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交流耦合和因子 1.0 规则
1. 交流耦合概念介绍
已经熟悉交流耦合和通过频率偏移调节光伏逆变器输出功率的概念?跳到要求和限制:
- 添加 DC-Coupling 的要求(MPPT 太阳能充电器)
1.1 什么是交流耦合?
在交流耦合系统中,并网光伏逆变器连接到多台逆变器、逆变器或四台逆变器的输出。光伏电力首先用于为负载供电,然后为电池充电,任何多余的光伏电力都可以反馈回电网。
当 Multi 或 Quattro 连接到电网时,该光伏逆变器的过剩电力将自动反馈至电网。
当 Multi 或 Quattro 以逆变器模式运行时,断开与交流输入的连接,它将创建一个本地电网:微电网。光伏逆变器将接受这个微电网,因此即使在停电期间也能运行。光伏电力甚至可用于给电池充电:当可用的光伏电力多于负载使用的电力时,电力将自动反向流过逆变器并为电池充电。有必要调节该电力以防止电池过度充电以及逆变器/充电器过载。这就是“频率偏移”发挥作用的地方,请参阅下一节。
亮点:
- 交流耦合适用于单相、分相和三相系统。
- Victron Multis 和 Quattros 可以防止将光伏电力反馈回电网。
- 仅配备并网光伏逆变器的系统在电网断电时会失效。微电网系统将继续运行,甚至继续使用太阳能。
- 也可以在发电机上运行交流耦合微电网
- 大多数品牌的 PV 逆变器都可用于这些系统,但需要设置它们以支持频率转换,通常称为孤岛模式或微电网模式。有关 SolarEdge 设置,请参阅与 SolarEdge 集成;有关 Fronius 设置,请参阅使用 Fronius PV 逆变器的交流耦合 PV;有关读取和控制 ABB/Fimer 逆变器,请参阅使用 ABB/Fimer PV 逆变器的交流耦合 PV。
- 要了解 SMA 逆变器,请参阅带有 SMA PV 逆变器的交流耦合 PV。
- 如果要将电力反馈回电网,则可能需要在系统中添加防孤岛装置,具体取决于当地的法规。
1.2 什么是移频?
频率变换用于通过改变交流电的频率来调节并网光伏逆变器或并网风能逆变器的输出功率。MultiPlus(或 Quattro)将自动控制频率以防止电池过度充电。另请参阅“示例和背景”一章。
配置方法请参见第 4 章。
2. 因子 1.0 规则
最大光伏功率必须等于或小于逆变器/充电器的 VA 额定值
2.1 规则定义
在多台、逆变器或 Quattro 的输出端安装光伏逆变器的并网和离网系统中,可以安装的最大光伏功率是有限的。此限制称为因子 1.0 规则:3.000 VA 多台 >= 3.000 Wp 安装太阳能功率。因此,对于 8.000 VA Quattro,最大值为 8.000 Wp,对于两个并联的 8000 VA Quattro,最大值为 16.000 Wp,等等。
2.2 示例和背景
要了解背景,请考虑以下情况:光伏逆变器处于满功率状态,为大负载供电。Multi 处于逆变器模式。然后,突然间,该负载被关闭。此时,光伏逆变器将继续以满功率运行,直到交流频率增加。增加此频率将花费很短的时间,但在此期间,所有电力都将直接进入电池,因为没有其他地方可以去。这会导致以下情况:
- 当电池(接近)充满时,电池电压将飙升,可能会导致 Multi 因直流过压警报而关闭。
- 相同的尖峰将导致 Multi 的交流输出电压出现尖峰,因为两者直接相关,并且当电池电压上的尖峰很高且足够快时,Multi 永远无法足够快地调节其 PWM 以防止交流上的尖峰。此尖峰可能会损坏 PV 逆变器、Multi 以及任何连接的负载和其他设备。
- 另一个问题是 Multi 启动充电电流保护。
- 在最好的情况下,它可以通过将交流频率设置为助手中配置的断开频率来立即关闭电网逆变器。
通过安装更多太阳能电池板来增加电网逆变器的功率是没有问题的。有些人这样做是为了在冬季或雨天增加太阳能发电量。请参阅光伏逆变器数据表以了解允许的最大安装光伏功率。两倍于逆变器铭牌额定值甚至更多并不罕见!
