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光伏多峰值特性曲線的模擬解決方案
2024-07-05
目前全球的光伏產(chǎn)業(yè)仍處于如火如荼的狀態(tài)。受政策利好等因素影響，國內(nèi)以光伏發(fā)電為代表的新能源發(fā)展成效顯著，裝機(jī)規(guī)模穩(wěn)居全球首位，發(fā)電量占比穩(wěn)步提升，成本快速下降，已基本進(jìn)入平價(jià)無補(bǔ)貼發(fā)展的新階段。與此同時(shí)，提高發(fā)電效率，降低發(fā)電成本等技術(shù)進(jìn)步成了新的行業(yè)驅(qū)動(dòng)與發(fā)展方向。研究復(fù)雜情況下光伏輸出特性，對提高發(fā)電效率起著決定性作用。
一、光伏輸出特性曲線——多峰值曲線
光伏組件模塊是一個(gè)具有很強(qiáng)非線性的直流電源,其輸出電氣特性主要受光照幅值、工作溫度及風(fēng)速等其它因素的影響。當(dāng)光伏陣列表面被局部遮擋時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱斑效應(yīng)。為了防止太陽能電池因熱斑效應(yīng)局部溫度過高而損壞，在電路中通常會(huì)并聯(lián)旁路二極管。但是引入旁路二極管則會(huì)使工作在局部陰影光照條件下的光伏陣列輸出產(chǎn)生多峰現(xiàn)象。
二、模擬多峰值曲線的意義
局部陰影下PV曲線的多峰值特性使并網(wǎng)對最大功率點(diǎn)的跟蹤造成了一定的干擾，傳統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤算法也不再能奏效,不能有效辨別全局峰值和局部峰值,無法跟蹤到真正的最大功率點(diǎn)。降低了光伏組件對光能的利用率，導(dǎo)致系統(tǒng)的輸出功率大幅度降低，造成資源浪費(fèi)。因此模擬局部陰影條件下光伏組件的多峰值輸出特性，對光伏系統(tǒng)中逆變器、微逆變器、功率優(yōu)化器等擁有MPPT功能的設(shè)備的測試擁有較大的意義。
三、解決方案
在局部陰影條件下，光伏陣列內(nèi)阻的非線性特性會(huì)更加復(fù)雜，導(dǎo)致需要驗(yàn)證MPPT算法的用戶需要建立復(fù)雜的光伏陣列仿真。ITECH的SAS1000光伏模擬軟件除曲線編輯外，還提供云遮動(dòng)態(tài)模擬功能，僅需幾步簡單設(shè)置即可模擬局部陰影條件下的多峰值等輸出特性曲線。用戶可選擇太陽能電池板的串并聯(lián)數(shù)來改變PV 曲線圖的相關(guān)參數(shù)大小，編輯云遮的不同光照強(qiáng)度，移動(dòng)變化，用以追蹤不同情況下的最大功率點(diǎn)。與客戶自建仿真模型或使用其它光伏模擬器相比簡化了測試步驟，節(jié)約了測試時(shí)間，提高了測試效率。
SAS1000軟件云遮動(dòng)態(tài)模擬功能編輯界面
SAS1000軟件模擬的PV多峰曲線
SAS1000軟件配合不同規(guī)格特性的光伏電源，可以作為太陽能模擬器為微電網(wǎng)、分布式光伏等電源系統(tǒng)的系統(tǒng)仿真及核心設(shè)備檢測提供支持。SAS1000M多路光伏模擬軟件可支持同時(shí)控制20路獨(dú)立的光伏模擬輸出，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的陣列模擬。
光伏模擬源采用軟硬件結(jié)合方案，在硬件上根據(jù)光伏行業(yè)組串式、微逆等不同功率等級需求，搭載專業(yè)硬件獲得最優(yōu)的測試能力。
●集中式或組串式逆變器可選用IT6000C系列雙向直流電源。IT6000C系列電壓可達(dá)2250V，并機(jī)可達(dá)2MW，具有高功率密度特點(diǎn)，配合SAS1000/SAS1000M可對進(jìn)行測試；
●小功率組串逆變器及功率優(yōu)化器可選 IT-M3900C SAS或IT-M3600電源。IT-M3900C SAS為IT-M3900C系列下為光伏仿真應(yīng)用特別設(shè)計(jì)的機(jī)型，1U6kW超高功率密度。IT-M3600為? U的Mini體積，200W/400W/800W的功率等級適應(yīng)單板級仿真。
●針對要求更高的微逆變器測試需求，2023年將推出新一代的IT-N2100系列高速專用光伏仿真電源。
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