光伏組串電(diàn)流傳感器的應用叠代

　什麽是光伏組串:

　　在光伏發電(diàn)系統中(zhōng),将若幹個光伏組件串聯後,形成具有一(yī)定直流輸出的電(diàn)路單元,簡稱組件串或組串。

　　組串電(diàn)流檢測有幾個典型的特點:

　　1.檢測電(diàn)流的路數一(yī)般較多,典型的有8路16路等(彙流箱),逆變器則根據其MPPT設計各有不同。

　　2.對其檢測電(diàn)流的精度有一(yī)定要求,但不做計量或計算需求。更大(dà)的意義在于實時監控組件發電(diàn)的狀态。

　　組串電(diàn)流檢測的應用:

　　彙流箱

　　是指用戶可以将一(yī)定數量、規格相同的光伏電(diàn)池串聯起來,組成一(yī)個個光伏串列,然後再将若幹個光伏串列并聯接入光伏彙流箱,起到彙流和監控的裝置。彙流箱是作爲組串電(diàn)流的典型應用代表。

　　逆變器

　　随着分(fēn)布式電(diàn)站及商(shāng)用家庭光伏發電(diàn)的興起。尤其是國内,組串式電(diàn)流傳感器作爲檢測光伏面闆的第一(yī)道監控,發揮着不可或缺的作用。

　　電(diàn)流檢測原件的叠代升級

　　原理篇

　　因爲需要對光伏面闆發出的電(diàn)流進行實時監控,其關注電(diàn)流一(yī)般在7A～10A的直流電(diàn)流(雙面組件的電(diàn)流會更大(dà)些)。要檢測這個檔位的直流電(diàn)方案有很多。有比如電(diàn)阻,光耦霍爾等檢測方案。這裏可以講講光伏彙流箱裏電(diàn)流檢測方案的跟新叠代。

　　電(diàn)阻方案: 

　　在低頻(pín)率小(xiǎo)幅值電(diàn)流測量中(zhōng),表現出高的精度和較快的響應速度。工(gōng)業領域中(zhōng),在不涉及到測量回路與被測電(diàn)流之間電(diàn)隔離(lí)的場合,分(fēn)流器是将電(diàn)流信号轉變爲電(diàn)壓信号的首選的低成本方案。

　　單芯片霍爾方案(SO8封裝等):

　　拿彙流箱舉例,直流彙流箱最早有不帶電(diàn)流檢測功能的。其主要是用于連接光伏陣列(組串) 及逆變器,提供防雷及過流保護等。但對于大(dà)型光伏電(diàn)站項目而言,必須增加智能采集裝置,專門用于監測光伏電(diàn)池陣列中(zhōng)電(diàn)池組串的運行參數,以保證對設備的實時監控。

　　早期的彙流箱,廠家喜歡用電(diàn)阻(Shunt)方案來檢測電(diàn)流。電(diàn)阻有着使用簡單,成本低廉等優點。但其缺點也很明顯,其溫漂較大(dà)且非隔離(lí)的特性讓其不是非常适合在光伏系統中(zhōng)使用。如果選擇特殊的電(diàn)阻隔離(lí)方案,則需要選擇較好的運放(fàng)及線性光耦,其綜合成本也并不低。

　　并且光伏電(diàn)站的實際運營中(zhōng),出現了一(yī)定比率的箱體(tǐ)着火(huǒ)燒毀現象。排查下(xià)來,有一(yī)大(dà)部分(fēn)原因是因爲長時間的使用電(diàn)阻一(yī)直處于通電(diàn)狀态,其兩端固定處的松動引起接觸阻值異常發熱,甚至拉弧。究其根本原因,還是電(diàn)阻檢測方案是非隔離(lí)方案,在光伏這樣的工(gōng)業級系統中(zhōng)顯然不太适合。

　　就這個問題,各大(dà)光伏論壇及年會也時常說起。市場普遍認爲,電(diàn)阻方案做爲光伏系統中(zhōng)的電(diàn)流檢測方案會有潛在風險,原則上不推薦使用。漸漸地主流電(diàn)站方開(kāi)始在招标書(shū)上指定要求選用隔離(lí)的電(diàn)流傳感器(霍爾)去(qù)替代電(diàn)阻.。

　　在選用霍爾電(diàn)流傳感器的方案上也有區别。根據工(gōng)作原理的不同一(yī)般分(fēn)開(kāi)環和閉環。

　　在要求用霍爾替代電(diàn)阻的那段時間裏,可選擇的電(diàn)流傳感器方案其實并不多,僅有國外(wài)的幾家傳感器廠家擁有成熟方案,而且當時的開(kāi)環方案并不成熟。在這樣的情況下(xià),大(dà)家隻能硬着頭皮用昂貴的閉環方案。緊接着國内廠家借勢推出了本土化的廉價閉環方案。

　　閉環在精度上有着相對優勢,但在實際使用時又(yòu)出現了若幹問題。比如,閉環傳感器的線圈匝數較多,灌膠後,傳感器内部在經受熱脹冷縮後線圈容易出現斷裂現象。加上較多的線圈匝數在遇到打雷天氣時耦合較大(dà)的能量,容易打壞傳感器的内部芯片。但最根本的問題還是:即使是廉價版的閉環傳感器,其成本價格也是組串電(diàn)流檢測所無法承受的。

　　同一(yī)時期開(kāi)環方案逐漸成熟,從LEM的HO系列到國内開(kāi)環方案的百家開(kāi)花。從成本和可靠性上,開(kāi)環電(diàn)流傳感器真正實現了高性價比和可靠的組串電(diàn)流檢測方案。

　　注:介于電(diàn)阻和霍爾電(diàn)流傳感器(磁環式)之間的單芯片霍爾(如ACS712)定位稍尴尬,由于其耐壓及電(diàn)流過沖能力欠佳,不被大(dà)多數的光伏用戶認可。