隨著光伏DC1500V系統(tǒng)的腳步臨近，選型問題大家也提上了議事日程。2015年8月，三峽新能源30MW光伏電站項目，率先采用DC1500V直流光伏斷路器，這是國內(nèi)第一次在大型地面光伏電站中批量使用DC1500V直流斷路器。今天就和大家分享我們在DC1500V光伏系統(tǒng)的選型思路。

斷路器的額定工作電流、額定工作電壓、分斷能力三大指標在光伏系統(tǒng)中應重點關(guān)注額定工作電壓與額定工作電流，分斷能力做參考指標。

額定工作電壓、額定工作電流的選型應當確保斷路器保護可靠且無誤動作。在光伏系統(tǒng)中斷路器選型主要依據(jù)是組件的參數(shù)、組串塊數(shù)、海拔、輻照度峰值、極端低溫及余量等幾個主要方面，組件參數(shù)與組串塊數(shù)是主要的計算依據(jù)，海拔、輻照度峰值、極端低溫應當與設(shè)計余量測算一起考量。額定工作電壓主要與組件參數(shù)、組串塊數(shù)有直接聯(lián)系，海拔與低溫在考慮設(shè)計余量中考慮。額定工作電流與輻照度峰值、經(jīng)驗余量一同考慮。我們的選型思路以額定工作電壓與額定工作電流為主線展開，首先我們先談系統(tǒng)電壓，其次談電流。

我們選擇已經(jīng)通過UL1500V認證的國內(nèi)某知名組件廠的組件作為計算參照樣本，組件功率260W到275W，組件效率16.8%。需要重點說明的是組件廠的樣本參數(shù)是大氣 AM1.5, 輻照度1000 W/m2, 溫度25°C環(huán)境下參數(shù)，現(xiàn)場峰值數(shù)據(jù)與以上條件差異較大，這是余量設(shè)計計算的重點考慮方面。組件參數(shù)選擇方面重點參照組件三個主要參數(shù)，1.最大工作電壓;2.最大工作電流;3.最大開路電壓。

首先我們來探討一下電壓的計算：

表一 光伏組件參數(shù)表

系統(tǒng)電壓最主要的影響是組件的排布和單串組件塊數(shù)，DC1500V系統(tǒng)的核心價值應當是提高系統(tǒng)效率，有效降低直流輸電、逆變成本。目前我們主流的單串組件排布采用2*11比較多，這個方案是目前最優(yōu)成本方案。DC1500V系統(tǒng)并沒有改變發(fā)電側(cè)與交流側(cè)的系統(tǒng)，所以DC1500V方案應保留目前的組件排布主流方案采取增加單串塊數(shù)來實現(xiàn)更高的系統(tǒng)電壓。基于以上原因我們推薦DC1500V系統(tǒng)組串排布及塊數(shù)最佳方案是3*11，這樣在不改變組件陣列的方案的基礎(chǔ)上可以在電纜、匯流箱、逆變器這三方面取得較大的成本下降。如果我們確定了單串的組件塊數(shù)，那么后面的系統(tǒng)電壓就非常好得到了。

表二 光伏DC1500V系統(tǒng)不同功率組件系統(tǒng)在單串33塊組件時基準電壓：

圖表二得出的數(shù)據(jù)是否就是實際峰值?這個肯定不是，對于系統(tǒng)電壓還有兩個主要影響因素。海拔及溫度，首先從海拔談斷路器的滅弧性能，電壓問題對斷路器的最大挑戰(zhàn)是滅弧，電壓越高難度越大。斷路器參數(shù)實驗環(huán)境是以2000米海拔的大氣AM基準，在2000米以上空氣相對稀薄，斷路器的滅弧能力隨海拔升高線性下降，我們?yōu)榱擞嬎惴奖阏鬯愠深~定工作電壓降容系數(shù)的方式。根據(jù)圣電氣團隊多年收集的資料分析，國內(nèi)大型地面電站海拔在1500米到3000米占絕大多數(shù)，故推薦海拔降容設(shè)計余量方面考慮10%，這樣可以覆蓋絕大多數(shù)項目海拔。

隨著光伏DC1500V系統(tǒng)的腳步臨近，選型問題大家也提上了議事日程。2015年8月，三峽新能源30MW光伏電站項目，率先采用DC1500V直流光伏斷路器，這是國內(nèi)第一次在大型地面光伏電站中批量使用DC1500V直流斷路器。今天就和大家分享我們在DC1500V光伏系統(tǒng)的選型思路。

斷路器的額定工作電流、額定工作電壓、分斷能力三大指標在光伏系統(tǒng)中應重點關(guān)注額定工作電壓與額定工作電流，分斷能力做參考指標。

額定工作電壓、額定工作電流的選型應當確保斷路器保護可靠且無誤動作。在光伏系統(tǒng)中斷路器選型主要依據(jù)是組件的參數(shù)、組串塊數(shù)、海拔、輻照度峰值、極端低溫及余量等幾個主要方面，組件參數(shù)與組串塊數(shù)是主要的計算依據(jù)，海拔、輻照度峰值、極端低溫應當與設(shè)計余量測算一起考量。額定工作電壓主要與組件參數(shù)、組串塊數(shù)有直接聯(lián)系，海拔與低溫在考慮設(shè)計余量中考慮。額定工作電流與輻照度峰值、經(jīng)驗余量一同考慮。我們的選型思路以額定工作電壓與額定工作電流為主線展開，首先我們先談系統(tǒng)電壓，其次談電流。

我們選擇已經(jīng)通過UL1500V認證的國內(nèi)某知名組件廠的組件作為計算參照樣本，組件功率260W到275W，組件效率16.8%。需要重點說明的是組件廠的樣本參數(shù)是大氣 AM1.5, 輻照度1000 W/m2, 溫度25°C環(huán)境下參數(shù)，現(xiàn)場峰值數(shù)據(jù)與以上條件差異較大，這是余量設(shè)計計算的重點考慮方面。組件參數(shù)選擇方面重點參照組件三個主要參數(shù)，1.最大工作電壓;2.最大工作電流;3.最大開路電壓。

首先我們來探討一下電壓的計算：

表一 光伏組件參數(shù)表

系統(tǒng)電壓最主要的影響是組件的排布和單串組件塊數(shù)，DC1500V系統(tǒng)的核心價值應當是提高系統(tǒng)效率，有效降低直流輸電、逆變成本。目前我們主流的單串組件排布采用2*11比較多，這個方案是目前最優(yōu)成本方案。DC1500V系統(tǒng)并沒有改變發(fā)電側(cè)與交流側(cè)的系統(tǒng)，所以DC1500V方案應保留目前的組件排布主流方案采取增加單串塊數(shù)來實現(xiàn)更高的系統(tǒng)電壓。基于以上原因我們推薦DC1500V系統(tǒng)組串排布及塊數(shù)最佳方案是3*11，這樣在不改變組件陣列的方案的基礎(chǔ)上可以在電纜、匯流箱、逆變器這三方面取得較大的成本下降。如果我們確定了單串的組件塊數(shù)，那么后面的系統(tǒng)電壓就非常好得到了。

表二 光伏DC1500V系統(tǒng)不同功率組件系統(tǒng)在單串33塊組件時基準電壓：

圖表二得出的數(shù)據(jù)是否就是實際峰值?這個肯定不是，對于系統(tǒng)電壓還有兩個主要影響因素。海拔及溫度，首先從海拔談斷路器的滅弧性能，電壓問題對斷路器的最大挑戰(zhàn)是滅弧，電壓越高難度越大。斷路器參數(shù)實驗環(huán)境是以2000米海拔的大氣AM基準，在2000米以上空氣相對稀薄，斷路器的滅弧能力隨海拔升高線性下降，我們?yōu)榱擞嬎惴奖阏鬯愠深~定工作電壓降容系數(shù)的方式。根據(jù)圣電氣團隊多年收集的資料分析，國內(nèi)大型地面電站海拔在1500米到3000米占絕大多數(shù)，故推薦海拔降容設(shè)計余量方面考慮10%，這樣可以覆蓋絕大多數(shù)項目海拔。