此外環(huán)境溫度對組件的輸出電壓有很大影響,從25°到-10°之間組件輸出電壓是一個較陡的上升曲線,在超過-10°以后電壓上升變化較小。組件的電壓溫度系數(shù)-0.35%/k(不同廠家略有差異),在溫度系數(shù)余量方面我們推薦考慮30*0.35%=10.5%,綜合海拔與溫度的兩個余量考量因素,我們推薦系統(tǒng)的電壓設計余量為20%,以下為推薦的余量修正后的系統(tǒng)電壓情況:
表三 光伏DC1500V系統(tǒng)不同功率組件系統(tǒng)修正電壓:
功率 |
260W |
265W |
270W |
275W |
最大系統(tǒng) |
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最大系統(tǒng) |
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備注:本數(shù)據(jù)根據(jù)峰值數(shù)據(jù)余量20%計算修正,推薦采用。 |
我們從上圖發(fā)現(xiàn)通過采用峰值數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)工作電壓最大值在1250V以下,采用DC1500V額定工作電壓的光伏斷路器可以滿足系統(tǒng)要求。但是值得注意的是系統(tǒng)修正最大開路電壓超過斷路器的最高額定有效工作電壓1.5%,雖然這只是修正得出的結果并不代表實際峰值,但海拔超過3000米后開路電壓會超過斷路器的最高有效工作電壓,系統(tǒng)開路電壓不應超過斷路器的最高有效工作電壓是我們選型的基本守則。
其次:我們看一下電流的選擇,電流的選擇在DC1000V系統(tǒng)按照每串12A計算后取斷路器優(yōu)選值的速算辦法辦法是主流,這個方案也是我在2011年底的研究成果。在DC1500V系統(tǒng)計算方式?jīng)]有錯,但是不能再采用這個結果了。組件的效率提升是近年組件價格下降的主要原因,也就是在相同的單位面積中輸出更高功率,組件面積沒有增大但功率增加了,這必然會使組件電壓和電流輸出都提高,在260W以上光伏系統(tǒng)中都要逐步考慮增加斷路器的額定工作電流,電流的提升與DC1500V還是DC1000V系統(tǒng)沒有關系,這是組件輸出參數(shù)提升帶來的問題。
表四:最大工作電流計算表
功率 |
260W |
265W |
270W |
275W |
最大工作電流 |
8.49A |
8.63A |
8.77A |
8.82A |
修正后電流 |
12.735A |
12.945A |
13.155A |
13.23A |
16路匯流箱 |
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我們對光伏斷路器的電流選型計算推薦用組件標稱最大工作電流*150%的簡單速算法,據(jù)圣昂電氣團隊從2010年開始跟蹤調查數(shù)據(jù)庫顯示,130%的經(jīng)驗余量設計是臨界值,非常容易出現(xiàn)誤跳事故。
關于斷路器推薦余量50%的原因有三點,1.輻照度影響:組件電流參數(shù)是輻照度1000的基準,輻照條件好的地區(qū)峰值輻照度在1200左右,這樣至少消耗掉了20%設計余量,西北地區(qū)2季度最易超發(fā)。2.設備安裝環(huán)境都比較惡劣、散熱差,設備內部溫度都很高,這對斷路器有降容的影響,現(xiàn)場實測發(fā)現(xiàn)過最高溫度超過70°。3.不同廠家斷路器溫升控制差距很大,我們的光伏斷路器在串聯(lián)后的溫升不超過60K,一般要在70K以上,超過80K不合格產(chǎn)品也大行其道,超過80K溫升的主要誘因是串聯(lián)部分沒有使用焊接方式,銅排螺釘安裝發(fā)熱過高。在2012年西北地區(qū)某韓國品牌斷路器產(chǎn)品串聯(lián)溫升不能滿足使用大面積誤跳閘還歷歷在目。我們推薦的電流余量精確設計選擇是30%經(jīng)驗余量+(峰值輻照度/1000-1)*100%=項目實際電流設計余量,簡單速算按照50%計算
最后總結一下我們的觀點:光伏DC1500V系統(tǒng)我們推薦單串組件3*11=33塊的方案,匯流箱出線及逆變器進線斷路器工作電壓選擇DC1500V,電流最小選擇225A,如采用了串聯(lián)是使用螺釘安裝銅排等非焊接連接的方式,電流建議再選大一檔到250A.光伏斷路器的選型推薦大家以峰值參數(shù)作為計算依據(jù)。