April 23, 2025
Wie man die optimale PV-String-Konfiguration für die Wechselrichterintegration entwirft
In einem Photovoltaik (PV)-AnlageDie richtige String-Konfiguration ist der Schlüssel zur Maximierung des Wirkungsgrads des Wechselrichters, zur Gewährleistung der Systemstabilität und zum Erreichen einer optimalen Stromerzeugung. Bei der Entwicklung des besten String-Wechselrichter-Schemas müssen die Spezifikationen der Module, die Grenzen des Wechselrichters und die Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden.
1. Die Eingangsbedingungen des Wechselrichters verstehen
| Parameter | Beschreibung |
| Maximale DC-Eingangsspannung (Vdcmax) | Darf die Gesamt-Voc der in Reihe geschalteten Module unter den niedrigsten Umgebungstemperaturbedingungen nicht überschreiten. |
| MPPT Betriebsspannungsbereich | Achten Sie darauf, dass die Betriebsspannung stets innerhalb des angegebenen MPPT-Spannungsbereichs bleibt. |
| Nennbetriebsspannung | Je näher die Betriebsspannung am Nennwert liegt, desto höher ist der Umwandlungswirkungsgrad. |
| Max MPPT-Strom | Begrenzen Sie den Gesamteingangsstrom von parallelen Strings, um die maximale Stromkapazität des Wechselrichters nicht zu überschreiten. |
| MPPT-Tracker-Zahl | Module mit unterschiedlichen Ausrichtungen sollten an separate MPPT-Kanäle angeschlossen werden. |
Der Umwandlungswirkungsgrad des Wechselrichters wird durch seine Betriebsspannung beeinflusst - der Wirkungsgrad sinkt, wenn die Spannung entweder zu niedrig oder zu hoch ist. Je näher die Betriebsspannung an der Nennspannung des Wechselrichters liegt, desto höher ist der Umwandlungswirkungsgrad. Das nachstehende Diagramm zeigt die Wirkungsgradkurve eines 1100V dreiphasiger Wechselrichter.
2. Wie berechnet man die optimale Stringanzahl?
Um eine optimale Wechselrichterleistung zu gewährleisten, muss die Strangkonfiguration die folgenden zwei Bedingungen erfüllen:
Bedingung 1: Gesamt-Voc ≤ Vdcmax
Maximale Anzahl von Modulen in Reihe ≤ Vdcmax / Voc (bei niedrigster Standorttemperatur)
Bedingung 2: Vmpp ∈ MPPT-Spannungsbereich
Vmpp = Vpm×[1 + (T - 25)×Kv]
Wo:
T = maximale lokale Umgebungstemperatur (°C)
Kv = Temperaturkoeffizient der Spannung (normalerweise negativ)
3. Praktischer Fall: 635W Modul + 1100V Wechselrichter
Modul-Spezifikationen (STC):
Leerlaufspannung (Voc): 56.57V
Maximale Leistungspunktspannung (Vmpp): ~48V
Spannungstemperaturkoeffizient (Kv): -0,25%
Umweltbedingungen:
Höchste Temperatur: 50°C→Korrigierte Vmpp≈45V
Tiefste Temperatur: -10°C → Korrigierte Voc = 61,5V
Spezifikationen des Wechselrichters:
Maximale DC-Eingangsspannung: 1100V
MPPT-Spannungsbereich: 300V - 1000V
Nennbetriebsspannung: 600V
Empfohlene Berechnung der Stringanzahl:
Maximale Module in Serie: 1100V / 61,5V ≈ 17 Module (für Spannungssicherheit)
Optimale Konfiguration der Betriebsspannung: 600V / 48V ≈ 12,5 → 14 bis 16 Module in Reihe vorschlagen
Empfehlung: 14-16 Module pro String bieten das beste Verhältnis von Effizienz und Kosten.
4. Tipps zur Optimierung des Designs
| Entwurfsüberlegungen | Empfehlung |
| Kalte Klimaregionen | Vorrangige Überprüfung von Voc unter extremen Niedrigtemperaturbedingungen |
| Verschiedene Modulausrichtungen | Anschluss an separate MPPT-Tracker zur Vermeidung von Mismatch-Verlusten |
| Einheitliche String-Anzahl | Beibehaltung der gleichen Anzahl von Modulen pro Strang, um Spannungsungleichgewichte zu reduzieren |
| Gerade Modulanzahl | Vereinfacht die Verdrahtung und reduziert mögliche Installationsfehler |
| Nahe der Nennbetriebsspannung | Halten Sie Vmpp so nah wie möglich an der Nennspannung des Wechselrichters, um einen maximalen Wirkungsgrad zu erzielen. |
5. Warum ist die "optimale Wechselrichterintegration" so wichtig?
Verbesserter Systemwirkungsgrad: Je näher die Betriebsspannung an der Nennspannung des Wechselrichters liegt, desto höher ist der Umwandlungswirkungsgrad.
Geringere Verdrahtungskosten: Mehr Module pro Strang → weniger Gesamtstränge → weniger Verkabelung erforderlich.
Geringere Leitungsverluste: Geringerer Strom führt zu geringeren thermischen Verlusten.
Erhöhter langfristiger Ertrag: Ein gut abgestimmtes System gewährleistet langfristige Stabilität und eine bessere Energieausbeute über die gesamte Lebensdauer.
6.Schlussfolgerung
Die Entwicklung der optimalen PV-Stringkonfiguration für die Wechselrichterintegration ist eine komplexe Aufgabe, die weit über das Anschließen weiterer Module hinausgeht. Sie erfordert ein gründliches Verständnis des Verhaltens der Komponenten, der Wechselrichterspezifikationen, der Umwelteinflüsse und der Kostenauswirkungen. Ein intelligentes Design führt zu einem intelligenteren, rentableren Solarsystem.
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