发电量提升92%！光伏功率优化器应用案例深度分析
光伏产业网讯
发布日期：2018-03-09
核心提示：
本文以山东某2MW山地电站为例，就光伏功率优化器应用效果进行分析。在安装丰郅光伏功率优化器后，优化区域发电量提升92%，平均每个组串每天多发电7.07度。
本文以山东某2MW山地电站为例，就光伏功率优化器应用效果进行分析。在安装丰郅光伏功率优化器后，优化区域发电量提升92%，平均每个组串每天多发电7.07度。
咨询客服电话：400-102-8186，客服微信：fonrich01
该电站组件间间距不足形成遮挡，周围树木和电线杆也对部分组件形成遮挡，因为是山地电站，不同组串采光也有差异。电站里存在组串内串联失配与组串间并联失配的情况，较为严重的遮挡拉低了电站整体发电量。
一.项目概况
项目位置位于山东省枣庄市，现场电站环境为山地集中式电站，容量2MW。组件安装在地面支架上，系统投运时间为2015年1月15日，发现发电量偏低时间为上午和下午。
该电站采用海润光伏255W多晶组件，开路电压为36.75V，短路电流为9.09A。逆变器采用阳光电源SG1000集中式逆变器，该逆变器配有4个MPPT,每个逆变器接入8个组串。
二.建模分析
优化器安装日期为2017年12月26日，安装在16区1号汇流箱中2、3、4组串，每串安装优化器数量22pcs，共安装66pcs，16区1号汇流箱1号组串为对比组串。现场阴影遮挡较为复杂，主要分为电线杆遮挡、树木遮挡和组件前后间距过小三个部分。其中组件前后排遮挡在冬季时因为太阳高度角变低时会出现，夏天不会出现。电线杆遮挡和树木遮挡全年都会出现。
图1-项目现场图片
根据系统中组件和逆变器的型号参数，项目地点及受到阴影遮挡的具体情况，在PVsyst中对整个系统建立模型
图2-PVsyst中前后组件遮挡、周围树木遮挡模型图
图3-左图：组件前后排遮挡建模分析结果（2#组串，4#组串）
右图：树木遮挡建模分析结果（3#组串）
根据建模分析结果，2#组串与4#组串各22块光伏板系统，在晴天下，光的辐射量的线性损失为8.5%，组件电性能损失为20.5%；3#组串22块光伏板系统，在晴天下，光的辐射量的线性损失为14.9%，组件电性能损失为21.3%。3#组串遮挡情况最严重。
三.数据分析
1. 发电量数据的选取与定义
从客户监控系统采集16区1号汇流箱中2、3、4组串优化器安装前后各5个晴天的电压、电流、功率、发电量数据。
1）数据定义:
A段数据：实验组串未安装优化器期间采集5天的有效（晴天）数据。
B段数据：实验组串安装优化器期间采集的5天的有效（晴天）数据。
C1段数据：未安装优化器的对比组串，与A段同期采集5天的有效（晴天）数据。
C2段数据：未安装优化器的对比组串，与B段同期采集5天的有效（晴天）数据。
2）数据选择：
优化器的安装日期为2017年12月26日
枣庄历史天气预报
日期 天气状况 气温
2017年12月1日 晴/晴 9℃/-2℃
2017年12月2日 晴/多云 12℃/0℃
2017年12月3日 多云/多云 13℃/-1℃
2017年12月4日 晴/晴 8℃/-4℃
2017年12月5日 晴/晴 7℃/-3℃
2017年12月6日 晴/多云 10℃/-3℃
2017年12月7日 晴/晴 9℃/-4℃
2017年12月8日 晴/多云 7℃/-2℃
2017年12月9日 多云/多云 10℃/0℃
2017年12月10日 晴/晴 9℃/-4℃
2017年12月11日 多云/多云 8℃/-3℃
2017年12月12日 多云/多云 5℃/-3℃
2017年12月13日 晴/多云 7℃/-1℃
2017年12月14日 小雪/阴 4℃/0℃
2017年12月15日 小雨/多云 5℃/-3℃
2017年12月16日 晴/晴 4℃/-6℃
