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大功率三相离网逆变器在光伏系统中的应用

浏览次数: 日期:2019年6月6日 11:05

在光伏离网系统的应用中,最常见的就是光伏离网一体机了,一体机顾名思义就是集MPPT控制器和离网逆变器于一体。结构简单,安装运输方便。对于负载功率较小的项目,一般采用光伏离网一体机满足用户需求。但是对于大功率三相离网逆变器,市场主流更倾向于用分体式离网逆变器。


对于大功率离网应用需求,如果MPPT控制器和离网逆变器集成在一起,整个机箱会非常大,安装运输均不方便,其次散热问题也会带来一定的考验。所以,综合各种因素考量,在大功率离网机型的应用中,MPPT控制器和离网逆变器一般会采用分体的方案,二者相互配合使用。


本文以晶福源IPS系列离网逆变器为例来介绍大功率分体式离网逆变器的应用情况。HSC系列为太阳能控制器,功率段在10kW~160kW,采用MPPT控制算法,追踪效率高。模块化设计(10KW/15KW/20KW三种模块),每个模块相当于是一路独立的MPPT。具备最大功率点追踪、温度补偿和RS485/干接点通讯等完善的功能和保护机制。

晶福源HSC系列MPPT控制器系统图

 

与太阳能控制器配合使用的为IPS系列离网逆变器,功率段涵盖80KW~160KW,内置隔离变压器,支持三相100%不平衡负载,纯正弦波输出,效率高达95%,具备市电和油机旁路和RS485通讯接口。输入/出过欠压、过温、过载及短路保护等完善的保护功能。

晶福源IPS系列电池逆变器系统图

 

由于MPPT控制器和离网逆变器是分体的,这就导致了其配置具备很大的灵活性。在常规的离网系统设计,选型逆变器和控制器时一般会考虑两个重要因素。即“负载峰值功率”和“负载日耗电量”。峰值功率决定了离网逆变器的功率。日耗电量决定了光伏组件的容量,从而决定了MPPT控制器的功率大小。如果采用常规的离网一体机方案,由于集成MPPT控制电路和离网逆变电路,设备厂商一般都会将二者功率做到一致来满足绝大多数需求。例如晶福源XPI 5KVA离网逆控一体机,从输入功率5760W和输出功率5000VA参数就可以看出,MPPT控制部分和离网逆变部分均为5KW。虽然一体机的简单结构带来的优势不言而喻。但是在某些比较特殊的应用中,由于无法保证光伏组件容量和负载功率一致,导致一体机的选型也面临了大马拉小车的现象。在小功率的离网系统中这种差距可能不大,但是在稍大功率中,差异就会很明显。

HSC系列MPPT控制器+IPS系列离网逆变器系统图

 

例如以下两种情况:


其一,负载峰值功率较大但运行时间较短,日耗电量不大。为满足较高的峰值功率输出,需要选择较大的离网逆变器与负载匹配,即:光伏组件功率<负载峰值功率。


如某地区,平均日照时长5小时/天,负载为重要工业设备,峰值负载功率为160KW,每天工作在峰值2小时,日用电约320KWH。在不考虑市电、油机后备和情况下。


按照负载功率,离网逆变器选择160KW的即可满足。而光伏组件的容量配置需要满足每天负载的用电,假定系统整体效率在80%的情况下,组件配置最小值约为Wp=320KWH/(5H*80%)=80KW,此时MPPT控制器对应可以选择80KW左右。


其二,负载峰值功率较小但连续工作时长较长,日耗电量较大,为了满足光伏充分的供给,必须要超额的配置光伏组件,此时需要选择较大功率的MPPT控制器。即:光伏组件功率>负载峰值功率。


如某地区,平均日照时长5小时/天,负载为企业办公场所用电,峰值负载功率为80KW,工作日正常用电8小时,日用电约640KWH。在不考虑市电、油机后备情况下。


按照负载功率,离网逆变器选择80KW的即可满足。而光伏组件的容量配置需要满足每天负载的用电,假定系统整体效率在80%的情况下,组件配置最小值约为Wp=640KWH/(5H*80%)=160KW。此时MPPT控制器对应可以选择160KW左右的。


综合以上案例,在较大功率的离网系统中,逆变器和控制器的功率选择其实是不一定要一致,根据实际情况选用合适的功率,提高设备实际使用功率,避免浪费设备的利用率。晶福源HSC系列MPPT控制器采用模块化的设计,配置方便,更方便后期扩容,配合IPS系列离网逆变器,可以将设备性能发挥大最大,同时将成本控制在最佳状态。

 

 

新疆喀什叶城县840K离网项目(MPPT控制器+离网逆变器)

 

晶福源作为国内光伏离网逆变器产品线最齐全的厂家之一,拥有全系列的离网逆变器产品,功率范围0.5-160kW,涵盖单相、三相应用。除了拥有IPS分体式大功率离网逆变器之外,还有逆控一体机ESS-B 10~20kW和ETS-B系列10~60kW。

 

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