태양광 인버터 스트링 설계 계산
다음 문서는 PV 시스템을 설계할 때 시리즈 스트링당 최대/최소 모듈 수를 계산하는 데 도움이 됩니다. 그리고 인버터 크기는 전압과 전류 크기의 두 부분으로 구성됩니다. 인버터 크기를 결정하는 동안 태양광 발전 인버터 크기를 결정할 때 고려해야 하는 다양한 구성 제한을 고려해야 합니다(인버터 및 태양광 패널 데이터 시트의 데이터). 그리고 크기 조정 시 온도 계수가 중요한 요소입니다.
1. Voc/Isc의 태양광 패널 온도 계수:
태양광 패널이 작동하는 전압/전류는 셀 온도에 따라 달라지며, 온도가 높을수록 태양광 패널이 생성하는 전압/전류가 낮아지고 그 반대도 마찬가지입니다. 시스템의 전압/전류는 가장 추운 조건에서 항상 가장 높으며, 예를 들어 이를 해결하려면 Voc의 태양광 패널 온도 계수가 필요합니다. 단결정 및 다결정 태양광 패널의 경우 SUN 72P-35F의 -0.33%/oC와 같이 항상 음의 %/oC 수치입니다. 이 정보는 태양광 패널 제조업체 데이터 시트에서 확인할 수 있습니다. 그림 2를 참조하세요.
2. 직렬 스트링의 태양광 패널 수:
태양광 패널이 직렬 스트링으로 연결되면(즉, 한 패널의 양극이 다음 패널의 음극에 연결됨) 각 패널의 전압이 합쳐져 전체 스트링 전압이 됩니다. 따라서 우리는 직렬로 연결하려는 태양광 패널 수를 알아야 합니다.
모든 정보를 얻었으면 다음 태양광 패널 전압 크기 및 전류 크기 계산에 해당 정보를 입력하여 태양광 패널 설계가 요구 사항에 적합한지 확인할 수 있습니다.
전압 크기:
1. 최대 패널 전압 =Voc*(1+(Min.temp-25)*온도 계수(Voc)
2. 태양광 패널의 최대 개수=최대. 입력 전압 / 최대 패널 전압
현재 크기:
1. 최소 패널 전류 =Isc*(1+(Max.temp-25)*온도 계수(Isc)
2. 최대 문자열 수=최대. 입력 전류 / 최소 패널 전류
3. 예:
브라질 쿠리티바 시 고객은 Renac Power 5KW 3상 인버터 1개를 설치할 준비가 되어 있으며, 태양광 패널을 사용하는 모델은 330W 모듈이며, 도시의 최저 표면 온도는 -3℃, 최대 온도는 35℃입니다. 회로 전압은 45.5V, Vmpp는 37.8V, 인버터 MPPT 전압 범위는 160V-950V이며 최대 전압은 1000V를 견딜 수 있습니다.
인버터 및 데이터시트:
태양광 패널 데이터시트:
A) 전압 크기 조정
최저 온도(위치에 따라 다름, 여기서는 -3℃)에서 각 스트링에 있는 모듈의 개방 회로 전압 V oc 는 인버터의 최대 입력 전압(1000 V)을 초과해서는 안 됩니다.
1) -3℃에서의 개방회로 전압 계산:
VOC (-3℃)= 45.5*(1+(-3-25)*(-0.33%)) = 49.7 볼트
2) 각 문자열의 최대 모듈 수 N 계산:
N = 최대 입력 전압(1000V)/49.7 Volt = 20.12(항상 내림)
각 스트링의 태양광 PV 패널 수는 20개 모듈을 초과할 수 없습니다. 게다가 최고 온도(위치에 따라 다름, 여기서는 35℃)에서 각 스트링의 MPP 전압 VMPP는 태양광 인버터의 MPP 범위(160V-160V) 내에 있어야 합니다. 950V):
3) 35℃에서 최대 전력 전압 VMPP 계산:
VMPP (35℃)=45.5*(1+(35-25)*(-0.33%))= 44 볼트
4) 각 문자열의 최소 모듈 수 M 계산:
M = 최소 MPP 전압(160V)/ 44V = 3.64(항상 반올림)
각 스트링의 태양광 PV 패널 수는 모듈 4개 이상이어야 합니다.
B) 현재 규모
PV 어레이의 단락 전류 I SC 는 태양광 발전 인버터의 허용된 최대 입력 전류를 초과해서는 안 됩니다.
1) 35℃에서의 최대 전류 계산:
ISC (35℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9.22*(1+(35-25)*(-0.06%))= 9.16 A
2) P의 최대 문자열 수 계산:
P = 최대 입력 전류(12.5A)/9.16 A = 1.36 스트링(항상 내림)
PV 어레이는 스트링 1개를 초과할 수 없습니다.
주목:
스트링이 하나만 있는 인버터 MPPT에는 이 단계가 필요하지 않습니다.
다) 결론:
1. PV 발전기(PV 어레이)는 다음으로 구성됩니다.문자열 하나, 삼상 5KW 인버터에 연결됩니다.
2. 각 스트링에 연결된 태양광 패널은 다음과 같아야 합니다.4-20개 모듈 이내.
주목:
3상 인버터의 최고 MPPT 전압은 약 630V(단상 인버터의 최고 MPPT 전압은 약 360V)이므로 이때 인버터의 작동 효율이 가장 높습니다. 따라서 최상의 MPPT 전압에 따라 태양광 모듈 수를 계산하는 것이 좋습니다.
N = 최고 MPPT VOC / VOC(-3°C) = 756V/49.7V=15.21
단결정 패널 최고 MPPT VOC =최고 MPPT 전압 x 1.2=630×1.2=756V
다결정 패널 최고 MPPT VOC =최고 MPPT 전압 x 1.2=630×1.3=819V
따라서 Renac 3상 인버터 R3-5K-DT의 경우 권장되는 입력 태양광 패널은 16개 모듈이며 16x330W=5280W 스트링 1개만 연결하면 됩니다.
4. 결론
인버터 입력 태양광 패널 수는 셀 온도와 온도 계수에 따라 달라집니다. 최고의 성능은 인버터의 최고의 MPPT 전압을 기반으로 합니다.