2017年12月17日 晴/多云 5℃/-5℃
2017年12月18日 晴/晴 7℃/-4℃
2017年12月19日 晴/晴 6℃/-5℃
2017年12月20日 晴/晴 10℃/-5℃
2017年12月21日 晴/晴 11℃/-3℃
2017年12月22日 多云/多云 11℃/-2℃
2017年12月23日 多云/晴 10℃/0℃
2017年12月24日 多云/晴 9℃/-5℃
2017年12月25日 晴/多云 8℃/-4℃
2017年12月26日 晴/多云 11℃/-2℃
2017年12月27日 晴/多云 11℃/2℃
2017年12月28日 晴/多云 12℃/2℃
2017年12月29日 多云/阴 11℃/3℃
2017年12月30日 阴/多云 8℃/-5℃
2017年12月31日 晴/晴 9℃/-4℃
2018年1月1日 晴/多云 11℃/0℃
2018年1月2日 阴/雨夹雪 8℃/-1℃
2018年1月3日
多云/小雪-中雪 4℃/-2℃
2018年1月4日
中雪-大雪/小雪 -2℃/-6℃
2018年1月5日
晴/多云 1℃/-6℃
2018年1月6日
多云/小雪-中雪 4℃/-4℃
2018年1月7日
阴/多云 2℃/-5℃
2018年1月8日
多云/晴 2℃/-8℃
2018年1月9日
晴/晴 2℃/-6℃
2018年1月10日
晴/晴 3℃/-7℃
A段数据选取（5天）：12月18日，12月19日，12月20日，12月21日，12月25日
B段数据选取（5天）：12月27日，12月31日，1月1日，1月9日，1月10日
C1段数据选取（5天）：12月18日，12月19日，12月20日，12月21日，12月25日
C2段数据选取（5天）：12月27日，12月31日，1月1日，1月9日，1月10日
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4-2#组串优化前后功率曲线对比
2#组串主要为组件前后遮挡，遮挡时段为上午7：00-11：00和下午14：00-17：00。优化器安装前A-2浅蓝色曲线拐点在11：00和14：00左右，优化器安装后B-2红色曲线在遮挡时段有明显的提升，曲线变得平滑。
图5-3#组串优化前后功率曲线对比
3#组串主要为树木遮挡，遮挡时间段为全天。故其优化器安装前A-3浅蓝色曲线整体数值偏低，峰值明显低于2#组串。
图6-4#组串优化前后功率曲线对比
4#组串遮挡情况和2#组串类似，主要为组件前后遮挡，遮挡时段为上午7：00-11：00和下午14：00-17：00。
2）对照组串优化前后的横向对比（C1、C2段数据平均值对比），消除辐照度变化的影响：
图7-1#对比组串对应日期下功率曲线对比
综合考虑对比组C段数据，在系统其余变量未改变的情况下，C1与C2数据只有天气辐照度影响因素。由图可知C2平均功率高于C1平均功率，则表明B段天气辐照强度高于A段。为了消除天气辐照度变化的影响，加入对比组C段数据以剔除天气辐照变化因素，更加精确的得出加装优化器后发电量的提升比列。
3）数据融合对比（A，B，C1，C2段），通过对照组，消除辐照影响，判断优化前后发电量比例变化:
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）
其中灰色为对比组串在优化前后5个晴天发电量，蓝色为优化组串安装优化器前5个晴天发电量，红色为优化组串安装优化器后5个晴天发电量。
4）结论：按上述样本统计，组串在天气状况为晴的条件下，安装优化器之后发电量提升92%，即每个组串每天多发电7.07度。
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）
咨询客服电话：400-102-8186，客服微信：fonrich01