Conexión de paneles fotovoltaicos en colección, paralelo y colección-paralelo

Configuración de los conjuntos fotovoltaicos en colección, en paralelo y en colección-paralelo

¿Qué es un conjunto fotovoltaico?

Un módulo fotovoltaico está en el mercado en una variedad de tres WP a 300 WP. Para muchos ejemplos, nos gustaría tener potencia en una variedad de kW a MW. Para realizar una energía tan grande, tenemos que unir N-número de módulos en colección y en paralelo.

Una cadena de módulos fotovoltaicos

Cuando se relaciona un número N de módulos fotovoltaicos en la colección. La cadena completa de módulos conectados en serie se llama cadena de módulos fotovoltaicos. Los módulos se relacionan en la recogida para ampliar la tensión dentro del sistema. La siguiente determinación muestra un esquema de captación, paralelo y módulos FV relacionados en paralelo.

Módulo de matriz fotovoltaica

Para ampliar la corriente se relacionan en paralelo N módulos fotovoltaicos. Tal conexión de módulos en una colección paralela y mezclada se llama «Conjunto fotovoltaico» o «Conjunto de módulos fotovoltaicos». A continuación se muestra un esquema de un conjunto de módulos fotovoltaicos en configuración serie-paralelo.

Paneles solares conectados en configuración serie-paralelo

Célula de módulo fotovoltaico:

La célula fotovoltaica es un sistema con dos terminales. Uno es optimista (ánodo) y el contrario es desfavorable (cátodo). Una asociación de células fotovoltaicas se llama módulo fotovoltaico o panel fotovoltaico, y la asociación de paneles fotovoltaicos se llama conjunto fotovoltaico.

Tendrás que notar que con el aumento de la colección y la conexión en paralelo de los módulos, se añadirá la capacidad de los mismos.

Mensajes asociados

Colección de módulos de enlace

Normalmente, la tensión del sistema necesaria para una planta de influencia es mucho mayor que la que puede producir un solo módulo fotovoltaico. En tales circunstancias, se relaciona un número N de módulos fotovoltaicos en la colección para enviar el grado de tensión requerido. Esta conexión de recogida de los módulos fotovoltaicos es igual a la de las conexiones del número N de células de un módulo para adquirir el grado de tensión requerido. A continuación se determinan los paneles fotovoltaicos relacionados en la configuración de la colección.

Conexión de la serie de paneles solares

Con esta conexión de recogida, no sólo aumentará la tensión sino también la capacidad generada por el módulo. Para entenderlo, el terminal desfavorable de 1 módulo está relacionado con el terminal optimista del módulo opuesto.

Si un módulo tiene una tensión de circuito abierto VOC1 de 20 V y diferentes relacionados en la colección tiene VOC2 de 20 V, entonces el circuito abierto completo de la cadena es la suma de dos tensiones

VOC = VOC1 + VOC2

VOC = 20 V + 20 V = 40 V

Debes tener en cuenta que la suma de las tensiones en el nivel más energético también puede ser relevante en el caso del conjunto fotovoltaico.

Cálculo de la gama de módulos necesarios en la recogida y su energía total

Para calcular la variedad de módulos fotovoltaicos que deben figurar en la colección, hay que dar la tensión necesaria del conjunto fotovoltaico. También podemos ver toda la potencia generada por el conjunto fotovoltaico. Ten en cuenta que cada uno de los módulos es idéntico, con los mismos parámetros de módulo.

Paso 1: Ten en cuenta la tensión requerida por el conjunto fotovoltaico

Dado que ahora tenemos que acoplar N-número de módulos en la colección, debemos conocer la tensión necesaria del conjunto fotovoltaico

  • Tensión en circuito abierto del conjunto fotovoltaico VOCA
  • Tensión del campo fotovoltaico a la máxima potencia VMA

Paso 2: Presta atención a los parámetros del módulo fotovoltaico que deben estar relacionados dentro de la cadena de recogida

Los parámetros del módulo fotovoltaico, como la presencia y la tensión en la mayoría de los niveles de potencia, y diferentes parámetros como VOC, ISC, y PM también debe ser famoso.

