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光伏电站离并网点较远 逆变器最佳安装位置在哪?

光伏系统工程  来源:古瑞瓦特    2020/4/8 9:50:04  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:如果一个光伏系统,组件安装的地方,离电网的并网点距离较远,如超过300米,并网逆变器的位置有三种选择:一是尽量靠近并网点,节省交流电缆;二是尽量靠近组件,节省直流电缆;三是综合考虑,安装在中间。那么,这几种情况哪一种比较好呢?

对于光伏系统而言,最重要的是初始成本和电站收益。所以我们可以从这两点来比较这三种方案的优缺点。我们以一个66kW的电站为例,组件离并网点距离300米,组件功率330W,数量为200块,采用20块组件串联,10并的方式接入一台60kW的逆变器。从组件到逆变器,直流电缆总共10组,20根线,交流输出采用星形连接,3W+N,地线选择就近连接。

成本对比

先从成本上比较,通用的光伏直流电缆PV 4m㎡目前的价格约为3.5元一米,60kW最大电流是87A,按距离远近,可以选用3*35+1*16m㎡或者3*50+1*25 m㎡铜电缆,目前市场价35 m㎡约60元/米,50 m㎡约90元/米。如果逆变器靠近并网点,直流电缆需要300*20=6000米,交流电缆选用35 m㎡长度约为10米,那么交直流电缆的价格60*10+6000*3.5=21600元。如果逆变器靠近组件,直流电缆需要25*20=500米,交流电缆选用50 m㎡长度约为300米,那么交直流电缆的价格90*300+500*3.5=28750元。从成本上看,逆变器靠近并网点更低一些。

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效率对比

再从效率上比较,逆变器的线路损耗包括直流损耗和交流损耗,直流损耗包括直流电缆的线性损耗和MPPT匹配的损失,其中MPPT匹配的损失和电缆内阻有关,一般电缆超过100米才比较明显。交流损耗就是流电缆的线性损耗,PV 4m㎡直流电缆的线阻按4.6mΩ/米算,35 m㎡铜电缆线阻按0.52mΩ/米算,50 mm2铜电缆线阻按0.39mΩ/米算。直流电流按8A计算,交流电流按87A算。

如果逆变器靠近并网点,直流电缆有300米长,MPPT匹配的损失比较大,直流电缆本身的损耗为:P=6000*0.0046*82,约为1800W,交流电缆损耗为:P=3*10*0.00052*872,约为118W,如不算MPPT匹配的损失,共有1918W。如果逆变器靠近组件,直流电缆需要500米,交流电缆选用50 m㎡长度约为300米,这样直流电缆的本身的损耗为:P=500*0.00046*82,约为150W,交流电缆损耗为:P=3*300*0.00039*872,约为2700W,加起来约为2850W。逆变器靠近并网点损耗会少一些。

从布线的方便性来看,直流电缆有20根细线,交流电缆只有一根粗线,所以选择逆变器靠近组件会更方便施工。直流没有过零点,电压高,如果发生火灾,直流部分隐患会更大些。这时选择逆变器靠近组件会更安全。如果光伏系统大部分时间自己不能消纳,要送入电网,这时交流电缆就越短越好。

总结从计算结果上看,当组件离并网点较远时,逆变器如果安装在并网点位置,电缆的初始成本会稍低一点,损耗也会低一点,但相差都不大。如果直流电缆超过100米时,还有可能导致MPPT匹配的损失。所以在实际安装时,还要综合考虑现场的各种条件,如布线的方便性,电站的安全性等。


原标题:组件离并网点较远,逆变器最佳安装位置在哪?

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