1. 組串電壓失配估算工具
組串失配的原因有很多,如陰影遮擋、組件衰減、環(huán)境溫度變化、線纜長度不同等,因此它是一個綜合因素。其中組件的衰減會引起組串的電流失配,而溫度和線纜的長度則會引起組串的輸出線纜上壓降的變化,從而帶來組串的電壓失配。
新版PVsyst和以往的版本相比,第一個新特性即組串的電壓失配估算工具。如圖1所示,在右側的紅色線框里面,共有8個選項,其中第1到第3選項基本陳述了pvsyst失配估算的原理,剩余的選項和具體模擬的項目有關,并大致根據(jù)組串的排布、逆變器數(shù)量和型號等來估算電壓失配值,供用戶參考。
▲圖1?
圖1中,第1個選項(Mismatch:General principles)可看到對不同場景下的組串功率-電壓和組串功率-電流曲線,四個小按鈕分別為:不同線纜長度下的電壓失配、組件溫度變化導致的電壓失配、電流失配(兩塊組件串聯(lián),基于兩種不同輻照)、電流失配(組串形式,基于兩種不同輻照)。對于不同線纜長度下的電壓失配,失配損失基本上和電流由一定的線性關系,電流越大,失配越大。
▲圖2?
對于22塊組件一串的方陣而言,假設組串的等效線纜最長500米,最短20米,電壓差異4.9%,失配損失0.34%。
溫度差異10℃導致的組串電壓差異4.4%,而失配損失則為0.43%。
如圖3所示為電流差異的特征表現(xiàn),當電流差異20%時,組串的電流失配損失達到4.19%。同電壓失配相比,電流失配確實要大的多。因此在失配參數(shù)確定方面,重點關注電流失配即可。
▲圖3? 電流失配?
【案例】 某光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機容量1.26MW,采用晶科265Wp功率檔位組件,組件布置采用22塊一串,共219串,兩臺陽光電源集中式逆變器,經(jīng)過PVyst估算得到的電壓失配損失為0.16%。
▲圖4? 案例電壓失配估算值
2. 桿狀物體陰影遮擋系數(shù)(優(yōu)化設計)
對于電纜、電線或者細桿狀物體,一般尺寸較小,它所產(chǎn)生的陰影一般不會遮擋整個電池片,而是產(chǎn)生線狀陰影,如圖5圖6所示,由于障礙物距離光伏方陣的距離一般是相當遠的,會在組件表面產(chǎn)生一個較大的半影(由于太陽直徑較大的關系),那么輻照度損失應被視為陰影區(qū)域的積分。
▲圖5
▲圖6
在這種情況下,電池中的工作電流受到電線及電池片的尺寸大小的影響,電線對組件電池的影響可以用“Thin Object ratio”系數(shù)來表征。
如圖7所示。在三維建模界面點擊菜單欄“tools”,找到“thin objects analyze tool”,遮擋物的寬度為20mm,距離方陣30米,組件電池片的尺寸為156mm*156mm。通過計算,遮擋的最大影響比例9.2%,電池或組串的遮擋損失為8.6%(從電流特性方面考慮)。那么在三維建模界面,如圖8所示,可在Thin object旁邊的比例填入8.6%,而之前的版本,這個值一般都是人為填入的,如果填入的值不準確,則對模擬結果的準確性有直接影響。
▲圖7?
▲圖8
原文始發(fā)于微信公眾號(坎德拉學院):新版PVsyst:新特性,更強大