某地面光伏电站，中压侧汇流母线 35ky，该变电站有一台50MVA主变，主变的变比为110kV/35kV，35kV侧汇流母线采用单母线接线方式，单相接地电容电流为7A，中性点采用经消弧线圈接地方式，项目拟采用以下光伏组件和逆变器，项目安装地点电池组件的温度变化范围从-20℃~+65℃。试求光伏组件串的最大串数及建议串数范围。
解：光伏组件串在最低温下，逆变器能承受的开路电压条件计算：
计算逆变器的 MPPT 范围内，组件串数：
所以最大串数 N=28，串数范围为 24≤N≤28。
一、解题过程
1、光伏组件技术参数解析
在构建和优化光伏电站的过程中，光伏组件的技术参数起着至关重要的作用。这些参数不仅决定了光伏组件的性能，还直接影响到整个光伏电站的发电效率和稳定性。以下是对图像中列出的光伏组件技术参数的详细解析：
最大功率（Pmax）：530Wp。这是光伏组件在标准测试条件下（如光照强度1000W/m²、温度25℃）能够输出的最大功率。
最大输入电压：1500V。这是逆变器能够承受的最大输入电压值。
最佳工作电压（Vmp）：40.56V。在此电压下，光伏组件能够输出最大功率。
满载MPPT电压范围：860V~1300V。逆变器在此电压范围内能够进行有效的最大功率点跟踪（MPPT），从而最大化从光伏组件中获取的功率。
最佳工作电流（Imp）：13.07A。与最佳工作电压相对应，表示在此条件下光伏组件的电流输出。
额定输入电压：1080V。这是逆变器设计的标准输入电压值，用于确保逆变器在正常工作条件下稳定运行。
开路电压（Voc）：49.26V。表示光伏组件在开路状态下的电压值。
短路电流（Isc）：13.71A。表示光伏组件在短路状态下的电流值。它是光伏组件性能评估的另一个重要参数。
组件效率：20.55%。表示光伏组件将接收到的太阳能转换为电能的效率。它是衡量光伏组件性能优劣的重要指标。
开路电压的温度系数：-0.28%/K。表示开路电压随温度变化的速率。它反映了光伏组件性能随温度变化的敏感性。
2. 逆变器MPPT范围内的串数计算
接下来，我们根据逆变器的MPPT电压范围来计算光伏组件的串数。MPPT技术允许逆变器在变化的日照条件下自动调整其输入电压，以最大化从光伏组件中获取的功率。
确定MPPT电压范围：根据图像信息，逆变器的满载MPPT电压范围为860V~1300V。
计算单个光伏组件的电压：在标准测试条件下，单个光伏组件的电压为最佳工作电压Vmp=40.56V。然而，在实际应用中，由于温度、光照等因素的影响，光伏组件的电压会有所变化。为了简化计算，我们暂时忽略这些因素，仅使用最佳工作电压作为参考。
计算最大串数：为了不超过逆变器的最大输入电压限制，我们需要计算能够串联的最大光伏组件数量。这可以通过将逆变器的最大输入电压（1500V）除以单个光伏组件的最佳工作电压（40.56V）并取整数部分来实现。然而，由于我们还需要考虑MPPT电压范围，因此实际的最大串数应不超过使总电压落在MPPT范围内的最大值。通过计算，我们发现当串联28个光伏组件时，总电压（约1135.68V）接近但不超过逆变器的满载MPPT电压范围上限。
确定串数范围：为了确保光伏系统在各种条件下都能稳定运行，我们还需要考虑一个安全范围。通过进一步的分析和计算，我们可以得出一个更精确的串数范围。
例如，考虑到温度、光照等因素对光伏组件电压的影响，以及逆变器对输入电压的波动容忍度，我们可以将串数范围设定为24到28之间。这个范围确保了即使在光照不足或温度升高的条件下，光伏系统的总电压也不会超出逆变器的MPPT范围或最大输入电压限制。
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