本文以山东【dōng】某2MW山地电站为【wéi】例，就光伏功率【lǜ】优化器【qì】应用效果进行分析。在安装丰郅【zhì】光伏功率【lǜ】优化【huà】器【qì】后，优化【huà】区域发电量提升【shēng】92%，平均【jun1】每个组串每天多发电7.07度。

该电站组件间间距不足形成遮挡，周围【wéi】树木和【hé】电线【xiàn】杆也对部【bù】分组件形成遮挡【dǎng】，因为是山地电站，不【bú】同【tóng】组串【chuàn】采光也【yě】有差【chà】异。电站里【lǐ】存【cún】在【zài】组串内串联失配【pèi】与组串间并联失配的情【qíng】况，较为严【yán】重的遮【zhē】挡拉低了电【diàn】站整体发电量。

一.项目概况

项目【mù】位【wèi】置【zhì】位于山东省枣庄市【shì】，现【xiàn】场电站环境为山地集中【zhōng】式【shì】电站，容量2MW。 组件安装在地面【miàn】支架上，系统投运时间为 2015 年【nián】 1 月 15 日【rì】，发现发电【diàn】量偏低时间【jiān】为上午和下【xià】午。

该电站采用海润光伏【fú】255W多晶组件，开路电压为36.75V，短路电【diàn】流为9.09A。逆【nì】变器采用阳光电源【yuán】SG1000集中式逆【nì】变器【qì】，该逆变【biàn】器【qì】配有【yǒu】4个MPPT,每个逆变器接入8个组串【chuàn】。

建模分析

优化器安【ān】装日期【qī】为9-21，安装在16区1号汇【huì】流箱【xiāng】中2、3、4组串【chuàn】，每串安装优化器数量22pcs，共安【ān】装66pcs，16区【qū】1号汇流箱1号组串为对比组【zǔ】串。现【xiàn】场阴影遮挡较【jiào】为复杂，主要分【fèn】为电线杆遮挡、树木遮挡【dǎng】和组【zǔ】件前后【hòu】间距过【guò】小三个【gè】部分。其中组件前后排遮挡在冬季时【shí】因【yīn】为太阳高度角变低时【shí】会出【chū】现，夏天不会出现。电线杆【gǎn】遮挡和【hé】树木【mù】遮挡全年都会【huì】出现。


图1-项目现场图片
根据系统中组件和逆变器的【de】型号参【cān】数【shù】，项目【mù】地点及受到阴影遮挡的具体情况【kuàng】，在【zài】PVsyst中对整【zhěng】个系统【tǒng】建立模【mó】型


图2-PVsyst中前后组件遮挡、周围树木遮挡模型图
 


图3-左图：组件前后排遮挡建模分析结果【guǒ】(2#组串，4#组【zǔ】串【chuàn】)
右图：树木遮挡建模分析结果(3#组串)

根据建模分析【xī】结果，2#组【zǔ】串与4#组串各【gè】22块光伏板【bǎn】系【xì】统【tǒng】，在晴天下【xià】，光的辐射量的线【xiàn】性损【sǔn】失为8.5%，组件电性能损失为20.5%;3#组串22块光伏【fú】板【bǎn】系【xì】统，在晴天下，光的辐【fú】射量的线性损失为14.9%，组件电性能损失【shī】为21.3%。3#组串遮挡【dǎng】情况最严重。

数据分析

1. 发电量数据的选取与定义

从客【kè】户监【jiān】控系统采集16区1号汇流【liú】箱中2、3、4组串优化器安【ān】装前后各【gè】5个晴天的电压、电流【liú】、功率、发电量【liàng】数【shù】据。

1)数据定义:

A段数据【jù】：实验组串【chuàn】未安装优【yōu】化器期间采集5天的有效【xiào】(晴天)数据。

B段数据：实验组串【chuàn】安装优化器期间采集的5天的有【yǒu】效【xiào】(晴【qíng】天)数【shù】据。

C1段数据：未安装优化器的对比【bǐ】组串，与A段同期采集5天的有效【xiào】(晴天)数【shù】据【jù】。

C2段数据：未【wèi】安【ān】装优化器的对比组【zǔ】串，与B段同期采集5天的有效(晴天)数【shù】据。

2)数据选择：

优化器的安装日期为9-21

备注【zhù】： 上述天气数据【jù】来源为 http://www.tianqihoubao.com/lishi/zaozhuang

A段数据选取(5天【tiān】)：9-21，9-21，9-21，9-21，9-21

B段数据选【xuǎn】取(5天)：9-21，9-21，9-21，9-21，9-21

C1段【duàn】数【shù】据选取【qǔ】(5天)：9-21，9-21，9-21，9-21，9-21

C2段数据选取(5天)：9-21，9-21，9-21，9-21，9-21

2. 分析过程及结果：

1)相同组串优化前后的横向对比(A段，B段数据平均值对比)：


图9-21#组串优化前后功率曲线对比
2#组串主【zhǔ】要为【wéi】组件前后遮挡【dǎng】，遮挡时段【duàn】为上午【wǔ】7：9-21：00和下午14：9-21：00。优化器安装【zhuāng】前A-2浅蓝色曲线拐点在【zài】11：00和14：00左右，优【yōu】化器安装后B-2红色【sè】曲线在【zài】遮挡时段有明显的【de】提升，曲线【xiàn】变得平滑。


图9-21#组串优化前后功率曲线对比
3#组串主要为树木遮挡，遮挡时【shí】间段为全天。故【gù】其优化器安装【zhuāng】前A-3浅蓝【lán】色曲线【xiàn】整体数值偏【piān】低，峰值明【míng】显低于2#组【zǔ】串。


图9-21#组串优化前后功率曲线对比
4#组串遮【zhē】挡情况和2#组【zǔ】串【chuàn】类似，主要为【wéi】组件【jiàn】前后【hòu】遮挡，遮挡时段为上【shàng】午7：9-21：00和【hé】下午14：9-21：00。

2)对照组串优化【huà】前后的【de】横向对比(C1、C2段【duàn】数据平均值【zhí】对【duì】比)，消除辐照度变化的影响：


图9-21#对比组串对应日期下功率曲线对比
综合【hé】考虑对比【bǐ】组C段数据，在【zài】系统【tǒng】其余变量未改变的情况下，C1与C2数【shù】据只【zhī】有天气辐照度影响因【yīn】素。由【yóu】图可知C2平均功率高于【yú】C1平均功【gōng】率，则表明B段天气辐照强度高于A段。为了消除天气辐照度【dù】变【biàn】化的影【yǐng】响，加入对【duì】比【bǐ】组C段【duàn】数【shù】据以剔【tī】除天气辐照变化【huà】因【yīn】素，更【gèng】加精确的【de】得出加装优化器后发电量的提【tí】升比列。

3)数据融合对比(A，B，C1，C2段)，通过对照【zhào】组，消除辐【fú】照影响，判断【duàn】优化【huà】前后发【fā】电【diàn】量比例变化:

 


图8-对比组串与优化组串发电量对比(含优化前、优化后日期)
其中灰【huī】色为对【duì】比组【zǔ】串在优化前【qián】后5个晴【qíng】天发电量，蓝色【sè】为优化组串安装优化器【qì】前5个晴天发电【diàn】量，红【hóng】色【sè】为优化组串安装优化【huà】器后5个晴天发电量。

4)结论：按上述样本【běn】统计，组串【chuàn】在天气状况为晴的条件下，安装优化器之【zhī】后发电量提升92%，即【jí】每个组【zǔ】串【chuàn】每【měi】天多【duō】发电7.07度【dù】。


图9-对比组串与优化组串发电量对比(含优化前、优化后日期)
四，总结

1. 发电量的提升

如【rú】上述发电量对比图所示 12 月 26 日为优化器【qì】运行【háng】的【de】第一天，同时计入对比组【zǔ】串的发电量数据(灰【huī】色)，进【jìn】行分析以排【pái】除【chú】辐照量，温度【dù】等干扰【rǎo】量的影响，安装【zhuāng】优化器后提升发电量比例为【wéi】 92%，平均每个组【zǔ】串每天多【duō】发 7.07度电。

2. 电站收益优化改造效果总结

改善了电站阴影遮挡、组件隐裂等引起整体发电量降低情况;

解决了每块组【zǔ】件发电量【liàng】不【bú】一致的问题，避【bì】免因个别【bié】组【zǔ】件问题拖累其他组件寿命及电站【zhàn】 25 年收益【yì】;

有效【xiào】防止【zhǐ】热斑效应及反向电流对【duì】组件【jiàn】造成损害，减少电站【zhàn】安全隐患，为电站全生命周期保驾护【hù】航。

视频： 光伏功率优化器工作原理

丰郅光伏功率优化【huà】器，采用世界领【lǐng】先的【de】Buck-Boost技【jì】术方案，有效【xiào】解决光伏电站中因阴影遮挡、朝向不【bú】一、组件隐裂、组件清洁度不【bú】一致等各种原因【yīn】导致的【de】串联【lián】、并联失配问【wèn】题【tí】，从而解【jiě】决【jué】了因串联的组件中“木桶短板”拉低电站整体发电【diàn】量【liàng】的情况，有【yǒu】效保障电站【zhàn】收【shōu】益【yì】。

除提升发电【diàn】量外，丰郅光伏功率优化【huà】器还可以采【cǎi】集每块【kuài】组件的电压【yā】、温度等数据，有效监测组【zǔ】件健康度，精准【zhǔn】定位电【diàn】站故障点，实现精细化监控与精【jīng】准【zhǔn】运【yùn】维【wéi】。

针对老旧光伏电站收益【yì】优化【huà】，丰郅目前可提供【gòng】前【qián】期调研设计【jì】、现【xiàn】场安装测试【shì】、组【zǔ】件监控分析【xī】、优【yōu】化效果评估的全流程服务，让电量提升省心、放心【xīn】、有保障。收益优化适用【yòng】场景【jǐng】：PR值、发电量较低的【de】集【jí】中式电站【zhàn】;受【shòu】阴【yīn】影、朝【cháo】向等影响发电量少【shǎo】于预期的分布式屋顶电站。

来源：索比光伏网