Paso 3: Calcula el rango de módulos que deben figurar en la colección

Para calcular la variedad de «N» módulos, se divide la tensión completa del conjunto por la tensión de un módulo personal concreto, Dado que el módulo fotovoltaico debe funcionar por debajo del STC, la relación de la tensión del conjunto a la mayor potencia VMA para la tensión del módulo a la máxima potencia VM está tomada.

Se puede realizar un cálculo análogo para la tensión en circuito abierto del FV, es decir, la relación de la tensión en circuito abierto del conjunto VOCA para la tensión del módulo en circuito abierto VOC. Ten en cuenta que el valor de «N» suele ser un número no entero, por lo que ahora debemos tomar un número entero mayor y así el valor de VMA y VOCA también puede mejorar más de lo que deseamos.

Paso 4: Calcula la energía total del conjunto fotovoltaico

La energía global del conjunto fotovoltaico es la suma de la energía máxima de los módulos persona que figuran en la colección. Si PM es la energía máxima de un solo módulo y «N» es la variedad de módulos que figuran en la colección, entonces la energía total del conjunto fotovoltaico PMA es N × PM.

Además, calcularemos la energía del conjunto por el producto de la tensión del conjunto fotovoltaico y la presentaremos en la mayoría de los niveles de energía, es decir

VMA × IMA

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Instancia:

Ahora, para entender estos pasos de forma extra matemática. Tomemos el ejemplo de una planta de influencia de dos MW, en la que se relacionan muchos módulos fotovoltaicos en colección. El inversor de dos MW puede tener una tensión de entrada de 600 V a 900 V.

Decide la variedad de módulos que deben relacionarse en la colección para adquirir una tensión de nivel de energía de 800 V. Además, decide la capacidad suministrada por este conjunto fotovoltaico. Los parámetros del módulo fotovoltaico único son los siguientes

  • Tensión en circuito abierto VOC = 35 V
  • Tensión a la máxima potencia VM = 29 V
  • Breve circuito actual ISC = 7.2 A
  • Presente en la mayoría de los niveles de energía IM = 6.4 A

Paso 1: Ten en cuenta la tensión requerida por el conjunto fotovoltaico

  • Tensión en circuito abierto del conjunto fotovoltaico VOCA = No se da
  • Tensión del campo fotovoltaico a la máxima potencia VMA = 800 V

Paso 2: Presta atención a los parámetros del módulo fotovoltaico que deben estar relacionados dentro de la cadena de recogida

Tensión en circuito abierto VOC = 35 V

Tensión a la máxima potencia VM = 29 V

Breve circuito actual ISC = 7.2 A

Presente en la mayoría de los niveles de energía IM = 6.4 A

Más potencia PM

PM = VM x IM

= 29 V x 6,4 A

PM = 185.6 W

Paso 3: Calcula el rango de módulos que deben figurar en la colección

N = VMA / VM

N = 800 / 29

N = 27.58 (Aumentando el número entero de 28)

Toma un número entero mayor en el valor de 28 módulos. Debido al mayor número entero de N, el valor de VMA y VOCA también puede mejorar.

VMA = VM × N

= 29 × 28

= 812 V

Paso 4: Calcula la energía total del conjunto fotovoltaico

PMA = N × PM

= 28 × 185.6

= 5196.8 W

Así, queremos que 28 módulos fotovoltaicos figuren en la colección con una potencia completa de 5196,8 W para adquirir la tensión FV plus especificada de 800 V.

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Desajuste en los módulos fotovoltaicos conectados a la colección

La potencia máxima del módulo fotovoltaico es el producto de la tensión y está presente en la mayor parte de la potencia. Cuando los módulos no deben estar relacionados con la colección, la capacidad producida por un módulo personal es totalmente diferente. Toma el ejemplo de la tabla 1 que aparece a continuación.

Tabla 1

MódulosVM en voltiosIM en amperiosPM en Watt
Módulo A164.165.6
Módulo B15.54.163.55
Módulo C15.34.162.73
CompletaEn la colección = 46,8En la colección = 4,1191.88

Si los tres módulos de la tabla 1 están relacionados en la recogida su tensión se suma, sin embargo el presente sigue siendo el idéntico contemplando que todos los módulos es un idéntico teniendo el mismo valor de IM = 4.1 A.

La distinción dentro de las tensiones de los módulos A, B y C que figuran en la colección no da lugar al resultado final dentro de la falta de capacidad producida por la matriz de módulos FV contemplando que todos los módulos son idénticos teniendo el mismo valor de IM = 4.1 A.

Pero cuando la capacidad de producción actual de los módulos relacionados en la cadena no es idéntica, entonces el presente que fluye a través de los módulos fotovoltaicos conectados en serie será igual al presente inferior producido por un módulo dentro de la cadena. Toma como ejemplo la tabla 2 que aparece a continuación.

Escritorio 2

MódulosVM en voltiosIM en amperiosPM en Watt
Módulo A164.165.6
Módulo B15.53.249.6
Módulo C15.34.162.73
CompletaEn la colección = 46,8En la colección = 3,2177.93

Si todos los módulos de la tabla 2 están relacionados en colección, entonces el presente que fluye a través de los módulos conectados en serie se decide por el módulo con el presente inferior. En este caso, el módulo B tiene la parte inferior presente de tres,2 A en comparación con los módulos A y C.

Así, el flujo actual de estos tres módulos conectados en serie es de 3,2 A. Ahora evalúa las Tablas 1 y un par de y toda la potencia producida por cada una. Atribuible a los actuales módulos no idénticos de la Tabla 2, la potencia total producida es de 177,93 W, que es inferior a la potencia total producida por los módulos de la Tabla 1, es decir, 191,88 W.

Veremos que, debido al desajuste de la corriente, la energía producida por los módulos conectados en serie se ve muy afectada. Por lo tanto, dentro de la colección de módulos, la conexión de los mismos no será una dificultad, sin embargo, el desajuste actual conduce a un corte de energía. Por lo tanto, los módulos con valoraciones actuales totalmente diferentes no deben estar relacionados en la colección.

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Conexión en paralelo de los módulos

Normalmente, para ampliar la capacidad del sistema fotovoltaico, como alternativa a la aceleración de la tensión mediante la conexión de módulos en colección, se eleva el presente mediante la conexión de módulos en paralelo. El presente dentro de la mezcla en paralelo del conjunto de módulos fotovoltaicos es la suma de las corrientes particulares de las personas de los módulos

La tensión dentro de la mezcla en paralelo de los módulos sigue siendo idéntica a la tensión de la persona del módulo, contemplando que cada uno de los módulos tiene una tensión idéntica.

La mezcla en paralelo se consigue conectando el terminal optimista de 1 módulo al terminal optimista del siguiente módulo y el terminal desfavorable al terminal desfavorable del siguiente módulo, como se demuestra en la siguiente determinación. La siguiente determinación muestra paneles fotovoltaicos relacionados en configuración paralela.

Conexión en paralelo de los paneles solares

Si el presente IM1 es el nivel de energía máximo actual de 1 módulo e IM2 es el máximo nivel de energía presente de un módulo diferente, entonces el presente total del módulo conectado en paralelo será IM1 + IM2. Si seguimos incluyendo módulos en paralelo, el presente se mantiene incluyendo hacia arriba. Además, es relevante el Isc presente en el cortocircuito.

Cálculo de la variedad de módulos necesarios en paralelo y su energía total

Para calcular la variedad de módulos fotovoltaicos que hay que relacionar en paralelo, hay que dar el presente requerido del conjunto fotovoltaico. También podemos ver toda la energía generada por el conjunto fotovoltaico. Ten en cuenta que cada uno de los módulos es idéntico, teniendo los mismos parámetros de módulo.

Paso 1: Tener en cuenta las necesidades de corriente del conjunto fotovoltaico

Como ahora tenemos que acoplar N-número de módulos en paralelo, debemos conocer el presente requerido del conjunto fotovoltaico

  • Cortocircuito del conjunto fotovoltaico presente ISCA
  • Conjunto fotovoltaico presente en la mayoría de los niveles de energía IMA

Paso 2: Ten en cuenta los parámetros del módulo fotovoltaico que deben figurar en paralelo

Los parámetros del módulo fotovoltaico, como la presencia y la tensión en la mayoría de los niveles de potencia, y diferentes parámetros como VOC, ISC, y PM también debe ser famoso.

Paso 3: Calcula el rango de módulos que deben relacionarse en paralelo

Para calcular la variedad de N módulos se divide el conjunto completo presente por el presente de un módulo personal, Dado que el módulo fotovoltaico debe funcionar por debajo del STC la proporción del conjunto presente en la mayor parte del nivel de energía IMA al módulo presente en la mayoría de los niveles de energía IM está tomada.

Se puede realizar un cálculo análogo para el cortocircuito actual del FV, es decir, la relación del cortocircuito actual en el conjunto ISCA para el presente módulo de cortocircuito ISC.

Ten en cuenta que el valor de N es normalmente un número no entero, por lo que ahora tenemos que tomar un número entero mayor y así el valor de IMA y yoSCA también puede mejorar más de lo que deseamos.

Paso 4: Calcula la energía total del conjunto fotovoltaico

La energía global del conjunto fotovoltaico es la suma de la energía máxima de los módulos persona relacionados en paralelo. Si PM es la energía máxima de un solo módulo y «N» es el conjunto de módulos relacionados en paralelo, entonces la energía total del conjunto fotovoltaico PMA es N × PM. podemos calcular adicionalmente la energía del conjunto por el producto de la tensión del conjunto fotovoltaico y presentarla en la mayoría de los niveles de energía, es decir, VMA × IMA.

Mensajes asociados

Instancia:

Tomemos un ejemplo, calculemos la variedad de módulos necesarios en paralelo para adquirir la mayor parte del nivel de energía actual IMA de 40 A. La tensión necesaria para el sistema es de 14 V. Los parámetros del módulo fotovoltaico único son los siguientes

  • Tensión en circuito abierto VOC = 18 V
  • Tensión a la máxima potencia VM = 14 V
  • Breve circuito actual ISC = 6.5 A
  • Presente en la mayoría de los niveles de energía IM = 6 A

Paso 1: Tener en cuenta las necesidades de corriente del conjunto fotovoltaico

  • Cortocircuito del conjunto fotovoltaico presente ISCA = No se da
  • Matriz PV presente en la mayoría de los niveles de energía IMA = 40 A

Paso 2: Ten en cuenta los parámetros del módulo fotovoltaico que deben figurar en paralelo

Tensión en circuito abierto VOC = 18 V

Tensión a la máxima potencia VM = 14 V

Breve circuito actual ISC = 6.5 A

Presente en la mayoría de los niveles de energía IM = 6 A

La mayor parte de la energía:

PM = VM x IM

PM = 14V x 6A

PM = 84 W

Paso 3: Calcula el rango de módulos que deben relacionarse en paralelo

N = IMA / IM

= 40 / 6

N = 6,66 (Aumentando el valor entero en 7)

Toma un entero mayor en el valor de 7 módulos. Debido a que el número entero N es mayor, el valor de IMA y yoSCA también puede mejorar.

IMA = IM × N

= 6 × 7

IMA = 42 A

Paso 4: Cálculo de la energía total del conjunto fotovoltaico

PMA = N × PM

= 7 × 84

PMA = 588 W

Así que nos gustaría que 7 módulos fotovoltaicos se relacionaran en paralelo, teniendo una potencia total de 588 W para adquirir el conjunto fotovoltaico más específico presente de 40 A.

Desajuste en los módulos fotovoltaicos con conexión en paralelo

En una conexión en paralelo, el problema del desajuste en el presente no será un problema, sin embargo el desajuste en la tensión sí lo es. En los módulos conectados en paralelo, la tensión permanecerá idéntica si los módulos tienen una tensión nominal idéntica.

Pero cuando la tensión de los módulos conectados en paralelo es totalmente diferente, entonces la tensión del sistema la decide el módulo que tiene la siguiente tensión más baja dentro de la pérdida de potencia.

El impacto del desajuste de tensión no será tan extremo como el del desajuste de corriente, aunque hay que tener cuidado al seleccionar los módulos. Se recomienda encarecidamente que para la colección de módulos de mezcla con la puntuación idéntica actual y módulos de mezcla en paralelo con la puntuación de tensión idéntica es más popular.

