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在光伏系统中,将光能转化为电能的是光伏组件,而客观存在的组件失配,一定程度上降低了光伏系统的发电量。采用多MPPT方案,可以一定程度上降低组件失配影响。
一、组件失配是什么
每块组件都有自己的P-V特性曲线,该曲线会随着光照强度、环境温度的变化而变化,如图一所示。
不同厂家、不同型号、以及不同生产批次的光伏组件,P-V特性曲线并不完全一致;在不同光照、不同温度以及不同衰减下,各组件的特性曲线也会不一致。简单来说,一个阵列内同一时间不同组件的P-V特性曲线不一致,就是组件失配。由失配的组件进行串联或并联,形成新的组合功率曲线,如图二所示。新组合曲线的最大功率输出,将小于组合前各功率曲线最大功率输出之和,这就是组件失配导致的功率损失。
二、光伏系统中失配产生的原因
光伏阵列一般采用同一厂商同一批次型号,选择同倾斜角度进行光伏阵列设计建设,由于各组件P-V特性曲线一致,基本可以认为电站运营初期没有失配情况发生。经过一段时间的运行,光伏组件将出现不同程度的失配情况,讨论较多的有以下三种情况。
组件正常衰减的离散性
通常来说,光伏组件在第一年的衰减约为2%,以后每年衰减约为0.7%,国标规定25年的生命周期内衰减不超过20%。仅仅是组件衰减并不会导致失配,导致失配的是各块组件的衰减的离散性,即衰减程度的不一致性,离散性越大,失配程度越高。例如,在某个组串运行5年后,大部分组件衰减了5%,仅有1块组件衰减了7%,那么失配就仅在该7%衰减组件与其他组件串联时产生,其他同步衰减5%的组件之间没有失配。
在同一阵列内一般采用同一批次的光伏组件,衰减离散性相对较小,影响比较小。其中一种衰减是由PID(PotentialInducedDegradation)引发的,使用有抗PID功能的逆变器,可以一定程度恢复组件的衰减,进一步降低组件衰减的离散性。
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