光伏｜什么是光伏电站的容配比？逆变器转换效率怎么测？

一.什么是光伏电站的容配比？

光伏电站的容配比（也称为直流/交流比，DC/AC比）是指光伏电站中光伏组件的总装机容量与逆变器的额定容量之比。容配比是光伏电站设计和运行中的一个重要参数，直接影响电站的发电效率和经济性。

容配比的计算公式

容配比 = 光伏组件总装机容量（DC） / 逆变器额定容量（AC）

例如，如果一个光伏电站安装了1000千瓦（1MW）的光伏组件，使用了800千瓦（0.8MW）的逆变器，那么该电站的容配比为：

容配比 = 1000 kW / 800 kW = 1.25

光伏电站容配比的意义

1. 提高发电效率：光伏组件的输出受阳光强度、温度和其他环境因素的影响，实际输出功率通常低于额定功率。通过增加光伏组件的总容量，可以在实际运行中更充分地利用逆变器的容量，提高整体发电效率。

2. 优化经济性：合理的容配比可以平衡初始投资成本和运行收益，降低单位发电成本，提高电站的经济效益。

3. 适应峰值输出：光伏电站在特定时间段（如中午阳光最强时）会有较高的输出功率，而在其他时间段输出较低。较高的容配比可以确保在阳光最强时充分利用逆变器的容量，增加发电量。

确认光伏电站容配比的步骤

1.评估光照资源：收集电站所在地的光照资源数据，包括年均日照时数、辐射强度、季节性变化等。使用光伏发电软件（如PVsyst）进行模拟分析，确定光伏组件的实际发电量。

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不同光伏发电技术间的效率差别是比较小的，所以对于有意义的太阳辐射性价比来说，精确测量显得非常有必要。太阳辐射测量的误差会对投资造成巨大的影响。高质量的太阳辐射测量数据可以最优化系统安装的位置和和选择的太阳能系统类型。

2.选择光伏组件和逆变器：确定光伏组件的型号和总装机容量（DC），以及逆变器的型号和额定容量（AC）。根据光伏组件的功率输出曲线和逆变器的效率曲线进行匹配。光伏组件的功率输出特性、温度系数和衰减特性会影响容配比的选择，高效、低衰减的光伏组件可以适当提高容配比。

逆变器的额定容量、效率曲线和过载能力是影响容配比的重要因素，具备良好过载能力和高效率的逆变器可以支持较高的容配比。

3.电网接入条件：电网公司对光伏电站接入容量和电能质量的要求会影响容配比的选择。需要确保电站的输出功率和电能质量符合电网的规定和标准。

4.计算初步容配比：初步计算光伏组件总装机容量与逆变器额定容量之比，得到初步的容配比。

5.模拟运行情况：使用专业软件对电站进行模拟运行，分析不同容配比下的发电量、逆变器负载情况和系统效率。评估不同容配比下的经济性，包括初始投资、运营维护成本和发电收益。

6.综合优化：根据模拟结果，综合考虑光照资源、逆变器特性、经济性等因素，优化选择最佳容配比。确认最终的容配比，并进行详细的设计和实施。

常见的容配比

低容配比（< 1）：光伏组件容量小于逆变器容量，通常较少采用，因为未充分利用逆变器容量。

标准容配比（1）：光伏组件容量等于逆变器容量，适用于阳光稳定且均匀的地区。

高容配比（> 1）：光伏组件容量大于逆变器容量，常见于光照资源丰富的地区，一般在1.2至1.5之间，根据具体情况选择。

实际案例：

假设某地光伏电站设计，评估过程如下：

1. 光照资源评估：年均日照时数：2000小时，平均辐射强度：5.5 kWh/m²/天

2. 设备选择：光伏组件：单晶硅组件，单块功率450W，总装机容量1.2MW（1200块）逆变器：额定容量1MW，效率98%

3. 初步计算容配比：容配比 = 1200 kW / 1000 kW = 1.2

4. 模拟运行：使用PVsyst软件模拟分析，验证不同容配比下的发电量和系统效率。

5. 优化选择：通过模拟结果和经济性分析，确定1.2的容配比在本项目中最为合适。

二、光伏逆变器转化效率如何检测？

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测试条件：逆变器效率测试应选择晴天少云的天气进行。

测试步骤：a)分别在光伏逆变器的交流侧和首流侧接入数据采集装置

b)测量并记录光伏逆变器的直流输入电乐、直流输入中流、交流输出电压和交流输出电流;

c)应按式(15)计算转换效率,给出实际输出功率与交流额定功率之比为5%、10%、20%、25%、30%、50%、75%.100%(可选)时的转换效率值,每个功率点记录时间不应小于10min。

式中:ηconv---光伏逆变器转换效率;

N---交流侧采样点总数;

UAci---交流侧电压采样瞬时值,单位为伏特(V);

IACji---交流侧电流采样瞬时值,单位为安培(A);

ATi---交流侧连续两个采样值之间的时间间隔,单位为秒(s);

M ---直流侧采样点总数:ATixN=ATixM,采程时间取1min; 

UDci--直流侧电压采样瞬时值,单位为伏特(V);

DCj---直流侧电流采样瞬时值,单位为安培(A);

ATj ---直流侧连续两个采样值之间的时间间隔,单位为秒(s)。

确认一个光伏电站的容配比需要综合考虑光照资源、光伏组件特性、逆变器特性、经济性、电网接入条件和环境因素等。通过详细的评估和模拟分析，选择最佳的容配比，以确保电站在运行过程中达到最佳的发电效率和经济效益。