广告
广告
您的位置: 资讯中心 > 技术文献 > 正文

光伏组串电流传感器的应用及迭代

2018-03-05 17:26:44 来源:浙江巨磁智能技术有限公司 点击:1293

【大比特导读】在光伏发电系统中,将若干个光伏组件串联后,形成具有一定直流输出的电路单元,简称组件串或组串。

什么是光伏组串:

光伏发电系统中,将若干个光伏组件串联后,形成具有一定直流输出的电路单元,简称组件串或组串。

组串电流检测有几个典型的特点:

1.检测电流的路数一般较多,典型的有8路16路等(汇流箱),逆变器则根据其MPPT设计各有不同。

2.对其检测电流的精度有一定要求,但不做计量或计算需求。更大的意义在于实时监控组件发电的状态。

组串电流检测的应用:

汇流箱

是指用户可以将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来,组成一个个光伏串列,然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流箱,起到汇流和监控的装置。汇流箱是作为组串电流的典型应用代表。

逆变器

随着分布式电站及商用家庭光伏发电的兴起。尤其是国内,组串式电流传感器作为检测光伏面板的第一道监控,发挥着不可或缺的作用。

电流检测原件的迭代升级

原理篇

因为需要对光伏面板发出的电流进行实时监控,其关注电流一般在7A~10A的直流电流(双面组件的电流会更大些)。要检测这个档位的直流电方案有很多。有比如电阻,光耦霍尔等检测方案。这里可以讲讲光伏汇流箱里电流检测方案的跟新迭代。

电阻方案:

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

在低频率小幅值电流测量中,表现出高的精度和较快的响应速度。工业领域中,在不涉及到测量回路与被测电流之间电隔离的场合,分流器是将电流信号转变为电压信号的首选的低成本方案。

单芯片霍尔方案(SO8封装等):

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

拿汇流箱举例,直流汇流箱最早有不带电流检测功能的。其主要是用于连接光伏阵列(组串) 及逆变器,提供防雷及过流保护等。但对于大型光伏电站项目而言,必须增加智能采集装置,专门用于监测光伏电池阵列中电池组串的运行参数,以保证对设备的实时监控。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

早期的汇流箱,厂家喜欢用电阻(Shunt)方案来检测电流。电阻有着使用简单,成本低廉等优点。但其缺点也很明显,其温漂较大且非隔离的特性让其不是非常适合在光伏系统中使用。如果选择特殊的电阻隔离方案,则需要选择较好的运放及线性光耦,其综合成本也并不低。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

并且光伏电站的实际运营中,出现了一定比率的箱体着火烧毁现象。排查下来,有一大部分原因是因为长时间的使用电阻一直处于通电状态,其两端固定处的松动引起接触阻值异常发热,甚至拉弧。究其根本原因,还是电阻检测方案是非隔离方案,在光伏这样的工业级系统中显然不太适合。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

就这个问题,各大光伏论坛及年会也时常说起。市场普遍认为,电阻方案做为光伏系统中的电流检测方案会有潜在风险,原则上不推荐使用。渐渐地主流电站方开始在招标书上指定要求选用隔离的电流传感器(霍尔)去替代电阻.。

在选用霍尔电流传感器的方案上也有区别。根据工作原理的不同一般分开环和闭环。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

在要求用霍尔替代电阻的那段时间里,可选择的电流传感器方案其实并不多,仅有国外的几家传感器厂家拥有成熟方案,而且当时的开环方案并不成熟。在这样的情况下,大家只能硬着头皮用昂贵的闭环方案。紧接着国内厂家借势推出了本土化的廉价闭环方案。

闭环在精度上有着相对优势,但在实际使用时又出现了若干问题。比如,闭环传感器的线圈匝数较多,灌胶后,传感器内部在经受热胀冷缩后线圈容易出现断裂现象。加上较多的线圈匝数在遇到打雷天气时耦合较大的能量,容易打坏传感器的内部芯片。但最根本的问题还是:即使是廉价版的闭环传感器,其成本价格也是组串电流检测所无法承受的。

同一时期开环方案逐渐成熟,从LEM的HO系列到国内开环方案的百家开花。从成本和可靠性上,开环电流传感器真正实现了高性价比和可靠的组串电流检测方案。

注:介于电阻和霍尔电流传感器(磁环式)之间的单芯片霍尔(如ACS712)定位稍尴尬,由于其耐压及电流过冲能力欠佳,不被大多数的光伏用户认可。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

在开环电流传感器方案中,电流传感器智能化推动企业Magtron受到越来越多客户的青睐,根本的原因还是在于其成熟的自研SOC芯片和敏锐的市场洞悉力,能在短时间内为客户找到合适的方案,并提供相应可靠的件。

