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在光伏系統(tǒng)中，一般是多個組件串并聯(lián)的方式構成光伏陣列。由于串并聯(lián)的各個組件的電性參數不一致，組串發(fā)生部分遮擋，或者損傷等因素，導致系統(tǒng)輸出功率減少，術語稱之為“失配損失”，它將不同程度影響電站的發(fā)電量。

目前在組件端消除失配影響的解決方案之一為使用功率優(yōu)化器，每一塊光伏組件連接一個具有大功率點跟蹤功能的功率優(yōu)化器，且每個光伏組件的輸出接入至功率優(yōu)化器模塊的輸入端。光伏優(yōu)化器可根據串聯(lián)電路需要，將低電流轉化為高電流，后將各功率優(yōu)化器的輸出端串聯(lián)并接入匯流箱或逆變器。優(yōu)化器監(jiān)控并優(yōu)化每塊光伏電池板的電能，即使陣列中任意一塊電池板出現失配問題時，其他電池板仍然能輸出大功率，因而能夠補償因失配問題而產生的發(fā)電量損失。

1、光伏功率優(yōu)化器的基本原理

每塊光伏組件均接入功率優(yōu)化器，每塊組件相對于光伏陣列來說是一個立的整體，它的輸出功率不會受到其他任何組件的影響，一直輸出在當前環(huán)境條件下的大功率值。

對于傳統(tǒng)的組串設計方案，當某一組串的其中一塊組件受到陰影遮擋，一般是電壓不變，電流下降，如一個20串270W的組串，在某一天氣下工作電流電壓是8.4A32V，總功率為5400W，如果其中一塊組件受到陰影遮擋，電流下降到到3.2A，整個回路電流都會下降，總功率變?yōu)?048W，下降約62%。

當增加優(yōu)化器后，被陰影遮擋的組件不再影響其他組件的發(fā)電，通過優(yōu)化器內部的小變壓器DC-DC控制電路來改變組件的輸出電流，和其他組件的電流進行匹配（當然優(yōu)化器需要監(jiān)測同一路組串上其他組件的輸出電流，發(fā)現不一致后才能對自身的輸出電流大小的進行調節(jié)），該組件電流3.2A提升為8.4A，電壓由32V降低為12.5V，那么實際的功率輸出為270*19+102=5232W，即實際損失功率3%。

2、綜合評比優(yōu)化器的作用

這是在每一路MPPT只有一個組串理想的情況，在實際光伏電站中，只有單相逆變器和11kW以下的三相逆變器才是一路MPPT只有一個組串，大于20kW的逆變器，每一個MPPT就不止一個組串了。多個組串接入優(yōu)化器，按照并聯(lián)電路電壓一致的原理，當某一路組串受到陰影遮擋導致功率下降，優(yōu)化器改變電壓，這個回路的總電壓會降低，也會影響到同一個MPPT其它回路的電壓下降，導致功率下降，另外，優(yōu)化器包含一個功率升壓電路，是一個故障點，本身也有1.5%的損耗，所以要綜合評價。

下面用一個簡單的辦法，來估算一個MPPT就多個組串，安裝組件優(yōu)化器后對輸出功率的影響。假定在一個40kW的電站，組件是250W20串聯(lián)，其中有一塊有陰影遮擋，功率下降到50W，根據串聯(lián)回路電流一致，并聯(lián)回路電壓一致這個原理來計算。

01、如果沒有安裝優(yōu)化器，這一路20個組件都變成50W，總功率為1000W，減少4000W，系統(tǒng)功率下降10%。

02、安裝優(yōu)化器，一個MPPT就一個組串，只有一臺組件減少200W，加上優(yōu)化器1.5%的損耗，總的損耗是200+=800W，總共下降2%。

03、一個MPPT有2個組串，一個優(yōu)化器降低電壓會導致總電壓也會降低，相當于另一路組串也會減少200W，加上優(yōu)化器1.5%的損耗，總的損耗是400+=1000W，總共下降2.5%。

04、一個MPPT有4個組串，一個優(yōu)化器降低電壓會導致總電壓也會降低，相當于另3路組串也會減少200W，加上優(yōu)化器1.5%的損耗，總的損耗是800+=1400W，總共下降3.5%。

05、一個MPPT有8個組串，一個優(yōu)化器降低電壓會導致總電壓也會降低，相當于另7路組串也會減少200W，加上優(yōu)化器1.5%的損耗，總的損耗是1600+=3200W，總共下降8%。

集中式逆變器效果不明顯

功率優(yōu)化器用在集中式逆變器，又是什么情況，集中式逆變器的特點是只有一路MPPT。

不裝優(yōu)化器時是這一路4kW的損失，下降4%。

50kW單路MPPT集中式逆變器，總共有10路組串，一個優(yōu)化器降低電壓會導致總電壓也會降低，相當于另9路組串也會減少200W，加上優(yōu)化器1.5%的損耗，總的損耗是2000+=2750W，總共下降5.5%。

100kW單路MPPT集中式逆變器，總共有20路組串，一個優(yōu)化器降低電壓會導致總電壓也會降低，相當于另19路組串也會減少200W，加上優(yōu)化器1.5%的損耗，總的損耗是4000+=10000W，總共下降10%。

3、結論

功率優(yōu)化器配合多路MPPT的組串式逆變器，在組件受到陰影阻擋時，減少發(fā)電量損失效果很明顯，但是在單路MPPT集中式逆變器，效果就沒有多路MPPT組串式逆變器這么明顯。

組件級優(yōu)化器也可以設置為實時和逆變器配套，并進行通訊，按照逆變器的佳功率點電壓進行分配。這樣連接每一塊組件的優(yōu)化器的輸出就受到逆變器的影響，在電流一致的情況下，按逆變器的指令進行輸出，使其始終工作在的電壓點上。

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