发电量提升92%！光伏功率优化器应用案例深度分析

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。

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。

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。

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

备注：上述天气数据来源为 http://www.tianqihoubao.com/lishi/zaozhuang

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: