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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，已基本進入平價無補貼發(fā)展的新階段。與此同時，提高發(fā)電效率，降低發(fā)電成本等技術(shù)進步成了新的行業(yè)驅(qū)動與發(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具有很強非線性的直流電源,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會產(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，在電路中通常會并聯(lián)旁路二極管。但是引入旁路二極管則會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)對最大功率點的跟蹤造成了一定的干擾，傳統(tǒng)的最大功率點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。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。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)阻的非線性特性會更加復(fù)雜，導(dǎo)致需要驗證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度，移動變化，用以追蹤不同情況下的最大功率點。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)約了測試時間，提高了測試效率。
SAS1000軟件云遮動態(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控制20路獨立的光伏模擬輸出，實現(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2250V，并機可達2MW，具有高功率密度特點，配合SAS1000/SAS1000M可對進行測試；
●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)計的機型，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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