在光伏系統(tǒng)中，隨著技術(shù)的發(fā)展成熟，組件與逆變器容配比不斷發(fā)生變化，不再是按1：1配，因?yàn)楣庹諚l件、安裝角度、線路損耗等各種因素，組件效率無法達(dá)到100%輸出，大部分時(shí)間可能只有70%額定功率左右，即便天氣非常好時(shí)只能達(dá)到90%的額定功率，這就造成逆變器的功率不能完全利用，有部分浪費(fèi)。

　　那么到底如何設(shè)計(jì)組串?

　　每個(gè)光伏組串應(yīng)該接入多少塊光伏組件?

　　逆變器接入多少光伏組串最為合適?

　　01組件的參數(shù)

　　標(biāo)準(zhǔn)測試條件(STC)

　　在進(jìn)行組串設(shè)計(jì)的時(shí)候，通常選擇組件在STC條件下的電參數(shù)。地面電池或組件的標(biāo)準(zhǔn)測試條件為：大氣質(zhì)量 AM1.5 ，太陽的輻照度 1000W/m²，電池的工作溫度 25℃。

　　組件開路電壓的溫度系數(shù)Kv

　　組件的開路電壓的溫度系數(shù) Kv 是一個(gè)負(fù)值，這個(gè)特性決定了組件的開路電壓會隨著溫度的升高而降低，會隨著溫度的降低而升高。

　　▲組件參數(shù)及I-V特性曲線

　　溫度對組件開路電壓影響

　　輻照度對組件電壓、電流的影響

　　02逆變器參數(shù)

　　最大直流輸入電壓：逆變器最大輸入電壓值，需要考慮實(shí)際溫度對組件開路電壓值的影響;

　　MPPT路數(shù)：同一路MPPT下的組串接入，數(shù)量、朝向、角度要一致;

　　MPPT工作電壓范圍：逆變器允許工作的Vmppt電壓范圍;

　　額定工作電壓：逆變器工作電壓越接近額定工作電壓，發(fā)電效率越佳。

　　逆變器效率曲線圖

　　03光伏組串設(shè)計(jì)的一般原則

　　參考《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50797-2012)》提出如下組串設(shè)計(jì)公式，同時(shí)滿足兩個(gè)條件：

　　光伏組件串聯(lián)后的最大開路電壓低于逆變器的最大接入電壓;

　　光伏組件串聯(lián)后的MPPT電壓在逆變器的MPPT電壓范圍之內(nèi)。

　　★公式(1)參數(shù)含義：

　　Vdcmax：逆變器最大輸入電壓;

　　分母參數(shù)前面已做介紹。

　　★公式(2)參數(shù)含義：

　　Vmpptmin：逆變器的MPPT輸入最小電壓;

　　Vmpptmax：逆變器的MPPT輸入最大電壓;

　　t′：組件安裝處極限高溫 t：組件安裝處極限低溫;

　　Vpm：組件峰值功率電壓 ;

　　Kv′：組件峰值功率電壓的溫度系數(shù)。

　　逆變器可接入的組串?dāng)?shù)量范圍計(jì)算

　　以MAX 80KTL3 LV逆變器和420W組件為例，假設(shè)當(dāng)?shù)貥O端低溫為-25℃，極限高溫為50℃;逆變器最大開路電壓為1100V，MPPT電壓在200~1000V。

　　公式(1)：N≤19.44 公式 (2)：5.29≤N≤21.31

　　故N(取整)的取值范圍是6~19之間，即在考慮當(dāng)?shù)丨h(huán)溫情況下，逆變器可接入數(shù)量為 6~19 塊一串。

　　如何確定逆變器最佳接入?

　　原則：逆變器Vmppt電壓越接近額定工作電壓，效率越高，發(fā)電量收益越好，則串聯(lián)數(shù)量最佳。

　　設(shè)計(jì)：MAX 80KTL3-X LV額定工作電壓為600V，420W組件STC條件下，Vmp電壓為40.8V，初步計(jì)算最佳串聯(lián)數(shù)量為600/40.8≈15塊;

　　推薦接入方案：

　　固定組件數(shù)量如何計(jì)算逆變器配板方式

　　舉例：北面94塊400W組件，南面一共30塊425W和96塊420W，接MAX 80KTL3 LV，組件如何配板效益最好?

　　分析：

　　1)逆變器為7路MPPT，可允許7種不同的組件串聯(lián)數(shù)量，每路MPPT下組串?dāng)?shù)量要一致;

　　2)設(shè)計(jì)原則為每組接入串聯(lián)數(shù)量接近最佳串聯(lián)數(shù)量15塊。

　　設(shè)計(jì)：

　　合理的容配比，有效降低LCOE

　　04容量和配置的比例如何設(shè)計(jì)?

　　★過去電站設(shè)計(jì)原則：

　　組件成本高，占系統(tǒng)成本大;以發(fā)電量最大化為原則。

　　★未來電站設(shè)計(jì)原則：

　　組件成本快速下降，以LCOE最低為原則更高容配比、更優(yōu)的 組件布局設(shè)計(jì)等。

　　總結(jié)

　　通過逆變器廠家提供的額定工作電壓參數(shù)可以很快的計(jì)算出最佳組串?dāng)?shù)量;

　　組串在串聯(lián)時(shí)增加電壓，并聯(lián)時(shí)則增加電流。晶硅組件接入逆變器一般是單串，考慮電壓即可。雙面組件和大功率組件還要考慮組串電流，這個(gè)我們下期再講。

　　當(dāng)逆變器具備1.1倍過載能力，容配比情況則可按照逆變器額定輸出的1.1倍來考慮適當(dāng)多配組件，計(jì)算時(shí)考慮逆變器可接入組串?dāng)?shù)。