Colección – Conexión en paralelo de MódulosMezcla combinada

Cuando tenemos que generar una potencia gigantesca en una variedad de gigavatios para los cultivos de sistemas fotovoltaicos gigantes, tenemos que unir los módulos en colección y en paralelo. En los cultivos fotovoltaicos gigantes, los módulos se relacionan en una colección denominada «cadena de módulos fotovoltaicos» para adquirir el grado de tensión requerido.

A continuación, muchas de estas cadenas se relacionan en paralelo para adquirir el grado de corriente necesario para el sistema. Las siguientes figuras muestran la conexión de los módulos en colección y en paralelo. Para simplificar esto, comprueba correctamente dentro de la siguiente determinación.

Conexión en serie y en paralelo de los paneles solares

El módulo 1 y el módulo 2 están relacionados en la colección, llamémosla cadena 1. La tensión de circuito abierto de la cadena 1 VOC1 se añade, es decir

VOC1 = VOC + VOC = 2VOC

Considerando que el cortocircuito actual del hilo 1 ISC1 es idéntica, es decir

ISC1 = ISC

Al igual que la cadena 1, los módulos 3 y 4 forman la cadena 2. La tensión de circuito abierto de la cadena 2 VOC2 se añade, es decir

VOC2 = VOC + VOC = 2VOC

Considerando que el cortocircuito actual del hilo 2 ISC2 es idéntica, es decir

ISC2 = ISC

Ahora la cadena 1 y la cadena 2 se relacionan en paralelo, en ninguna parte la tensión sigue siendo idéntica, sin embargo se suma la presente, es decir, la tensión en circuito abierto del conjunto de módulos fotovoltaicos

VOCA = VOC1 = VOC2 = 2VOC

E Breve circuito actual de los módulos del conjunto fotovoltaico

ISCA = ISC1 + ISC2 = ISC + ISC = 2ISC

El mismo cálculo es relevante para la tensión y está presente en la mayoría de los PowerPoint.

Cálculo de la variedad de módulos necesarios en la colección – Paralelos, y su energía completa

Aquí mismo, para el cálculo de la variedad de módulos necesarios en colección y en paralelo, y de la energía, suponemos ahora que cada uno de los módulos tiene un parámetro idéntico. Ten en cuenta que;

  • NS = Variedad de módulos en la colección
  • NP = Variedad de módulos en paralelo

Paso 1: Tener en cuenta el presente, la tensión y las necesidades energéticas del conjunto fotovoltaico

  • Energía del conjunto fotovoltaico PMA
  • Tensión del campo fotovoltaico a la máxima potencia VMA
  • Conjunto fotovoltaico presente en la mayoría de los niveles de energía IMA

Paso 2: Observa los parámetros del módulo fotovoltaico

Los parámetros del módulo fotovoltaico, como la presencia y la tensión en la mayoría de los niveles de potencia, y diferentes parámetros como VOC, ISC, y PM también debe ser famoso.

Paso 3: Calcula el rango de los módulos a relacionar en colección y en paralelo

Para calcular el conjunto de módulos de la colección Ns la tensión del conjunto se divide por la tensión de un módulo personal, Dado que el módulo fotovoltaico debe funcionar por debajo del STC, la relación de la tensión del conjunto en la mayor parte del nivel de potencia VMA para la tensión del módulo a la máxima potencia VM está tomada.

Del mismo modo, para calcular la variedad de módulos en paralelo Np el conjunto completo presente se divide por el presente de un módulo personal, Dado que el módulo fotovoltaico está destinado a funcionar por debajo del STC, la proporción del conjunto presente en la mayor parte del nivel de energía IMA al módulo presente en la mayoría de los niveles de energía IM está tomada.

Se pueden realizar cálculos comparables para la tensión en circuito abierto y el cortocircuito presente. Ten en cuenta que el valor de Ns y NP normalmente es un número no entero, por lo que ahora tenemos que tomar un número entero mayor y así el valor de IMA, ISCA, VMAy VOCA también puede mejorar más de lo que deseamos.

Paso 4: Calcula la energía total del conjunto fotovoltaico

La energía global del conjunto fotovoltaico es la suma de la energía máxima de los módulos persona que figuran en el conjunto y en paralelo.

