转化效率是衡量其性能的重要指标之一。它表示组件在接收一定辐照度下的光能时,能够转化为电能的百分比。
功率
光伏组件的功率通常以峰值功率(Wp)来表示,如255Wp光伏组件表示其峰值功率为255W。这个功率是在标准测试条件(STC条件,辐照度为1000W/m²,电池温度25℃,AM=1.5)下测得的。当辐照度和温度变化时,功率会随之变化。此外,组件的实际功率与标称功率之间存在一定的误差范围,通常为正负3%。
光电转化效率
光伏组件的光电转化效率可以通过计算组件接收的光能与输出的电能之比来得到。理论上,尺寸、标称功率相同的组件,效率是相同的。光伏组件由电池片组成,一块光伏组件通常由60片或72片电池片组成。在相同辐照度下,组件的面积越大,接收的光能越多,但转化效率并不一定越高,因为还受到电池片质量、封装工艺等因素的影响。
根据国家标准,享受国家补贴的光伏发电项目采用的光伏组件应满足一定的转化效率要求。以常用的60片的多晶硅光伏组件为例,不同规格的转换效率有所不同。自2015年起,要获得国家补贴就必须使用255W以上的光伏组件;而270W以上的光伏组件才能算“领跑者”。
电压与温度系数
光伏组件的电压包括开路电压和MPPT电压,温度系数则分为电压温度系数和功率温度系数。在进行串并联方案设计时,需要考虑这些参数以及当地极端温度(最好是昼间)来计算最大开路电压和MPPT电压范围,以确保与逆变器匹配。
三、影响光伏组件出力的几个因素
热斑效应
热斑效应是指一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量,导致被遮蔽的组件发热。这种效应会严重破坏太阳电池,甚至可能导致组件烧毁。为了防止热斑效应,可以在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管。
PID效应
PID效应(电位诱发衰减效应)是电池组件长期在高电压作用下,使玻璃、封装材料之间存在漏电流,导致组件性能低于设计标准。PID现象严重时,会引起组件功率大幅衰减。高温、高湿、高盐碱的沿海地区最易发生PID现象。造成PID现象的原因包括系统设计原因、光伏组件原因以及电池片原因等。
电池片隐裂
隐裂是电池片的缺陷之一,由于晶体结构的自身特性,晶硅电池片容易发生破裂。隐裂产生的本质原因是在硅片上产生了机械应力或热应力。隐裂对电池片功能的影响程度取决于隐裂的形状和位置。不同类型的隐裂对电池片功能的影响不同,其中平行于主栅线的隐裂对电池片功能影响最大。
四、光伏组件性能的检测
为了确保光伏电站的性能稳定可靠,需要对光伏组件进行检测。主要涉及以下项目:
功率衰减测试
光伏组件在运行过程中会出现功率衰减现象。按国家标准,晶硅电池2年的衰减率应在3.2%以内。然而,由于测试条件、仪器精确度以及组件出场功率偏差等因素的影响,实际测试结果可能存在较大误差。因此,在进行功率衰减测试时需要考虑这些因素并进行适当的修正。
EL测试
EL测试(电致发光测试)是一种非破坏性检测方法,可以检测光伏组件内部的缺陷和故障。通过红外图像拍摄,根据温度不同呈现不同的颜色来发现光伏组件的隐裂、热斑、PID效应等问题。EL测试是光伏组件质量检测的重要手段之一。
除了上述检测外,对组件的外观检查也非常重要。如组件背板划痕、变黄、鼓泡以及连接器脱落等问题都应及时发现并处理。
综上所述,光伏组件是光伏电站的核心设备之一,其性能直接影响到光伏电站的发电效率和稳定性。因此,在选择、安装和维护光伏组件时需要严格遵循相关标准和规范,确保其性能达到最佳状态。
光伏电站如何匹配逆变器才正确?
1. 在选择光伏电站的逆变器时,正确匹配是关键。电站设计容量为A(MW)时,可通过计算电池板扩容到B(MW)时的投资性价比来确定最佳容配比,即K=B/A。
2. 当逆变器负载超过其标称功率的100%、105%、110%时,最优容量配比分别为1.05、1.1、1.15。在电站设计时,应考虑这一最佳容配比。
3. 光伏电站的最优容量配置比还受到多种因素的影响,包括太阳能光照资源、电站效率、逆变器发电能力、电站综合单价和光伏组件单价等。
4. 用户和系统安装商在安装光伏电站时,如果能够考虑到这一容配比,将显著提高发电量。
5. 国家发展和改革委员会能源研究所研究员王斯成呼吁对“光伏-逆变器容配比”进行调整。
6. 根据《GB50797-2012:光伏发电站设计规范》,逆变器的配置容量应与光伏方阵的安装容量相匹配,确保逆变器允许的最大直流输入功率不小于光伏方阵的实际最大直流输出功率。
7. 在国际上,光伏发电系统的交流容量通常定义为光伏系统额定输出或合同约定的最大功率,单位为MW。
8. 国内标准在光伏电站的功率比方面还处于发展阶段。光伏电站通常设计成高光伏-逆变器功率比以降低度电成本。
9. 适度提高光伏-逆变器容配比是光伏系统设计的重要技术创新,自2012年以来被光伏界普遍接受。例如,美国FirstSolar的光电站容配比通常选在1.4:1.0。
10. 基于平均神改化度电成本最低的原则,最优的光伏-逆变器容配比均大于1:1。因此,适当提升光伏组件容量(也称组件超配)有助于提升系统整体效益。
11. 目前,许多电站采用组件超配的方法来提高逆变器的运行效率和电站收益。
如何选择光伏逆变器?
