Comment concevoir la configuration optimale de la chaîne photovoltaïque pour l'intégration de l'onduleur ?

Dans un système photovoltaïque (PV)Pour maximiser l'efficacité de l'onduleur, assurer la stabilité du système et obtenir une production d'énergie optimale, il est essentiel de configurer correctement les branches. Pour concevoir le meilleur schéma chaîne-onduleur, il faut tenir compte des spécifications des modules, des limites de l'onduleur et des conditions environnementales.

1. Comprendre les contraintes d'entrée de l'onduleur

Le rendement de conversion de l'onduleur est influencé par sa tension de fonctionnement - le rendement diminue lorsque la tension est trop basse ou trop élevée. Plus la tension de fonctionnement est proche de la tension nominale de l'onduleur, plus le rendement de conversion est élevé. Le graphique ci-dessous montre la courbe de rendement d'un onduleur 1100V onduleur triphasé.

2. Comment calculer le nombre optimal de chaînes de caractères ?

Pour garantir une performance optimale de l'onduleur, la configuration de la chaîne doit satisfaire aux deux conditions de conception suivantes :

Condition 1 : Voc total ≤ Vdcmax
Nombre maximal de modules en série ≤ Vdcmax / Voc (à la température la plus basse du site)

Condition 2 : Vmpp ∈ Plage de tension MPPT
Vmpp = Vpm×[1 + (T - 25)×Kv]

Où ?
T = température ambiante maximale locale (°C)
Kv = coefficient de température de la tension (généralement négatif)

3. Cas pratique : Module de 635 W + onduleur de 1100 V

Spécifications du module (STC) :
Tension en circuit ouvert (Voc) : 56.57V
Tension du point de puissance maximale (Vmpp) : ~48V
Coefficient de température de tension (Kv) : -0,25%

Conditions environnementales :
Température maximale : 50°C→Vmpp≈45V corrigé
Température la plus basse : -10°C → Voc corrigé = 61.5V

Spécifications de l'onduleur :
Tension d'entrée DC maximale : 1100V
Plage de tension MPPT : 300V - 1000V
Tension nominale de fonctionnement : 600V

Calcul recommandé du nombre de chaînes de caractères :
Maximum de modules en série : 1100V / 61.5V ≈ 17 modules (pour la marge de sécurité de la tension)
Configuration optimale de la tension de fonctionnement : 600V / 48V ≈ 12.5 → Suggérer 14 à 16 modules en série

Recommandation : 14 à 16 modules par chaîne offrent le meilleur équilibre entre efficacité et coût.

4. Conseils pour l'optimisation de la conception

5. Pourquoi l'"intégration optimale de l'onduleur" est-elle si importante ?

Amélioration de l'efficacité du système : Plus la tension de fonctionnement est proche de la tension nominale de l'onduleur, plus le rendement de conversion est élevé.
Réduction des coûts de câblage : Plus de modules par chaîne → moins de chaînes au total → moins de câblage nécessaire.
Pertes de ligne réduites : Un courant plus faible permet de réduire les pertes thermiques.
Un rendement accru à long terme : Un système bien adapté garantit une stabilité à long terme et une meilleure production d'énergie tout au long de la vie.

6.Conclusion

Concevoir la configuration optimale d'une chaîne photovoltaïque pour l'intégration d'un onduleur est une tâche complexe qui va bien au-delà de la connexion de plusieurs modules. Elle nécessite une compréhension approfondie du comportement des composants, des spécifications de l'onduleur, des influences environnementales et des implications financières. Une conception intelligente permet d'obtenir un système solaire plus intelligent et plus rentable.