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導(dǎo)語(yǔ)：文章主要向大家介紹光伏電站組件級(jí)監(jiān)控器，該產(chǎn)品在某些國(guó)家已經(jīng)非常普遍，但在中國(guó)還沒(méi)有電站使用。該產(chǎn)品推廣難的主要因素有兩方面：一是國(guó)內(nèi)的電站投資方并不重視電站的質(zhì)量；另一方面該產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)才剛開始有產(chǎn)品投入市場(chǎng)，大家對(duì)產(chǎn)品還不了解。本文以國(guó)內(nèi)一家企業(yè)的產(chǎn)品為例，向大家介紹光伏電站組件級(jí)監(jiān)控器在電站中的作用。希望能增加大家對(duì)該產(chǎn)品的了解，并一起來(lái)討論。

光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝運(yùn)行雖然需要大量的前期投資，但是這與其它低風(fēng)險(xiǎn)投資相比，其投資回報(bào)相當(dāng)客觀，其突出的優(yōu)點(diǎn)有節(jié)省可觀的電費(fèi)和極佳的投資回報(bào)率。不幸的是，許多安裝了光伏發(fā)電系統(tǒng)的業(yè)主并不懂得其運(yùn)作原理，也不知道他們所安裝的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)能達(dá)到什么程度的效能，以為只要安裝了光伏發(fā)電站，就可以在未來(lái)25年高枕無(wú)憂的享受光伏電站良好運(yùn)行帶來(lái)的可觀利潤(rùn)。

事實(shí)上，現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法幫助用戶判斷光伏組件或發(fā)電系統(tǒng)的是否正常工作。很多人對(duì)于個(gè)別組件功率下降對(duì)系統(tǒng)輸出功率造成的潛在破壞性影響知之甚少甚至毫不知情。出現(xiàn)光伏組件功率下降的原因有很多，例如局部遮蔽、組件質(zhì)量問(wèn)題、各種不同的傾斜角和安裝方向、表面污染、組件老化、以及太陽(yáng)電池陣列上的溫度變化，陰影或其他因素造成的光伏組件功率下降可能會(huì)導(dǎo)致陣列的發(fā)電量損失。圖1是廣東地區(qū)某個(gè)電站的年發(fā)電量圖，其中的1號(hào)和4號(hào)系統(tǒng)由于光伏組件陰影遮擋嚴(yán)重，造成了組件的損壞，但系統(tǒng)仍然能發(fā)電，業(yè)主通過(guò)系統(tǒng)原有的監(jiān)控?zé)o法查找問(wèn)題。其他幾個(gè)系統(tǒng)的年發(fā)電量也有不同程度的減少，經(jīng)檢查逆變器和電纜都沒(méi)有故障，極有可能是由于組件的功率衰減造成的。


組件的功率下降問(wèn)題如果不及時(shí)處理甚至?xí)斐蔁岚咭鸬奶?yáng)電池毀壞，現(xiàn)在由于個(gè)別組件功率下降造成的能量損失成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司(National Semiconductor Corporation)發(fā)明了Solar Magic電源優(yōu)化器。這款新產(chǎn)品的特點(diǎn)是跟蹤每塊組件的最大功率點(diǎn)，可以降低組件功率下降對(duì)整個(gè)電站的不利影響，從而大幅提升系統(tǒng)性能。美國(guó)Tigo Energy公司的Tigo Maximizer產(chǎn)品以一種獨(dú)特的MPPT跟蹤技術(shù)受到了使用者的青睞，Tigo Maximizer 利用一般使用在無(wú)線電頻率中阻抗匹配技術(shù)，這種技術(shù)對(duì)保證器件的最高效率和最低干擾至關(guān)重要。阻抗匹配技術(shù)通過(guò)提供一個(gè)與之相連接組件內(nèi)部阻抗相等的虛擬的阻抗，就可使組件輸出最大功率。每個(gè)光伏組件都能貢獻(xiàn)最大的功率輸出，而不影響組串中的其它組件，組串電流保持在最好性能光伏組件提供的最佳值，逆變器可以得到一個(gè)適合精確的最大效率跟蹤的標(biāo)準(zhǔn)化組串I-V曲線，提高整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電效率。

電源優(yōu)化器成熟的產(chǎn)品型號(hào)還有：康威特吉、Solaredge、Azuray、等。電源優(yōu)化器雖然能增加電站的發(fā)電量，但也存在成本高的問(wèn)題，而且現(xiàn)在大多數(shù)光伏組件安裝在沒(méi)有陰影遮擋的條件下，所以優(yōu)化器的作用不是很明顯。從成本和效益來(lái)看，現(xiàn)在最適合中國(guó)用戶使用的是光伏組件級(jí)監(jiān)控器，該裝置能顯示每塊組件的電流、電壓和功率，而且還能自動(dòng)分析組件工作是否正常，用戶只要查看就可以發(fā)現(xiàn)功率下降明顯的組件，如果能及時(shí)更換，可以減少發(fā)電量損失。下面以康威特吉公司的產(chǎn)品來(lái)介紹一下光伏電站組件級(jí)監(jiān)控器。

光伏組件級(jí)監(jiān)控器有內(nèi)嵌式和外掛式兩種，內(nèi)嵌式可以在組件生產(chǎn)時(shí)集成到接線盒中，外掛式可以在電站建成后，外加在組件的接線盒外。它有如下功能：1、具有實(shí)時(shí)“監(jiān)視”功能，可以監(jiān)測(cè)每塊組件的電流、電壓和功率，采樣頻率為2分鐘；2、具有安全“關(guān)斷”功能，當(dāng)光伏電站需要維修或者發(fā)電火災(zāi)時(shí)，用戶可以將組件的連接電路切斷，歐洲VDE－AR－E－2100-712和美國(guó)UL3730規(guī)定光伏電站在火災(zāi)等突發(fā)情況下必須有緊急關(guān)斷功能；3、具有過(guò)溫、過(guò)壓和過(guò)流保護(hù)功能，此功能可以保護(hù)組件，防止組件燒毀。4、報(bào)警和快速定位功能，當(dāng)組件輸出功率異常時(shí)，監(jiān)控軟件可以將故障組件的顏色改變，提醒用戶，做到快速維護(hù)，減少系統(tǒng)故障運(yùn)行時(shí)間。

下面介紹一下此產(chǎn)品的快速定位功能。監(jiān)控器的界面如圖2所示：