本文以山东某【mǒu】2MW山地【dì】电站为例，就光伏【fú】功率优【yōu】化【huà】器应【yīng】用【yòng】效果进行分析。在安装丰郅光伏功【gōng】率优化【huà】器后，优化区域发电量提升92%，平均每个组串每天多【duō】发电【diàn】7.07度。

该【gāi】电站组件间间距不足形成遮【zhē】挡，周围树木和电线杆也对【duì】部分组【zǔ】件形成遮挡，因【yīn】为是山地电【diàn】站，不【bú】同组【zǔ】串采【cǎi】光也有差异。电站里存在组串内串【chuàn】联失配与【yǔ】组串间并【bìng】联失配的情况，较为严重的遮【zhē】挡拉低【dī】了【le】电站整【zhěng】体发电量【liàng】。

一.项目概况

项目【mù】位置位于山东省枣庄市，现场【chǎng】电【diàn】站【zhàn】环境为【wéi】山地集中式电【diàn】站，容量【liàng】2MW。 组【zǔ】件安装在地面支架上，系统投运时间为 2015 年 1 月 15 日，发【fā】现发电量【liàng】偏低时间为上【shàng】午和下午。

该电站采用海【hǎi】润光【guāng】伏255W多晶组件，开路电压为36.75V，短路电【diàn】流为9.09A。逆变器采【cǎi】用阳光【guāng】电【diàn】源【yuán】SG1000集中式逆变器，该逆变器配有4个MPPT,每个逆变【biàn】器接入【rù】8个组【zǔ】串。

建模分析

优化【huà】器安【ān】装日期【qī】为9-21，安装【zhuāng】在16区【qū】1号汇流箱中2、3、4组串，每串【chuàn】安装优【yōu】化器数量22pcs，共安装66pcs，16区1号汇流箱1号组【zǔ】串为对比组串。现场阴影遮【zhē】挡【dǎng】较为复杂，主要分为电线杆遮【zhē】挡、树木遮挡和组件前后间【jiān】距【jù】过小三个【gè】部分。其中组件前后排遮挡在冬季【jì】时因【yīn】为太阳高度【dù】角变低时会出【chū】现，夏天不会出现。电【diàn】线杆遮挡【dǎng】和树木遮挡【dǎng】全年都会出现。


图1-项目现场图片
根【gēn】据系统中组件和逆变器的型号【hào】参【cān】数，项目地点及【jí】受【shòu】到【dào】阴影遮挡【dǎng】的具体情况，在PVsyst中对整个系统建【jiàn】立模型


图2-PVsyst中前后组件遮挡、周围树木遮挡模型图
 


图3-左【zuǒ】图：组【zǔ】件前【qián】后排遮挡建模分析结果(2#组串，4#组【zǔ】串)
右图：树木遮挡建模分析结果(3#组串)

根据建模分析结果【guǒ】，2#组串【chuàn】与4#组串各22块光【guāng】伏【fú】板系统，在晴天下，光的辐射量的【de】线性损失【shī】为8.5%，组件电性能【néng】损失为20.5%;3#组【zǔ】串22块光伏板【bǎn】系统，在【zài】晴天下，光的辐射量的【de】线性损失为14.9%，组件电性能损失为21.3%。3#组串【chuàn】遮【zhē】挡情况【kuàng】最【zuì】严【yán】重。

数据分析

1. 发电量数据的选取与定义

从客【kè】户监控系统采【cǎi】集16区1号汇流【liú】箱中2、3、4组串【chuàn】优化器【qì】安装前后各5个晴天的电压【yā】、电流【liú】、功率、发电量【liàng】数据【jù】。

1)数据定义:

A段数据：实验【yàn】组串未【wèi】安【ān】装优化器期间采集5天的有效(晴天)数据【jù】。

B段数【shù】据【jù】：实验【yàn】组串安装优【yōu】化器期间采集的5天的有效(晴天)数据。

C1段数据：未安装【zhuāng】优【yōu】化器的对比组串【chuàn】，与A段同期采集5天【tiān】的有【yǒu】效【xiào】(晴天)数据【jù】。

C2段【duàn】数据：未安装优【yōu】化器的对【duì】比组串，与【yǔ】B段同期采集5天的有【yǒu】效(晴天)数据。

2)数据选择：

优化器的安装日期为9-21

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

A段数据【jù】选【xuǎn】取(5天)：9-21，9-21，9-21，9-21，9-21

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

C1段数据选取(5天)：9-21，9-21，9-21，9-21，9-21

C2段数据【jù】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【chuàn】主要为组【zǔ】件【jiàn】前后遮挡【dǎng】，遮挡时【shí】段为上午7：9-21：00和下午【wǔ】14：9-21：00。优化器安【ān】装【zhuāng】前A-2浅蓝色曲【qǔ】线拐点在11：00和14：00左【zuǒ】右【yòu】，优化器安装后B-2红色曲【qǔ】线在遮挡时段有明显的提升【shēng】，曲线变得【dé】平滑。


