【科普】光伏逆變器五大技術(shù)路線及代表企業(yè)
MPPT,即Maximum Power Point Tracking的簡稱,中文為“最大功率點(diǎn)跟蹤”,即:逆變器根據(jù)外界不同的環(huán)境溫度、光照強(qiáng)度等特性來調(diào)節(jié)光伏陣列的輸出功率,使得光伏陣列始終輸出最大功率。MPPT是逆變器非常核心的技術(shù),MPPT電壓在進(jìn)行光伏電站設(shè)計(jì)時(shí)一項(xiàng)非常關(guān)鍵的參數(shù)。
上圖中,光伏組件的輸出電壓和電流遵循I-V曲線(綠色)、P-V曲線(藍(lán)色),如果希望逆變器輸出的功率最大,就需要直流電壓運(yùn)行在紅點(diǎn)所在的最大點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)就是最大功率點(diǎn)。假如最大功率點(diǎn)是550V,550V時(shí)功率是200W。此時(shí),運(yùn)行在520V時(shí)的功率約為190W,580V時(shí)約為185W,都沒有550V時(shí)的功率大。逆變器如果跟蹤不到550V,就損失了發(fā)電量,但不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生其他影響。
P-V曲線隨著光照強(qiáng)度、溫度和遮擋的不同在變化著,最大功率點(diǎn)也隨著變化??赡茉缟献畲蠊β庶c(diǎn)電壓是560V,中午是520V,下午是550V,所以逆變器需要不斷地尋找這個(gè)最大功率點(diǎn),也就是最大功率點(diǎn)跟蹤了,這樣才能保證全天的電池板能量都能最大化地輸出出來,不浪費(fèi)太陽能資源。
2光伏發(fā)電單元的 MPPT 及其算法
在實(shí)際工程中,一個(gè)500kW的逆變器,往往要接80~90個(gè)光伏組串。由于遮擋不一致、組件功率偏差等原因,不同的組串間必然存在輸出功率偏差。因此,每個(gè)逆變器接入的光伏組串的輸出特性曲線變得復(fù)雜,呈多極值點(diǎn),如下圖所示。
圖2中,光伏方陣的輸出功率曲線出現(xiàn)了多個(gè)功率的峰值。如何找到功率最大的那個(gè)點(diǎn),就需要進(jìn)行MPPT計(jì)算了!目前,MPPT計(jì)算有下列幾種方法:
1)單峰值功率輸出的MPPT的算法,如:恒電壓跟蹤法(Constant Voltage Tracking 簡稱CVT)、干擾觀察法(Perturbation And Observation method簡稱P&O)、增量電導(dǎo)法(Incremental Conductance method簡稱INC)、基于梯度變步長的電導(dǎo)增量法,等等。
2)多峰值功率輸出MPPT算法,如:結(jié)合常規(guī)算法的復(fù)合 MPPT 算法、Fibonacci 法、短路電流脈沖法。
想了解更多關(guān)于逆變器MPPT的內(nèi)容,可以在平臺(tái)回復(fù)“172”查看《逆變器的MPPT介紹》,原文為“索比光伏網(wǎng)”的《光伏逆變器MPPT算法全面解析》,作者張喆。