電壓對發(fā)電量的作用

在科技的發(fā)展道路上，離不開能源的助力，特別是再科技飛速發(fā)展的今天，而地球上的能源有限，就需要科研人員不斷開發(fā)新能源，這就再當(dāng)下最需要研發(fā)太陽能的使用。同一個(gè)光伏系統(tǒng)、組件、逆變器、電纜等部件完全一致，安裝傾斜角度和方位角度也完全一致，安裝在同一個(gè)地方，那是不是發(fā)電量就差不多呢?事實(shí)上，光伏發(fā)電量與電網(wǎng)電壓有很大關(guān)系，電壓極不穩(wěn)定的地區(qū)與電壓穩(wěn)定的地區(qū)對比，發(fā)電量有可能相差10%到20%。

本文就電網(wǎng)電壓對系統(tǒng)的影響討論，電網(wǎng)的電壓包括：電壓偏低，電壓偏高，電壓快速波動(dòng)，這三種情況都會影響系統(tǒng)發(fā)電量。

1電網(wǎng)電壓偏低

在光伏系統(tǒng)中，不管組件安裝多大，逆變器的最大輸出電流，都是不能超過的，因?yàn)橐坏┏^，會導(dǎo)致逆變器過熱而炸機(jī)。如果在電網(wǎng)額定電壓的情況下，這個(gè)最大輸出電流是可以達(dá)到額定輸出功率的，但是如果低于額定電壓，就不能滿載輸出。

如17kW逆變器，最大輸出電流是27.4A，在額定電壓400V的情況下，最大輸出功率是27.4*400*1.732=18.98kW，可以滿足1.1倍過載，但是如果電網(wǎng)的電壓比較低，只有340V, 那么逆變器最大輸出功率就是27.4*340*1.732=16kW，在這個(gè)電壓下，即使組件功率再大，也不能滿載輸出。

2電網(wǎng)電壓偏高

有兩種情況，會導(dǎo)致電網(wǎng)電壓會偏高，一是靠近降壓變壓器的地方，為了保證離變壓器較遠(yuǎn)的地方電壓正常，考慮到線路電壓損耗，一般都會將變壓器輸出電壓拉高;二是光伏發(fā)電用戶側(cè)消化不了，輸送到較遠(yuǎn)的地方要提高電壓，線路存在阻抗，有電壓損失，逆變器輸出側(cè)電壓要升高才能送到電網(wǎng)。

電壓升高對發(fā)電量的損失有三個(gè)方面，一是逆變器過壓保護(hù)，引起逆變器保護(hù)關(guān)機(jī)，這時(shí)候就會電量損失。二是逆變器過壓降載，這是逆變器在電網(wǎng)電壓過高的地方采用的一種新的技術(shù)，當(dāng)電網(wǎng)電壓升到一定程度時(shí)，逆變器主動(dòng)降低功率，以保證逆變器不脫網(wǎng)，這樣可以降低停機(jī)的損失，但也有一定量的發(fā)電量損失。

三是效率損失，電網(wǎng)電壓升高，直流母線電壓也要跟著升高，如400V的交流電壓，直流母線電壓在610V左右，一般逆變器額定電壓在這個(gè)電壓范圍內(nèi)，組串電壓如果在600V左右，PWM占空比接近為1，這時(shí)候逆變器直流變換部分效率最高，如果交流電壓升到460V, 直流母線電壓要升到700V左右才能滿足，組串電壓如果還在600V左右，PWM占空比為0.86，這時(shí)候逆變器直流變換部分效率就會降低，大約90%左右。

降低電網(wǎng)電壓高，通常有三種方法：一是加大輸出電纜線徑，因?yàn)殡娎|越粗，阻抗越低;二是移動(dòng)逆變器靠近并網(wǎng)點(diǎn)，電纜越短，阻抗越低，三是手動(dòng)調(diào)整逆變器電壓范圍，但不能調(diào)得太高，超過270V有可能損壞用戶其它用電設(shè)備。

3電壓劇烈波動(dòng)

光伏逆變器向電網(wǎng)輸送電能，電網(wǎng)質(zhì)量的好壞也會對逆變器產(chǎn)生影響。在一些機(jī)械加工廠，有行車、電焊機(jī)、龍門銑床等大功率設(shè)備，和一些電弧爐工廠，設(shè)備啟動(dòng)和關(guān)斷之間，電能變化非常劇烈，電網(wǎng)來不及調(diào)整，電壓短時(shí)間在320-460V之間變化，同時(shí)伴隨大量的諧波。

光伏逆變器的MPPT功能，組件的輸入功率有多大，逆變器輸出功率就有多大，而逆變器輸出功率是則和電壓和電流有關(guān)，當(dāng)電網(wǎng)電壓劇烈波動(dòng)時(shí)，逆變器調(diào)整能力有限，會導(dǎo)致MPPT追蹤功能混亂，找不到最大功率點(diǎn)，從而導(dǎo)致發(fā)電量的損失。再嚴(yán)重的情況，有可能造成光伏逆變器重啟，甚至逆變器損壞，造成停機(jī)電量損失。

總結(jié)

目前太陽能還未能更好被人類利用，需要科研人員不斷努力，研究出更高效地產(chǎn)品，這樣才能保證我們?nèi)祟惖哪茉磯蛉祟惏l(fā)展所需。交流電壓對發(fā)電量的損失，其實(shí)很大，所以在勘探光伏場地時(shí)，電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性也是必不可分的一部分。如果電壓穩(wěn)定，就可安裝;如果電壓不是很穩(wěn)定，則要考慮是否添加穩(wěn)壓器等裝置，否則將會影響系統(tǒng)的發(fā)電量。