? ? ?前不久，一位學(xué)員A和我交流光伏電站的組串設(shè)計(jì)問題，他對(duì)光伏電站設(shè)計(jì)規(guī)范提出了一些疑問，然后分享了他的計(jì)算方法。
我們先來(lái)看下設(shè)計(jì)規(guī)范，
光伏電站設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于組件串聯(lián)數(shù)的計(jì)算：
同一光伏組件串中各光伏組件的電性能參數(shù)宜保持一致，光伏組件串的串聯(lián)數(shù)應(yīng)按下列公式計(jì)算：
式中：Kv——光伏組件的開路電壓溫度系數(shù)；
K’v ——光伏組件的工作電壓溫度系數(shù)；
N ——光伏組件串聯(lián)數(shù)（N取整）；
t——光伏組件晝間環(huán)境極限低溫（℃）；
t’——工作狀態(tài)下光伏組件的電池極限高溫（℃）；
Vdcmax——逆變器和光伏組件允許的最大系統(tǒng)電壓，取兩者小值（直流，V）
VMPPTmin——逆變器MPPT電壓最小值（V）；
光伏組件的工作電壓溫度系數(shù)K’v很難測(cè)量，如果組件廠商無(wú)法給出，可采用光伏組件的開路電壓溫度系數(shù)Kv值替代。
? ? ? 光伏組件串聯(lián)數(shù)的設(shè)計(jì)由項(xiàng)目地極限溫度、光伏組件本身參數(shù)和逆變器參數(shù)等決定。
? ? ? ?學(xué)員A認(rèn)為：以上理論計(jì)算并未考慮組件的串接匹配電壓損失和連接線纜的電壓降等情況。
那么他具體怎么算呢？來(lái)看一個(gè)算例。
? ? ?光伏組件串聯(lián)以后電壓增加，串聯(lián)數(shù)量越多，組串兩段輸出電壓U0越高，值得注意的是，組串至逆變器直流側(cè)也是有一段較長(zhǎng)的直流電纜，此段的壓降記為△U1，因此到達(dá)逆變器直流側(cè)的電壓U2可表示為：
? ? ?如果組件串的組件之間存在失配，記失配損失為β，那么輸出的電壓為U0*(1-β），上述公式可修正為：
假設(shè)某項(xiàng)目地的極限低溫為-15℃，極限高溫為45℃。由設(shè)計(jì)規(guī)范可計(jì)算得：
? ? ? 對(duì)于一個(gè)1500V系統(tǒng)，按環(huán)境溫度理論計(jì)算應(yīng)配置為26塊一串的組件，若選擇27會(huì)超31.26V。
? ? ? 假設(shè)組串按27塊組件設(shè)計(jì)，每個(gè)組串至組串逆變器最短接線為100米（正負(fù)線總共），按1*4平方的光伏專用電纜，電阻為0.0047歐/米。
△U=9.65*0.0047*100=4.5355（V）
直流線纜電壓損失率為4.5355/50.10/27=0.34%。
組件串聯(lián)電壓損失率若為2%，則27組串電壓失配損失為：
△Up=1531.26*0.02=30.63（V）
最終接到逆變器上的電壓，在理論極端溫度下的電壓為：
U2=1531.26-4.5355-30.63=1496.09（V）
算到這里，學(xué)員A認(rèn)為：串接27塊組件是滿足系統(tǒng)要求的。
不知大家有沒有發(fā)現(xiàn)什么問題？
【筆者】：其實(shí)從上述計(jì)算過程可知，1531.26V電壓是組串的開路電壓，而4.5355及30.63電纜壓降是電纜上有電流時(shí)才能產(chǎn)生，在開路狀態(tài)下，壓降應(yīng)為0V，因此上述計(jì)算過程明顯存在問題，按照規(guī)范，組件的串聯(lián)數(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)為26塊。