2.3 充电电流限制
另一个经常被问到的问题是,这个系数怎么会是 1.0?因为 3000 VA Multi 里面的充电器不是 3000 VA,而是更接近 2000 VA?解释在于它会调节。换句话说:当输入的功率太大,导致充电电流超过限制时,它会再次增加输出频率,并继续调节交流输出频率以在限制范围内充电。
例如,一台 3000 VA 多路复用器,从光伏逆变器输出 3000 W 太阳能:
- 当Multi连接到电网时,所有3000W都可以通过Multi反馈到电网,没有问题。
- 如果 Multi 未连接到电网,则 3000 Wp 超过了 Multi 3000 VA 充电器可以处理的功率。充电器功率约为 2000 W。因此,电网逆变器助手将自动增加频率以降低电网逆变器的输出,以匹配最大充电电流。
2.4 您应该查看整个光伏阵列,还是光伏逆变器的额定值?
上述 3000 Wp 和 8000 Wp 是太阳能系统可以预期的瓦特峰值。因此,对于超大型光伏阵列,如果安装的光伏板的总瓦特峰值超过光伏逆变器的功率,则从逆变器中获取瓦特。例如,安装了 7000 Wp 的太阳能电池板,并配有 6000 瓦光伏电网逆变器,则计算中使用的数字为 6000 Wp。
对于尺寸较小的光伏阵列,安装的光伏板的总 Wp 小于安装的光伏电网逆变器,您可以在计算中使用光伏板的 Wp。
3. 最小电池容量
除了安装的光伏功率与逆变器/充电器 VA 额定值之间的关系外,拥有足够大小的电池也很重要。最小电池容量取决于电池类型,铅或锂电池。
请注意,除了最小电池容量外,上述尺寸通常也是最经济的电池尺寸。如果用于自用目的。如果目标是提高自主性,那么安装大型电池当然可以在电网故障时提高系统自主性。
3.1 铅酸电池
安装1kWp光伏电力大约需要5kWh的铅酸电池:
- 48 Vdc 时 100 Ah
- 24 Vdc 时 200 Ah
- 12 Vdc 时 400 Ah
每增加 1 kWp 的交流光伏电能,就需要按比例增加 5 kWh 的铅酸电池存储量。
3.2 锂电池
安装的1.5 kWp交流光伏电力需要4.8 kWh的电池存储:
- 48 Vdc 时 100 Ah
- 24 Vdc 时 200 Ah
- 12 Vdc 时 400 Ah
每增加 1.5 kWp 的交流光伏电能,就需要按比例增加 4.8 kWh 的电池存储量。
4 添加直流耦合的要求 - MPPT 太阳能充电器
德国或其他可靠电网环境下的能源存储系统不需要。
离网系统以及需要克服长期电网故障的备用系统都需要。
原因:从仅有 AC-Coupling 情况的死锁情况中恢复。
对于通过 Victron MPPT 耦合直流光伏,不存在 1.0 倍数限制。也没有特定的最小电池存储容量,但请遵循电池制造规格以获得最大充电率。经验法则是铅酸电池为 C10(Ah 容量的 10%,单位为 A),锂电池为 C2(Ah 容量的 50%,单位为 A)。
5 软件配置
出厂设置的 Multis 和 Quattros 不会改变交流输出频率来调节充电电流。设置交流耦合系统时,请安装ESS 助手(用于并网系统)或PV 逆变器支持助手(用于离网系统)。
当在交流输出上检测到交流电过剩/反馈时,逆变器 RS 将自动改变频率,无需任何额外配置。
其他选项(均已弃用)包括:
- 自用 Hub-2 v3 助手
- Hub-4 助手与光伏逆变器支持助手结合
- 使用虚拟开关选项卡上的逆变器周期时间设置。
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