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210PERC與182PERC在系統(tǒng)端的線損比較

技術動向 2227
? ? ? ?本文基于地面電站場景，從直流線損角度對比分析210PERC組件與182PERC組件的差異及影響因素。為了搞清楚這個差異，必須先了解下面兩個概念。
電壓降與線損的概念
什么是線纜電壓降？
? ? ? ? 線纜電壓降是電流流過導線以后相對于同一參考點的電壓變化稱為電壓降。例如電纜的起點處的電壓是U0，電纜的終點的電壓是U1，那么電壓差δU=U0-U1（單位V）。
什么是線損？
? ? ? ?線損是指電流流過導線以后相對于同一參考點的功率的變化成為線損，也成為壓降百分比。例如電纜的起點處的電壓是U0，電流是I，電纜的終點的電壓是U1，電流不變是I，那么線損K=(U0 -U1)*I/(U0*I)*100%=(U0-U1) /U0*100%=ΔU/U0*100%。
組件線損計算場景配置
? ? ? ?以PERC組件參數(shù)為例，210-PERC工作電流假設為17.31A（一般17-18A左右），182-PERC組件工作電流為13.18A，對于相同材質、相同截面積的電纜而言，光伏電纜及直流電纜上的線損主要由線纜的長度及流經(jīng)線纜上的電流決定。
? ? ? ?采用集中逆變器的光伏電站，直流線損主要來自于組串至匯流箱的光伏電纜及匯流箱至集中逆變器的直流電纜，一般情況下，光伏線纜的線損與直流電纜的線損比值在1.5倍左右。
例如某海南?？诠夥娬臼褂?10-PERC單面組件，標稱功率670W，AC側的容量為100MW，由32臺SG-3125集中逆變器組成。其中單臺逆變器DC側的容量為4020kW，容配比為1.2864。
? ? ? ?每臺逆變器由20進1出的匯流箱組成，10臺匯流箱匯流接入逆變器。單串組件串聯(lián)數(shù)量為30塊，組串功率為20.1kW。總串數(shù)為200串。
? ? ? 根據(jù)Candela3D設計軟件進行陣列布置，并精確統(tǒng)計電纜長度。單臺逆變器4平方光伏電纜的總長度為16070m，單串平均長度為80.35m。
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? ? ? 使用182-PERC單面組件，標稱功率555W，逆變器AC側的容量100MW，逆變器數(shù)量及型號與210-PERC保持一致，其中單臺逆變器DC側容量為4024.86kW，系統(tǒng)容配比為1.288，每臺逆變器由10臺24進1,1臺19進1匯流箱組成。單串組件串聯(lián)數(shù)量為28塊，組串功率為15.54kW?？偞當?shù)為259串。
? ? ? 根據(jù)Candela3D設計軟件布置結果，單臺逆變器4平方光伏電纜的總長度為23438m，單串平均長度為90.49m。
光伏電纜線損計算結果對比
? ? ? ?根據(jù)上述信息，可計算得到表1，使用210-PERC，光伏電纜使用量較182-PERC組件下降達46%。
表1 單個逆變器單元的光伏電纜比較
210PERC與182PERC在系統(tǒng)端的線損比較
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? ? ? 根據(jù)上述信息，可計算得到光伏電纜線損。使用210-PERC，線纜壓降為5.61V，壓降百分比為0.48%。
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? ? ? 而182-PERC組件為0.56%，因此使用210組件，在STC條件下的線損較182-PERC組件下降了0.09%。
表2 4平方光伏電纜線損比較

210PERC與182PERC在系統(tǒng)端的線損比較

匯流箱直流電纜線損計算結果對比
? ? ? ?由于組件串聯(lián)數(shù)的不同，單個逆變器的直流接入組串數(shù)量不同，182-PERC組件一共259串，而210-PERC組件為200串。最終的直流輸出總電流分別為3414A和3462A。
表3 直流輸出總電流比較

210PERC與182PERC在系統(tǒng)端的線損比較

? ? ? ?210-PERC組件使用20進1出匯流箱，匯流箱出線電纜截面185平方。182-PERC組件則使用24進1出和19進1出匯流箱，電纜分別使用185和150平方。
? ? ? 經(jīng)過計算，210-PERC組件每臺匯流箱出線長度為124.4m，而182-PERC組件的匯流箱出線長度均折算到185平方以后，平均出線長度為115.4m。
? ? ? 經(jīng)過計算，182-PERC與210-PERC直流線纜的壓降百分比分別為0.304%與0.371%。
? ? ? 由于182組件的總輸出電流較低，直流電纜長度較短，因此，STC條件下可實現(xiàn)直流線損下降0.067%。
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表4 匯流箱出線直流線纜線損比較
210PERC與182PERC在系統(tǒng)端的線損比較
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? ? ? ?表5為總的線損比較，結果表明，STC條件下，210-PERC組件較182-PERC組件在直流側增加線損0.1548%，而在實際應用場景下，考慮輻照度影響系數(shù)為55%（經(jīng)過了PVsyst軟件的驗證），線損差值仍在0.085%左右。
表5 直流側總線損比較
210PERC與182PERC在系統(tǒng)端的線損比較
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小結
? ? ? ?文章基于集中式電站應用場景，分析了210-PERC和182-PERC組件電纜使用量與直流側電纜線損。
兩種組件均采集中式3125kW逆變器單元進行分析，項目地參考海南海口。并使用Candela3D軟件進行線纜長度的精確統(tǒng)計，結果表明：
? ? ?（1）基于地面電站項目場景，對于210-PERC組件，平均單串光伏電纜的長度為80.4m，匯流箱出線平均電纜長度為124.4m。對于182-PERC組件，平均單串光伏電纜的長度為90.5m，匯流箱出線平均電纜長度為115.4m。
? ? ? ?由于210組件的尺寸較大，陣列前后間距較182組件有所增加，因此匯流箱出線電纜長度要大一些。由于使用的匯流箱規(guī)格不同，210組件使用20進1出，182組件使用24進1出。因此對于210組件，平均單串的4平方光伏電纜長度，要短一些。
? ? ?（2）由于電纜長度及組件電流的不同，STC條件下，210PERC組件方案較182PERC組件在直流側增加線損0.1548%，并考慮輻照度影響系數(shù)，組件全年運行情況下，182組件整體直流線損可比210組件下降0.085%。
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210PERC與182PERC在系統(tǒng)端的線損比較
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