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2017 SUNGROW Confidential报告人：俞雁飞 日期：201711组件式逆变系统功率优化器在光伏系统中的应用目录 组件式逆变系统介绍01 功率优化器的工作原理02 组件式逆变系统的实证测试032传统光伏发电系统3发电量提升 提高组件功率&效率 减少组件衰减 减少串并联失配 提高直流/交流电压 提高逆变器效率 增加组串MPPT数量 -运维智能化 获取更精细的组件数据 组件级诊断 组串级、子系统级诊断 电站级智能诊断 大数据分析安全性 组件级关断（RSD） 漏电流、ISO、电弧检测与消除 电站级故障隔离控制组件式逆变系统4n 革命性组件级MPPT，彻底消除串并联失配n 复杂地形提升发电量5%10%n 组件级健康度诊断，快速定位发电异常组件 n 更大无功支撑电网，有功满载时功率因数可达0.9n 替代SVG，100MW电站节省成本600万以上n VSG技术，满足电网未来要求，彻底改变发电模式高效发电 电网友好 组件式逆变系统实现优化器+1500V逆变系统高度融合，光伏系统技术未来发展方向1200V功率优化器 电网智慧能源管理平台SG3000HV-MV汇流箱 10KV35KV组件级MPPT，实时跟踪每块组件最大功率点，彻底消除串并联失配集中式方案：方阵级MPPT 组串式方案：组串级MPPT 组件式逆变系统：组件级MPPT光伏组串经汇流箱集中接入逆变器，多个组串一路MPPT 光伏组串直接接入逆变器直流端，24个组串一路MPPT 组件接到功率优化器，单个组件一路MPPT，发电量最大化 5发电分析：针对组件串联失配，优化器可提升单个组串发电量5%10%*同一组串部分组件被遮挡，组串串联后呈现多峰特性1 2 15 16 171 2 12 +-6n 单串34块组件，其中4块被遮挡，假设正常组件辐照800W/m2，遮挡组件辐照变化范围300700W/m2 n 遮挡情况不一致，发电量提升不同n 极端情况下优化器方案发电量提升可达39% 5.82% 7.51% 9.19% 10.91% 3.08%单个光伏组串，不同方案的发电量仿真结果母线恒定1200V，交流800V，进一步提升系统效率约1%550V8001300V 恒定1200V 800V1500V系统，交流550V 1500V系统，母线恒定1200V，交流800V7降低0.2元/W系统成本 系统效率 LCOE 直流线损 逆变器效率 交流线损提升1%以上 降低2分/kWh 降低0.6% 提升0.2%以上 降低0.2%优化器控制母线电压稳定在1200V，交流电压输出提高至800V，系统进一步优化系统电压提升至1500V等级，相比1000V系统成本和损耗均有不同程度降低组件实时监控分析，精确管理每块组件状态实时检测优化器实时采样各组件电流数据，将数据上传后台待进一步分析处理；采集精度0.5% 智能分析组件一致性、衰减、质量、施工问题分析，电站运行状态测评组件监控组件发电量、温度、工作状态数据监控，判断组件健康状态，异常情况自动告警正常组件 组件故障 异常断开 灰尘遮挡 智慧能源管理平台电力调度本地监控 8智能单元汇流箱组件级IV扫描，精确识别并定位发电异常组件，避免发电量损失一键启动或主动启动诊断任务，在线扫描站内全部组件I-V曲线，并上传扫描数据；基于专家系统及专利诊断算法，分析组件工作状态，自动定位异常组件；自动输出图形化诊断报告，针对故障组件给出处理建议，提升故障处理效率；在线扫描组件诊断处理建议组件健康度评估报告 组件健康度评估报告数据采集器定时启动一键启动本地监控Insight 远程管理中心iSolarCloud组件汇流箱优化器 9集成组件快速关断功能，提高系统运行和运维安全性n 组件级别关断：实时检测组件电压、电流、温度，及时发现组件热斑等隐患，自动禁用故障组件以提高系统安全性 n 阵列级别关断：一键发送指令控制优化器关闭方阵内所有组件的输出，可靠降低系统直流电压，提升运维安全性 OFFOFF关断指令MPPT1ONMPPT2OFF故障组件 +- 10组件式逆变系统适用于前沿技术示范基地11 组件式逆变系统实现优化器+1500V逆变系统高度融合，光伏系统技术未来发展方向序号 项目 分值1 投资能力 102 业绩水平 103 技术与产业先进性 554 技术方案 25前沿技术示范基地企业优选标准新技术应用 目前组件式系统在国内并未规模应用； 成本目前较高，可以通过技术领跑基地的规模应用来降低成本。提升系统效率 组件级MPPT，解决串联失配，可以提升发电量5%-10%； 配合集中式1500V，解决了直流侧的失配问题，同时电网友好性高。提升运维效率 故障快速定位，提升运维效率； 智能关断，迅速切除故障组件，保障系统安全。