Si PM es la energía máxima de un solo módulo, y NS es el rango de módulos relacionados en la colección y NP es el conjunto de módulos relacionados en paralelo, entonces la energía total del conjunto fotovoltaico

PMA = NP × NS × PM

Además, calcularemos la energía del conjunto por el producto de la tensión del conjunto fotovoltaico y la presentaremos en la mayoría de los niveles de energía, es decir

VMA × IMA

Instancia:

Ahora tomemos un ejemplo de combinación-mezcla. Ahora tenemos que averiguar la variedad de módulos necesarios para un conjunto fotovoltaico con los siguientes parámetros;

  • Energía del conjunto PMA = 40 KW
  • Tensión en el nivel más energético del conjunto VMA = 400 V
  • Presente en la mayoría de los niveles de energía de la matriz IMA = 100 A
  • El módulo para el diseño del conjunto tiene los siguientes parámetros;
  • Tensión en el nivel de mayor potencia del módulo VM = 70 V
  • Presente en la mayoría de los niveles de energía del módulo IM =17 A

Paso 1: Tener en cuenta el presente, la tensión y las necesidades energéticas del conjunto fotovoltaico

  • Energía del conjunto fotovoltaico PMA = 40 KW
  • Tensión del campo fotovoltaico a la máxima potencia VMA = 400 V
  • Conjunto fotovoltaico presente en la mayoría de los niveles de energía IMA = 100 A

Paso 2: Observa los parámetros del módulo fotovoltaico

Tensión en el nivel de mayor potencia del módulo VM = 70 V

Presente en la mayoría de los niveles de energía del módulo IM = 17 A

La mayor parte de la energía PM

PM = VM x IM

PM = 70V x 17A

PM = 1190 W

Paso 3: Calcula el rango de los módulos a relacionar en colección y en paralelo

NS = VMA / VM

NS = 400 / 70

NS = 5,71 (Aumentando el valor entero en 6)

Toma un número entero mayor en el valor de 6 módulos. Debido al mayor número entero de NSel valor de VMA y VOCA también puede mejorar.

VMA = VM × NS

= 70 × 6

VMA = 420 V

Ahora,

NP = IMA / IM

NP = 100 / 17

NP = 5,88 (Aumentando el valor entero en 6)

Toma un número entero mayor en el valor de 6 módulos. Debido al mayor número entero de NPel valor de IMA y yoSCA también puede mejorar.

IMA = IM × NP

IMA = 17 × 6

IMA = 102 A

Paso 4: Calcula la energía total del conjunto fotovoltaico

PMA = NS × NP × PM

= 6 × 6 × 1190

PMA = 42840 W

Así, nos gustaría tener 36 módulos fotovoltaicos. Un conjunto de seis módulos relacionados en la colección y 6 módulos relacionados en paralelo, con una potencia completa de 42840 W para adquirir la mayor parte del conjunto fotovoltaico actual de 100 A y una tensión de 400 V.

Observa que, como consecuencia de un número entero mayor de 6, el mayor conjunto fotovoltaico presente y la tensión son 102 A y 420 V, respectivamente.

Conclusión

En este trabajo se ha realizado un examen en profundidad del módulo y el conjunto fotovoltaico. Se ha estudiado la necesidad, la construcción y el diseño de los módulos para un mayor grado de potencia. Además, se ha incluido un proceso para medir los parámetros y aclarar el diodo de derivación y el diodo de bloqueo para proteger el módulo.

Además, observamos una prueba del conjunto de módulos fotovoltaicos junto con su mezcla de carencias y conexiones. El cálculo y el proceso de diseño de las conexiones de captación, paralelo y mezcla se han terminado íntimamente junto con el examen del desajuste de la tensión y la presencia de los módulos. Este examen del módulo y del conjunto fotovoltaico es imprescindible para el diseñador de un sistema fotovoltaico.

El artículo proporciona una gran comprensión del diseño de los elementos esenciales (módulos y conjunto) dentro del sistema fotovoltaico, que puede utilizarse para realizar un diseño correcto, respetuoso con el medio ambiente y fiable en un sistema fotovoltaico.

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