Σχεδιάζοντας φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις για βέλτιστη απόδοση

Αυτές οι συνθήκες λειτουργίας δεν αποτελούν πρόβλημα για το μετατροπέα και οδηγούν σε μικρές μόνο απώλειες απόδοσης. Το Σχήμα 2 δείχνει ένα παράδειγμα των απωλειών αυτών, συγκεκριμένα τη στιγμιαία ισχύ MPP σε συνάρτηση με την απόσταση της τάσης λειτουργίας από την ιδανική τάση MPP της φωτοβολταϊκής γεννήτριας. Θεωρητικά, ένα φωτοβολταϊκό πλαίσιο λειτουργεί αρκετά καλά υπό αυτές τις συνθήκες: Εάν η τάση MPP, είναι μικρότερη κατά 1% κάτω από την ελάχιστη τάση εισόδου του μετατροπέα (για παράδειγμα, 564 V, σε σύγκριση με 570 V), το 99,9% της ισχύος MPP μπορεί ακόμα να αξιοποιηθεί. Ακόμα και με μια μεγάλη διαφορά τάσης της τάξεως του 5% (για παράδειγμα, 543 V, σε σύγκριση με 570 V), οι απώλειες ισχύος της φωτοβολταϊκής γεννήτριας οριακά ξεπερνούν το 2%, σε σύγκριση με την ιδανική λειτουργία στο σημείο μέγιστης ισχύος. 

Ωστόσο, η κατάσταση είναι πολύ πιο κρίσιμη, εάν η τάση ανοικτού κυκλώματος της φωτοβολταϊκής γεννήτριας δεν φτάνει την τάση έναρξης Vpv-start του μετατροπέα. Στην περίπτωση που προκύψει διακοπή της τροφοδοσίας, η φωτοβολταϊκή γεννήτρια ενδεχομένως να μη μπορεί να τροφοδοτήσει εκ νέου το δίκτυο. 

Έτσι, κατά το σχεδιασμό, πρέπει να εξασφαλιστεί ότι, η τάση ανοικτού κυκλώματος της φωτοβολταϊκής γεννήτριας είναι πάντα υψηλότερη από την τάση εκκίνησης του μετατροπέα.

 Όλα τα παραπάνω μπορούν τώρα να χρησιμοποιηθούν, ώστε να διευκρινιστεί σε ποιες περιπτώσεις η υψηλότερη απόδοση του μετατροπέα αντισταθμίζει τις απώλειες φωτοβολταϊκής γεννήτριας, λόγω απόκλισης από το σημείο MPP. Ακολουθεί παράδειγμα με δύο μετατροπείς με την ίδια ισχύ, αλλά με διαφορετικές τοπολογίες:

• STP 15000TL με μια ευρωπαϊκή σταθμισμένη απόδοση 97,6% και ελάχιστη τάση MPP από 360 V.

• STP 15000TLEE με μια ευρωπαϊκή σταθμισμένη απόδοση 98,3% και ελάχιστη τάση MPP από 570 V.

Οι απόλυτες τιμές Performance Ratio εξαρτώνται επίσης από τη θέση και τον τύπο στήριξης των φωτοβολταϊκών πλαισίων. Ωστόσο, εμφανίζεται με σαφήνεια και στα δύο γραφήματα η διαφορά μεταξύ των δύο μετατροπέων ως προς την απόδοσή τους.

Ο βαθμός απόδοσης PR του Sunny Tripower 15000TL, έχει ακριβώς τον ίδιο βαθμό εξάρτησης ως προς την τάση με τον Sunny Tripower 15000TLEE, όταν λειτουργούμε σε υψηλές τάσεις στοιχειοσειράς. Κάτω από την ελάχιστη τάση εισόδου του Sunny Tripower 15000TLEE (570 V), η επίδραση της τάσης στην απόδοση του συστήματος ξεχωρίζει, και το PR μειώνεται γραμμικά για μικρές πτώσεις της τάσης στοιχειοσειράς, αλλά ακόμα περισσότερο για μεγάλες πτώσεις τάσεις στοιχειοσειράς (<500 Vλειτουργίας). Σε αυτό το εύρος του σχεδιασμού (<500 Vλειτουργίας) μια γενική σύσταση για την επιλογή του μετατροπέα Sunny Tripower 15000 TLEE δεν προτείνεται.

Το λογισμικό σχεδιασμού Sunny Design Web υπολογίζει επίσης την απώλεια της απόδοσης, λόγω περιορισμένου εύρους τάσης εισόδου, όπως την ηλιακή ακτινοβολία και τα δεδομένα του κλίματος στην περιοχή. Ας μην ξεχνάμε επίσης ότι, η ελάχιστη φωτοβολταϊκή τάση που αναφέρεται στο Sunny Design, αφορά στην τάση λειτουργίας της φωτοβολταϊκής γεννήτριας και όχι στην Voc (τάση ανοικτού κυκλώματος). Συμπερασματικά, σε διαστασιολογήσεις με τον STP 15000 TLEE και 20000TLEE, το γεγονός ότι, σε ακραίες συνθήκες θερμοκρασίας π.χ. 70 ° C, η τάση λειτουργίας παρουσιάζει μικρή απόκλιση από την ιδανική τάση MPP, επιφέρει πολύ μικρές απώλειες που, στις περισσότερες περιπτώσεις, αντισταθμίζονται από τον πολύ μεγάλο βαθμό απόδοσης του μετατροπέα.