基于PVsyst软件的组件功率优化器的仿真模拟

基于PVsyst软件的组件功率优化器的仿真模拟

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        对于存在阴影遮挡的户用光伏发电系统场景,由于受遮挡电池和未受电池遮挡的输出特性不一致,将会带来串联电池片的输出电流失配目前在组件端消除失配影响的解决方案之一为使用功率优化器( 即直流到直流转化器)

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  功率优化器监控并优化每块光伏电池板的电能,即使阵列中任意一块电池板出现失配问题时,其他电池板仍然能输出最大功率,每一块光伏组件将独立工作在最大功率点上,因而能够补偿因失配问题而产生的发电量损失,从而组件与组件的失配损失将降低为0%。

  光伏优化器可根据串联电路需要,将低电流转化为高电流,最后将各功率优化器的输出端串联并接入汇流箱或逆变器。它具有最大能量采集转换功能,数据采集功能和通讯功能,可快速、轻松地安装在太阳能光伏系统中,可适合在不同规模的并网光伏发电系统中应用。

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       目前PVsyst6.6.1版本软件对老版本的功率优化器系统进行了修正,可模拟阴影遮挡场景下的功率优化器系统,下面通过户用小系统进行模拟仿真,项目地选择南京,光伏电池组件安装于屋面的南坡面,共计24块组件。

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基于PVsyst软件的组件功率优化器的仿真模拟

图1 冬至日上午9时阴影遮挡模拟

由于方阵正前方存在东西坡面楼房,冬至日上午9时和下午15时,对光伏方阵的三块组件产生阴影遮挡,从模拟结果可知,当没有采用优化器方案时,全年的阴影遮挡辐射损失为1.2%,由此产生的电性能损失为0.4%,方阵组件的失配损失默认值1%。

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图2

当采用功率优化器后,全年的阴影遮挡辐射损失为0.8%,由此产生的电性能损失为0.2%,由于安装了优化器,组件与组件之间将不存在失配损失,因此为0%,安装优化器后,对于该阴影遮挡场景,光伏系统的整体效率将提升1.6%。

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图3   优化前后对比

图3为全年的功率增益分析,从图可知,冬季和春季由于太阳的高度角较低,阴影遮挡较其他月份大,因此这两个季节的功率优化器对于功率的提升较为明显,而在夏秋季提升比例较小。

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图4     使用优化器后的功率增益

模拟研究结果表明:当光伏系统周边存在遮挡物,给组件加功率优化器可降低组件之间的阴影遮挡失配损失,功率优化器的发电提升和电站的实际的遮挡情况有很大关系的,对于本案例,遮挡阴影比例较小,安装优化器后发电量可提升1.6%。

原文始发于微信公众号(坎德拉学院):基于PVsyst软件的组件功率优化器的仿真模拟

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