--结构篇

当开环霍尔成为了主流后。凡是组串类的直流电流检测,都会优先选用该方案。在找到了适合的原理方案后,大家又开始考虑结构上的问题。

主流的穿芯霍尔做到了完全的隔离,安全等级较高。几乎所有的传感器都是以是以竖装的形式来设计。这种设计延续了传感器以往的立式方案。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

不同的方案没有绝对的好坏,但对应用在适合的项目中,会大大降低你的人工成本及综合成本。

这里还是以汇流箱举例,对比SNEC 14年的光伏展与16年的光伏展,不难发现,主流的汇流箱方案,都在朝着功率密度集成化的方向在走。这也是我们所提到的,在原理方案没有太大区分化的今天,结构上的推陈出新能给整个方案带来全新的设计思路。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

从扁平化的监控模块到正负极熔断器的上下叠排,再到使用铜排替代AWG线,甚至双熔断丝底座的设计。一些列的结构升级让整个汇流箱的空间愈发紧凑,生产效率不断提升。整个机箱体积能减少1/4以上,带来的优势不言而喻。

讲到生产效率,就不得不提到分布式逆变器的组串电流检测。它和汇流箱起着类似的作用。作为逆变器的一部分,它的设计会更加紧密。传统的立式安装会遇到PCB板占板面积较大,穿线不方便的情况。组串线需要先穿过传感器的孔再插入逆变器内壳的MC4端子接线头。两次穿线会给工人带来生产效率上的问题。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

而卧装形式的电流传感器就恰好适合这种场所。其穿孔紧贴PCB板的空位,而PCB孔又紧贴MC4接线孔。让穿线一步到位,同时又只占到逆变器内部很小一部分空间。再深挖这种卧装形式的传感器你还会发现,有很大一部分的领域都更适合这种方式检测电流。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

当然,根据不同的场所,Magtron提供不同方案,让用户有跟多的选择权。

 

光伏组串电流传感器的应用及迭代

 

Magtron是All Programamble PGA Sensor、磁电传感SoC的全球领先企业,致力于实现新一代更智能的、高功率密度和差异化的磁电传感系统方案。在整个行业向工业物联网和传感智能化的大趋势推动下,Magtron的创新技术Quadcore,RCMU,iShunt等创新技术使得磁电传感,特别是电流传感器应用既高度集成易用,同时实现高功率密度化,也首次实现传感器高速软件化。

本文由大比特资讯收集整理(www.big-bit.com)

分享到:
阅读延展
光伏发电系统 分布式电站 光伏阵列
  • 2018能源领域行业标准制(修)订补充计划:涉及多项光伏标准

    2018能源领域行业标准制(修)订补充计划:涉及多项光伏标准

    日前,国家能源局下达了2018年能源领域行业标准制(修)订补充计划(第二批),其中,涉及多项光伏标准:光热发电工程光资源观测技术导则、光伏发电系统效能标准、分布式光伏发电系统工程技术规范等。

  • 2018年光伏总结

    2018年光伏总结

    光伏是太阳能光伏发电系统的简称,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。按照太阳能光伏发电系统分类,可分为集中式和分布式。

  • 澳大利亚启动家用电池储能支持计划 光伏储能补助500~600美元/MWh

    澳大利亚启动家用电池储能支持计划 光伏储能补助500~600美元/MWh

    日前,南澳大利亚自由党政府正式启动了全澳最大的家用电池储能支持计划,多达4万户家庭可以获得电池存储和屋顶光伏发电系统的补助金和低息贷款。

  • PR(系统效率)面面观,是谁“动”了发电量

    PR(系统效率)面面观,是谁“动”了发电量

    PR(系统效率)作为光伏电站重要指标之一,对于业内人士已是耳熟能详。衡量光伏发电系统最终性能的指标是发电量,而PR时刻影响着发电量。那么在发电过程中,是谁影响了PR值,而又是是谁“动”了发电量?

  • 光伏组串电流传感器应用及迭代

    光伏组串电流传感器应用及迭代

    在光伏发电系统中,将若干个光伏组件串联后,形成具有一定直流输出的电路单元,简称组件串或组串。

  • 解密特变电工在领跑者基地度电成本最优的EPC解决方案

    解密特变电工在领跑者基地度电成本最优的EPC解决方案

    特变电工作为卓越的绿色智慧能源服务商,致力于通过应用创新技术来提升光伏发电系统先进性和降低度电成本,在前两批“光伏领跑者计划”投标中报出的光伏上网电价表现出较强的竞争力。那么,特变电工在领跑者项目的EPC解决方案的秘密是什么呢?

