戶用項目：組件串聯數量太低，會降低發電量！

 組件串聯后，只要開壓低于逆變器的最大接入電壓，工作電壓在逆變器的MPPT電壓范圍之內，這就夠了嗎?

注意!最有方案已定是滿足上述兩條件后，以盡可能最大的數量進行串聯。

一、光伏組串設計的一般原則

在光伏項目中，光伏組件的串聯數量如何選擇?

一般情況下，我們參考《光伏發電站設計規范(GB 50797-2012)》中的規定，要同時滿足兩個條件：

條件1：光伏組件串聯后的最大開路電壓低于逆變器的最大接入電壓

如果光伏組件串聯后的最大開路電壓超過逆變器的最大接入電壓，則逆變器會燒毀。

條件2：光伏組件串聯后的MPPT電壓在逆變器的MPPT電壓范圍之內。

如果光伏組件串聯后的MPPT電壓在逆變器的MPPT電壓范圍之外，則影響項目的發電量。

那是不是同時滿足上述兩個條件，就是最優方案了呢?

不是!

二、某戶用項目設計案例

某戶用項目，由于戶用場地原因，選擇了12片300Wp光伏組件、3.6kW逆變器，參數如下圖所示。

1)光伏組件參數

從上表可以看出，組件的關鍵參數如下：

Voc=39.85V Vmpp=32.26V

Imp=9.30A Isc=9.75A

Voc溫度系數：-0.3%/ ℃

2)逆變器參數

從上表可以看出，逆變器的關鍵參數如下：

最大直流輸入電壓600V

MPPT電壓范圍80~500V

3)當地的環境參數

極端高溫35.4℃

極端低溫-19.8℃

通過環境參數計算獲得

最大開路電壓：

39.85V*[1+((-19.8)-25)*(-0.3%)]=45.21V

根據條件1公式：

600 ÷ 45.21=13.3

因此，最多串聯13個光伏組件。

根據條件2公式：

最大MPPT電壓：

32.26V*[1+((-19.8)-25)*(-0.3%)]=36.6V

最小MPPT電壓：

32.26V*[1+(35.4-25)*(-0.3%)]=31.25V

通過MPPT電壓范圍80~500V計算獲得

串聯個數是3~13個

綜合條件1、條件2，光伏組件串聯的數量為3~13個。

本項目的12片光伏組件，安裝上最初采用了2??6的串聯方案，即6個組件串成一個支路，分2個支路進入逆變器。

采用該方案，逆變器的后臺監控數據如下表所示。

從上表可以發現兩個問題：

1)兩個支路之間，存在匹配損失。

2)逆變器的直流電壓始終在200V以內。

上述方案滿足兩個條件：1)開壓低于600V 最大接入電壓，2)工作電壓在80~500V的MPPT電壓范圍之內，但該接線方案會影響逆變器工作效率。

三、Boost工作影響效率

逆變器的內部構造如下圖。

上圖中，你逆變器的直流母線電壓一般要達到輸出交流電壓的1.414倍及以上。如果低于此值，則Boost升壓電路工作。

以單相220V為例，直流母線電壓要達到311V。

當采用6個組件串聯的方案，逆變器的電壓始終保持在311V以內，因此Boost需要工作，同時會發熱，影響轉換效率。

然而，Boost電路本身雖然有效率損失，但能夠大大提升并網光伏逆變器在實際應用中的適應性。

如果將上述光伏組件串聯方案修改為12個光伏組件串聯成一路，則逆變器的監控參數如下表所示。

從上表可以看出，12個組件串聯成一路，逆變器的電壓始終保持在311V以上，Boost不需要工作，減少效率損失。

四、結論

通過上述分析可以發現：

與12串的方案相比，6串的方案雖然能保證逆變器正常工作，但會在一定程度上影響系統效率，從而減少發電量。

在大型項目中，一個支路的光伏組件越多，并聯支路數量越少，可以減少匯流箱的用量、組件~匯流箱電纜的用量。

因此，在光伏項目設計中，光伏組件串聯后，只要同時滿足兩個條件：開壓低于逆變器的最大接入電壓，工作電壓在逆變器的MPPT電壓范圍之內，

光伏組件應該以盡可能最大的數量進行串聯。