目录 组件式逆变系统介绍01 功率优化器的工作原理02 组件式逆变系统的实证测试0312光伏电池的输出特性13 exp 1S SSC D SH SC S SHq R RI I I I I A I RUI kT IU 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45050100150200 P-U曲线电压/V功率/WS=600S=700S=800S=900S=10000 5 10 15 20 25 30 35 40 450123456 U-I曲线电压/V电流/AS=600S=700S=800S=900S=1000光伏组件的串并联特性140 5 10 15 20 25 30 35 40 45050100150200 P-U曲线电压/V功率/WS=600S=700S=800S=900S=1000组件串联失配（强迫电流一致）组串并联失配（强迫电压一致） 双面光伏组件：正面和背面都可以接受光照而产生电流、电压，发电量较单面组件提升25%以上 植被、地形、边框等对背面产生影响，可能更容易发生失配太阳光直射 地面光线反射 坡度不一导致反射角度不同植被遮挡影响光线反射双面组件的背面反射不一致性两种功率优化器的输出特性16降压型 升降压型MPPT输出电压范围17降压型功率优化器对串并联失配的优化无失配临界 失配 无失配临界失配组件串联失配优化区间 组串并联失配优化区间组串电流不要低于最佳组件的Im 母线电压不要高于最弱组串的Vm临界 临界18升降压型功率优化器对串并联失配的优化组件串联失配优化区间 组串并联失配优化区间无失配 临界失配 无失配 临界失配组串电流不要低于最佳优化器的最小Im 母线电压不要高于最佳优化器组串的Vm临界 临界19升降压型功率优化器的右侧曲线优化器最大输出电流 优化器MPPT输出电压范围 ？优化器最大输出电压阳光电源功率优化器 SP75020 黑色塑料，蚀刻+磨砂+抛光工艺 双路输入，双MPPT 升降压型 750W，支持110%输入过载 最大电压60V、电流12.5A， 支持双面、叠瓦组件应用 支持组件级快速关断 支持组件级IV扫描 PLC通信 IP68防护 -4085运行目录 组件式逆变系统介绍01 功率优化器的工作原理02 组件式逆变系统的实证测试0321数据监控22云端显示 APP显示发电量提升测试23上海，5KW，模拟遮挡失配总发电量(kWh) 发电量提升日期 天气 工况 1# 2# 1#与2#对比8月23日 晴/多云 无遮挡 12.9 13 -0.78%8月24日 晴 模拟灰尘遮挡，各遮挡2块组件 13.9 13.5 2.88%8月25日 多云/小雨 模拟杂草遮挡，各遮挡4块组件 4.7 4.2 10.64%8月27日 晴/多云 模拟灰尘遮挡，各遮挡4块组件 9.5 8.8 7.37%8月30日 多云 模拟投影遮挡，4小2大各遮挡6块 6.3 6.0 4.76%8月31日 多云/晴 模拟小投影遮挡，各遮挡4块组件 6.7 6.1 8.96%组件级IV扫描测试24未遮挡 1/3遮挡实时扫描波形2/3遮挡组件级快速关断（RSD）测试251s内完成组件端关断，25s内直流母线掉电至30VNEC2014 NEC2017建筑物内保护范围 1.5m（5英尺）的导体部分 1m（3英尺）的导体部分光伏阵列外保护范围 3m（10英尺）的导体部分 0.305m（1英尺）的导体部分保护电压值 30V（或240VA） 30V光伏组件保护电压值 无要求 0.305m（1英尺）的导体部分，关断后80V（组件级关断）保护时间 10s 30s美国NEC标准对快速关断的要求 通 道 1： PV1组件输出 通 道 2： PV1优化器输出通 道 3： 母线电流 通 道 4： 母线电压通信方式选择26串并联数量多 距离远节点多 地形多变通信方式选择27VSPLC WIRELESS 地形适应性强，通信距离远 支持较多数量节点 组网简单 串扰小 基本不受外界干扰影响 要求地形较平坦，无遮挡，通信距离近 支持较多数量节点 组网复杂 串扰严重 受外界信号干扰影响 速率较低 速率更低PLC通信测试28 距离：300m*2 288个节点 不加重传机制，平均丢包率0.67%电网适应性要求限功率运行、低电压穿越29模拟组件PV曲线右半边德国BDEW LVRT要求低电压穿越实测30合肥-阳光电源总部车间屋顶电站 电网模拟器设置 穿越要求测试一 270V(L-L: 540V467V)，持续16s 20s测试二 210V(L-L: 540V364V)，持续 8s 10s测试三 150V(L-L: 540V260V)，持续0.8s 1sSG125HV 电网模拟器低电压穿越实测31强光，跌至86.8% 强光，跌至67.5% 强光，跌至48.2%弱光，跌至86.8% 弱光，跌至67.5% 弱光，跌至48.2%通 道 1： 逆变器直流输入电流 通 道 2： 逆变器直流输入电压 通 道 3： 电网模拟器LVRT触发信号 通 道 4： 电网线电压实证电站32合肥，双玻组件+优化器实证电站33合肥，双面组件+优化器实证电站34大同，双玻组件+优化器阳光电源功率优化器 SP75035 黑色塑料，蚀刻+磨砂+抛光工艺 双路输入，双MPPT 升降压型 750W，支持110%输入过载 最大输入电压60V、电流12.5A， 支持双面、叠瓦组件应用 支持组件级快速关断 支持组件级IV扫描 PLC通信 IP68防护 -4085运行THANK YOU! 2017 SUNGROW Confidential
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