  • 2018上半年芯能科技自持电站并网发电约76MW

    2018上半年芯能科技自持电站并网发电约76MW

    8月16日,芯能科技公布了半年业绩报告,报告期内,公司实现主营业务收入23,965.08万元,其中,分布式光伏项目开发及服务、光伏发电(分布式电站投资运营/自持分布式电站)以及光伏产品分别实现主营业务收入12,099.73万元、9,834.12万元和2,031.23万元,占主营业务收入的比重分别为50.49%、41.04%和8.48%……

  • 光伏组件将下降0.4元/W,自发自用分布式电站收益率不变,或将由配角逆袭为主角!

    光伏组件将下降0.4元/W,自发自用分布式电站收益率不变,或将由配角逆袭为主角!

    2018年,地面光伏电站的标杆电价比之前下调12%-15%,“自发自用,余量上网”光伏容量的补贴标准下调12%。这种调整将给地面光伏电站带来更多压力,但同时也造福了分布式光伏发电“自发自用,余量上网”模式的发展。

  • 林洋集团与SUNSEAP集团签订战略合作协议

    林洋集团与SUNSEAP集团签订战略合作协议

    林洋目前在国内智能电表、能效管理、分布式光伏电站等领域有很强竞争力和影响力,公司开发、建设、并网的各类分布式电站超过1.5GW。

  • 光伏电站拆下的组件该何去何从?

    光伏电站拆下的组件该何去何从?

    近期,环保部门在全国大力开展环保督查工作,对违规违建、影响环境的相关设施进行严厉整改或强制拆除,这也让一些光伏电站的建设面临尴尬境地:一方面是各省市纷纷出台光伏电站相关补贴政策,分布式电站在全国“遍地开花”;另一方面,一些电站由于土地纠纷、破坏生态、违规建筑等原因面临被拆除的境遇

  • 阳光电源: 三季度业绩预计大幅增长135%-155%

    阳光电源: 三季度业绩预计大幅增长135%-155%

    2017年三季报业绩预计大幅增长135%-155%9月21日,阳光电源发布前三季度业绩预告,预计2017年1-9月归属上市公司股东的净利润7.00至7.57亿元,同比变动135%至155%,主要来自于分布式电站系统集成业务快速增长和海外市场进一步扩大。

  • 东磁光伏联合华夏银行 推光伏发电系统“零”首付

    东磁光伏联合华夏银行 推光伏发电系统“零”首付

    近年来,东磁光伏大力推进家庭光伏和分布式电站建设,受到追捧和欢迎。为方便客户,在东磁公司资金部的支持下,光伏系统投资开发部与中国华夏银行杭州分行签订合作协议,简化流程推出“零”光伏贷业务。

  • 【干货】光伏阵列间距计算原则

    【干货】光伏阵列间距计算原则

    依据《光伏发电站设计规范》(GB50797-2012),光伏阵列间距的计算以“保证光伏阵列冬至日日照时长6小时/天”为目标。(即保证冬至日6个小时日照,下文中:保证冬至日光伏阵列的日照时长简称为:日照时长)。

  • 首款双面光伏组件专用逆变器面市

    首款双面光伏组件专用逆变器面市

    近日,威海举行的第九届国际光伏性能建模与监测研讨会(PVPMC)上,阳光电源股份有限公司(简称“阳光电源”)联合中信博新能源、隆基乐叶等八家企业发布了双面组件光伏阵列解决方案,并推出了业内首款双面组件专用逆变器SG80BF。

  • 中来联合7家企业发布“双面组件光伏阵列解决方案”

    中来联合7家企业发布“双面组件光伏阵列解决方案”

    2017年12月5日至7日,第九届国际光伏性能建模和监测研讨会 (PVPMC)会议在中国举办。会上,泰州中来光电科技有限公司携手七家光伏领先企业,面向行业联合发布最新“双面组件光伏阵列解决方案”。

  • 独立光伏发电系统的最新优化设计

    独立光伏发电系统的最新优化设计

    本文为独立光伏发电系统提出了一套最新的优化设计方案。对失去电源的概率进行分析,可作为确定全部可能的光伏阵列和蓄电池容量的基准。本优化设计是基于最低的能量成本而提出的,所研究的情况参考了马来西亚的气象资料及农村郊区的典型负荷分布曲线,已经过模拟验证并与以往三项研究成果进行了对比。

微信

第一时间获取电子制造行业新鲜资讯和深度商业分析,请在微信公众账号中搜索“大比特商务网”或者“big-bit”,或用手机扫描左方二维码,即可获得大比特每日精华内容推送和最优搜索体验,并参与活动!

发表评论

  • 最新评论
  • 广告
  • 广告
  • 广告
广告
Copyright Big-Bit © 1999-2019 All Right Reserved 大比特资讯公司 版权所有      未经本网站书面特别授权,请勿转载或建立影像,违者依法追究相关法律责任   安全联盟