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三、光伏系统中直流开关的选型步骤
光伏直流开关的选型一般通过关键参数初步估算并保证足够的余量。光伏系统中光伏电池板本身的输出功率受到天气、环境温度、逆变器功率点跟踪等影响;其次,光伏逆变器本身有输入功率的限制和保护,有最大容许输入电压,以及电流的限制和保护;最后直流开关本身的额定关断能力和环境温度也有关系。
环境一定的时候电池板(电池阵列)输出受逆变器直流侧功率跟踪的影响,随着电压的升高,直流开关通断电流的能力会下降(热效应影响)。总的来说使用的直流开关能通断电池板实际输出的电压和电流,天气、环境稳定、逆变器的功率跟踪等都需要考虑在内。
最简单的方法是选择的直流开关(无论外置和内置)满足如上公式1.1和1.2的要求。由于电池板不可能工作在最大短路电压和开路电流上,所以一般外置的直流开关使用最大功率点电压和电流来做参考:
电压=NSxVMPx1.15(公式1.3)
电流=NPxIMPx1.25(公式1.4)对于内置的直流开关,可能还会受到逆变器本身最大输入电压和电流的限制,所
以为了合理节约系统成本,一般依据直流开关能通断电池板实际输出的电压和电流,并不高于所选择使用的逆变器的保护电压和电流。总的来说,直流开关的通断V-1曲线需要包络逆变器允许输入的直流电压和电流曲线。总的来说光伏直流开关的选择可以根据如下几个步骤:
1.确定系统电压。
所选择的直流开关允许最大电压需要能达到光伏系统电压要求。常见的有600V和1000V。一般接入单相逆变器的系统电压最高为600V,三相组串型或者电站型逆变器的系统电压最高为1000V。
2.确定独立电池串的路数。
如果是内置的直流开关,由于集成在逆变器内部,所以和逆变器独立的MPPT数目有关系。常见的逆变器是单路MPPT,双路MPPT,市面上也有少数3路MPPT的并网逆变器。一般逆变器功率等级在1kW~3kW的设计为单路MPPT;3kW~30kW为双路MPPT,有少数公司也有三路MPPT的逆变器;大型逆变器100kW以上一般都是通过汇流箱汇流后输入一路MPPT。逆变器独立的MPPT数目决定了选择的内置直流开关的独立通段对数。
如果是外置直流开关,可能和设计的系统组网有关系,可以选择具有通断多串电池板的外置直流开关或者选择只能通断一串电池板的外置直流开关。
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