选择光伏逆变器的方法:
选择光伏逆变器时,需综合考虑多个因素以确保其性能、安全性和经济性。以下是一些关键步骤和要点:
一、确定逆变器功率
根据电站容量选择:首先,需要确认自己的光伏电站适合安装多大功率的逆变器。这通常基于土地或屋顶使用面积来计算,同时要考虑倾斜角度、支架安装方式等因素,确保电站不受阴影遮挡。二、考察MPPT输入路数
MPPT的重要性:光伏电站的发电量取决于光伏逆变器MPPT(最大功率点跟踪)的路数。在存在阴影遮挡、组件朝向不一或组件性能不一致等情况下,MPPT发电量高的优势尤为明显。设计便利性:逆变器输入数还决定了光伏电站是否容易配板设计,从而节省线缆等辅助材料。三、评估逆变器发电能力
综合考量:逆变器的发电能力涉及散热、元器件性能、故障率等多个方面。直观参数:效率和电压范围是评估逆变器发电能力的直观参数。高效率意味着更多的电能被转换为可用电能,而宽电压范围则能适应不同的电网条件。四、关注逆变器保护功能
基本保护功能:逆变器应具备输入过压欠压保护、输入过流保护、短路保护、过热保护、防雷击保护等基本保护功能。并网保护功能:对于并网逆变器,还应具备输出过压保护、输出过流保护、过频欠频保护以及防孤岛效应保护等功能。孤岛效应是指当电网因故障断电时,如果系统不能及时检测到电网断电而继续向电网输送电能,则此时光伏系统构成了一个独立供电系统。这会对电网设备和用户设备造成影响,甚至损坏设备。五、考虑逆变器散热解决方案
散热方式:逆变器散热方式主要有强制风冷、自然冷却和水冷三种。强制风冷散热速度快,但风扇故障率高、噪音大、功耗多;自然冷却故障率低、噪音小,但对散热片设计及软件控制技术要求极高;水冷方式主要应用于大型集中式逆变器,且应用较少。环境适应性:选择逆变器时,应考虑其散热解决方案是否适应安装地的气候条件,以确保逆变器的长期稳定运行。六、评估逆变器的超配能力
超配的意义:由于组件功率衰减、灰尘遮挡以及线路损耗等因素的存在,为了最优化系统收益,有经验的设计工程师会把光伏组件的总容量配得比逆变器容量大一些,这种情况被称为超配。适度超配:适当的超配可以提高电站系统整体收益,但过度超配可能导致逆变器过载,影响系统稳定性和安全性。七、参考品牌与口碑
品牌选择:选择知名品牌的光伏逆变器,这些品牌通常拥有更先进的技术、更完善的售后服务和更可靠的产品质量。用户评价:查阅用户对逆变器的评价,了解产品的实际使用情况和性能表现。八、实地考察与测试
实地考察:如果条件允许,可以实地考察逆变器的生产工厂或安装现场,了解其生产工艺、质量控制和售后服务等情况。性能测试:在逆变器安装前,可以对其进行性能测试,确保其满足设计要求和使用需求。以下是一些光伏逆变器的相关,展示了其外观和内部结构:
综上所述,选择光伏逆变器时,需综合考虑功率、MPPT输入路数、发电能力、保护功能、散热解决方案、超配能力、品牌与口碑以及实地考察与测试等多个因素。通过全面评估这些因素,可以确保选择到适合的光伏逆变器,提高光伏电站的发电效率和经济效益。
光伏逆变器和光伏组件的配比多少合适呢?
光伏组件和逆变器配比该怎么计算?是不是5KW的组件就要配5KW的逆变器呢?很显然,并不是。下面小编就给各位简单的说一说这分布式光伏组件和逆变器的配比。
当我们不知5KW的逆变器配多少的时候,我们身边的人总是众说纷纭。有人说按1.2比例配,也有人说按1.1的比例配……那如此配比是哪里来的,有什么含义?
其实我们常说的比值指的是DC/AC,也就是光伏组件的功率/光伏逆变器的功率,那我们首先来看下这个比值是什么:
上面是一个光伏系统的简图,光伏组件发出的直流电(DC)经过光伏逆变器逆变成交流电(AC)进入电网,那么整过过程中光伏逆变器只是把直流电变成交流电,俗称的DC/AC的比值就是光伏组件的安装量和光伏并网逆变器最大交流输出的比值。
我们以5KW的光伏组件安装量为例:
这个比值为1.25,意思是我装了5KW的光伏组件,但是由于实际安装地点的经纬度、倾角、朝向等一系列因素的影响,光伏组件最终产生的直流电也就4KW,那么这个时候选择4KW的光伏逆变器就可以了,并不需要5KW的光伏逆变器。
注:组件的功率单位一般标为wp,如255wp,p是peak的意思,一般是指组件标准测试条件:(大气质量AM1.5, 辐照度1000W/m², 电池温度25°C)下的测量值, 而实际情况并非如此。
所以DC/AC更多时候是一个经验值,而不是一个固定值,当有实际项目支撑的时候,我们可以根据实际情况去获得DC/AC的比值作为对当前选型时的支撑。
首次安装的时候,针对不同地区组件与逆变器容量配比,可以上网查询DC/AC的理论值,或向他人咨询经验值,当具有一定经验后可以用自己的经验值来代替。
这样完成DC和AC的最佳配比后还要注意光伏组串的电压与逆变器的电压范围是否匹配以及逆变器的输入路数是否满足。
常见的逆变器是根据晶硅组件的特性开发的,目前光伏系统要求的最大电压为1000V,对于电压的配置除了同一路MPPT电压需要相等外,还需要考虑逆变器的MPPT电压范围,确保组件的工作电压在MPPT电压范围内,否则会导致逆变器的输出效率不高。
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