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一個(gè)MPPT接多少路組串就可以不用熔斷器?

光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊 發(fā)布日期:2018-12-11
核心提示: 目前組串式逆變器,不同的廠家技術(shù)路線不一樣,單相6kW以下逆變器和三相10kW以下逆變器,一般采用兩路MPPT,每一路MPPT配1路組串;小型工商業(yè)項(xiàng)目,一般采用20kW到40kW逆變器,MPPT數(shù)量有2路到4路,每一路MPPT配2到4路組串;大型電站,一般會(huì)選60kW到80kW大功率組串式逆變器,MPPT數(shù)量有1路到6路,每一路MPPT配2到12路組串不等。
   目前組串式逆變器,不同的廠家技術(shù)路線不一樣,單相6kW以下逆變器和三相10kW以下逆變器,一般采用兩路MPPT,每一路MPPT配1路組串;小型工商業(yè)項(xiàng)目,一般采用20kW到40kW逆變器,MPPT數(shù)量有2路到4路,每一路MPPT配2到4路組串;大型電站,一般會(huì)選60kW到80kW大功率組串式逆變器,MPPT數(shù)量有1路到6路,每一路MPPT配2到12路組串不等。
 
  選擇不同的MPPT路線,對(duì)系統(tǒng)發(fā)電量有一定的影響,從解決失配的問題角度來說,1個(gè)MPPT后面的組串越少越好,因?yàn)槊總€(gè)MPPT回路都是獨(dú)立運(yùn)行的,系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性更大。 從穩(wěn)定性和效率上來說, 1個(gè)MPPT后面的組串越多越好,因?yàn)镸PPT數(shù)量越多系統(tǒng)成本越高,穩(wěn)定性越差,損耗越多。
 
  光伏系統(tǒng)最常見的故障就是直流側(cè)故障,熔絲常見失效模式分為過電流熔斷、老化熔斷、過溫熔斷。過電流熔斷是在過載、短路等超出額定的情況下發(fā)生的保護(hù)性熔斷;老化熔斷是指在長(zhǎng)期的工作中,由于自身老化,截流能力下降,在沒有過流的情況下發(fā)生的故障性熔斷;熔絲的電流和溫度有很大關(guān)系,熔絲如果在高溫下工作,截流能力下降,發(fā)生故障性熔斷可能性比較大。
 
  一個(gè)MPPT配置1到2路組串,即使某一路組件發(fā)生短路,總電流也不會(huì)超過15%,因此不需要配置熔斷器 ,一個(gè)MPPT如果配置N路(N≥3)組串,某一路組件發(fā)生短路,這一路組串就會(huì)出現(xiàn)(N-1)*短路電流,這時(shí)候就需要配置熔斷器。經(jīng)過理論分析和多年的實(shí)踐,證明這個(gè)方法是正確的,原理如下:
 
  如上圖所示,一個(gè)MPPT接兩路組件,分別為S1和S2,當(dāng)S2某個(gè)地方發(fā)生對(duì)地短路,由圖可以看到,S2的負(fù)極電流不經(jīng)過熔斷器流向接地點(diǎn),S1的負(fù)極電流經(jīng)過公共匯集點(diǎn)和S2的熔斷器流向接地點(diǎn),熔斷器的總電流不超過額定電流的15%,達(dá)不到熔斷的條件,也不會(huì)有火災(zāi)隱患,因此不需要熔斷器。
 
  當(dāng)一個(gè)MPPT如果配置N路(N≥3)組串時(shí),短路電路就會(huì)增加。
 
  如上圖所示,一個(gè)MPPT接三路組件,分別為S1、S2和S3,當(dāng)S3某個(gè)地方發(fā)生對(duì)地短路,由圖可以看到,S3的負(fù)極電流不經(jīng)過熔斷器流向接地點(diǎn),S1和S2的負(fù)極電流經(jīng)過公共匯集點(diǎn),和S3的熔斷器流向接地點(diǎn),熔斷器的總電流為短路電流的2倍,達(dá)到熔斷的條件,會(huì)有火災(zāi)隱患,因此多路組串需要配置熔斷器來保護(hù)。
 
  結(jié)合實(shí)際,科學(xué)設(shè)計(jì),根據(jù)不同的地形,組件遮擋情況,選擇不同MPPT架構(gòu)的逆變器,降低電站采購成本和維護(hù)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
 
  (1)平地?zé)o遮擋,光照條件好的地區(qū),建議選擇單路MPPT,單級(jí)結(jié)構(gòu)的逆變器,可以提高系統(tǒng)可靠性,降低系統(tǒng)成本;
 
  (2)地形復(fù)雜山丘電站,如領(lǐng)跑者基地等大型電站,存在朝向不一致和局部遮擋的現(xiàn)象,且不同的山丘遮擋特性不一樣,帶來組件失配問題,不得不選擇多路MPPT,那么每路MPPT 2個(gè)組串輸入的逆變器會(huì)是較好的選擇,無熔絲易損件、故障定位準(zhǔn)確度高,維護(hù)更簡(jiǎn)單。
 
  (3)地形不是很復(fù)雜山丘電站和屋頂電站,沒有組件遮擋,建議選擇一路MPPT配置多個(gè)組串的逆變器,可以兼顧組串失配和高效率,設(shè)計(jì)更靈活。
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