图9-21#组串优化前后功率曲线对比
3#组【zǔ】串主【zhǔ】要为【wéi】树木遮挡【dǎng】，遮挡时间段为全天。故其【qí】优【yōu】化器安装【zhuāng】前A-3浅蓝色曲【qǔ】线整体数值偏低，峰值【zhí】明显低于2#组串。


图9-21#组串优化前后功率曲线对比
4#组串遮挡【dǎng】情况和2#组【zǔ】串类似，主要为组【zǔ】件前后遮挡，遮挡时段为【wéi】上午【wǔ】7：9-21：00和【hé】下【xià】午14：9-21：00。

2)对照组串优化前后的横向对【duì】比【bǐ】(C1、C2段【duàn】数【shù】据【jù】平均值【zhí】对比)，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
综合考虑对比【bǐ】组C段数【shù】据，在系统其余变量未改【gǎi】变【biàn】的情况下，C1与【yǔ】C2数据【jù】只有天气辐照度影【yǐng】响【xiǎng】因素。由图【tú】可知C2平均功【gōng】率高于C1平均功率，则【zé】表明【míng】B段天气辐照强度高于A段【duàn】。为了消除天气辐照度变【biàn】化【huà】的影响，加入对比组C段数据【jù】以剔除天气【qì】辐照【zhào】变化因素，更加精确的【de】得出加【jiā】装优化器后发电【diàn】量的提升比列【liè】。

3)数据融合对比(A，B，C1，C2段【duàn】)，通过对照组【zǔ】，消【xiāo】除辐照影响，判断优化前【qián】后发电【diàn】量【liàng】比例变【biàn】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)
其中灰色为【wéi】对比组串在优化前后5个晴天【tiān】发【fā】电量，蓝【lán】色为【wéi】优化组串安装优化器【qì】前5个【gè】晴【qíng】天发电量，红色为优化组串安【ān】装优化器【qì】后5个【gè】晴天发电量。

4)结【jié】论：按上【shàng】述样本统计，组【zǔ】串在天气状【zhuàng】况为晴【qíng】的【de】条【tiáo】件下，安装优化器之后发电量提升92%，即每个组串【chuàn】每天多发电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【fā】电量对比图【tú】所示 12 月 26 日为优化【huà】器运行的第一天，同【tóng】时计入对比组【zǔ】串的发电【diàn】量数据(灰【huī】色)，进【jìn】行分析【xī】以【yǐ】排除辐照量，温度等干【gàn】扰量的影【yǐng】响，安装优化器后【hòu】提升发【fā】电量比【bǐ】例为 92%，平均每个组串每天多发 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】件发电量不一【yī】致【zhì】的【de】问题，避免因个别组件问【wèn】题拖【tuō】累【lèi】其他组件寿命及电站 25 年收益;

有效防【fáng】止热【rè】斑效应及反向电流对组件【jiàn】造成损害，减少电站安全隐患【huàn】，为电站全生命周期【qī】保驾【jià】护航【háng】。

视频： 光伏功率优化器工作原理

丰郅光伏功【gōng】率优化器，采用世【shì】界领【lǐng】先的【de】Buck-Boost技术方案，有效解决光伏电站中因【yīn】阴【yīn】影遮挡【dǎng】、朝向不一、组件隐裂、组【zǔ】件清洁度不一致等各种原因导致的串【chuàn】联【lián】、并联失【shī】配问题，从而【ér】解决了因【yīn】串【chuàn】联的组件中“木桶【tǒng】短板”拉低电站整体发电量【liàng】的情况，有【yǒu】效保障电【diàn】站收益。

除提升发电量外，丰郅【zhì】光伏功【gōng】率优化器【qì】还可以【yǐ】采集每块组件【jiàn】的电压、温度等数【shù】据，有【yǒu】效监测组件【jiàn】健康【kāng】度【dù】，精准【zhǔn】定位电站故障【zhàng】点，实现精细化监控与精准运维。

针对老旧【jiù】光伏【fú】电站【zhàn】收【shōu】益优化，丰郅目【mù】前可提供前期调研设计、现场安【ān】装测【cè】试、组件监控分析、优化效果评估的全流程服务，让电量提升省【shěng】心、放心、有保障。收益【yì】优【yōu】化【huà】适【shì】用场【chǎng】景：PR值【zhí】、发电【diàn】量较低的集中式电【diàn】站;受阴影、朝向等影响发电【diàn】量少于预期的分布式屋顶电站【zhàn】。

来源：索比光伏网