Mục lục · 11 phần
Dòng điện đầu vào tối đa mỗi MPPT (Max. input current per MPPT) là dòng điện một chiều (DC) lớn nhất mỗi đầu vào MPPT của biến tần (inverter) có thể nhận và chuyển đổi khi vận hành.[1] Ví dụ, một đầu vào MPPT ghi 30 A nhận hai chuỗi tấm pin đấu song song, mỗi chuỗi có dòng làm việc 13,28 A.[2][3] Tổng dòng đi vào đầu vào đó là 26,56 A, thấp hơn mức 30 A (số tự tính). Người lắp đặt dùng con số này để kiểm tổng dòng làm việc của các chuỗi đấu chung một MPPT.[4]
Dòng điện đầu vào tối đa mỗi MPPT khác dòng ngắn mạch tối đa mỗi MPPT ở hậu quả khi bị vượt. Khi dòng làm việc của dàn pin vượt dòng vào tối đa, biến tần tự giới hạn dòng và chỉ mất một phần sản lượng.[5][6] Dòng ngắn mạch tối đa mỗi MPPT là giới hạn cực đại tuyệt đối về an toàn, dòng ngắn mạch của dàn không được vượt mức này.[7][6]
Dòng tối đa của biến tần theo nghĩa chung, gồm cả đầu vào, đầu ra và dòng sạc xả, được trình bày ở bài dòng điện tối đa của inverter.
Tóm tắt nhanh
| Mục | Thông tin chính |
|---|---|
| Định nghĩa | Dòng một chiều lớn nhất mỗi đầu vào MPPT của biến tần nhận và chuyển đổi được khi vận hành[1] |
| Ký hiệu | Idcmax; biến tần có nhiều đầu vào độc lập ghi Idcmax cho từng đầu vào[1] |
| Dòng của dàn pin được so | Tổng dòng làm việc Imp của các chuỗi đấu vào cùng một MPPT[4] |
| Khi dòng vượt mức | Biến tần giới hạn dòng, điểm làm việc dời về phía điện áp cao hơn[5] |
| Giới hạn an toàn đi kèm | Dòng ngắn mạch tối đa mỗi MPPT, giá trị cực đại tuyệt đối[7] |
| Mức thường gặp | 16 A ở biến tần 1 pha dân dụng;[8] 26 A đến 42 A ở biến tần thương mại[9][10] |
| Tiêu chuẩn Việt Nam | TCVN 12676:2020 xem phần dàn nối vào mỗi đầu vào MPPT như một dàn PV riêng[11] |
1. Dòng điện đầu vào tối đa mỗi MPPT (Max. input current per MPPT) là gì?
Dòng điện đầu vào tối đa mỗi MPPT (Max. input current per MPPT) là dòng điện một chiều (DC) lớn nhất mỗi đầu vào MPPT của biến tần (inverter) có thể nhận và chuyển đổi khi vận hành.[1] Giới hạn này do nhà sản xuất biến tần quy định, cùng với giới hạn điện áp một chiều.[4] Đơn vị của thông số là ampe (A) dòng một chiều.[7]
Hình dung dòng vào tối đa qua một ví dụ số
Có thể hình dung mỗi đầu vào MPPT như một cửa nhận dòng có sức chứa ghi sẵn trên datasheet. Một biến tần thương mại 100 kW ghi dòng vào tối đa 30 A mỗi MPPT và cho phép tối đa 2 chuỗi mỗi MPPT.[2] Một tấm pin 590 W loại 144 tế bào cắt nửa có dòng làm việc 13,28 A ở điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn.[3]
Hai chuỗi tấm này đấu song song đưa 26,56 A vào một MPPT, bằng khoảng 89 % mức 30 A (số tự tính). Ba chuỗi cho 39,84 A, vượt mức 30 A (số tự tính), và datasheet chỉ cho phép 2 chuỗi mỗi MPPT.[2]
MPPT và đầu vào MPPT là gì?
Bám điểm công suất lớn nhất (Maximum Power Point Tracking, MPPT) là phương án điều khiển giữ dàn pin năng lượng mặt trời (PV) vận hành tại hoặc gần điểm cho công suất lớn nhất.[11] Đầu vào MPPT (MPPT input) là một đầu vào một chiều của biến tần có mạch bám điểm công suất lớn nhất riêng.[11]
Biến tần thuộc nhóm thiết bị chuyển đổi công suất (power conversion equipment, PCE) dùng trong hệ quang điện.[12] Nguyên lý và thuật toán MPPT được giải thích ở bài MPPT. Số đầu vào MPPT trên một biến tần được trình bày ở bài Số bộ MPPT.
Ký hiệu Idcmax và tên gọi trên datasheet
EN 50524:2021, tiêu chuẩn về datasheet của biến tần quang điện, ký hiệu đại lượng này là Idcmax.[1] Trong ký hiệu Idcmax, chữ dc chỉ dòng một chiều, còn max chỉ giá trị lớn nhất.[1] IEC 62109-2:2011 gọi đại lượng này là dòng đầu vào PV vận hành lớn nhất (maximum operating PV input current).[7]
Nhãn trên datasheet thường là Max. Current per MPPT hoặc Max. PV input current.[2][9] Một số datasheet đời mới dùng nhãn Max. usable input current, tức dòng vào sử dụng được tối đa, thay cho Max. input current.[6] Các nhãn này đều chỉ giới hạn của một đầu vào MPPT khi datasheet ghi "per MPPT" hoặc nhân với số MPPT.[2][9]
Vì sao giới hạn được ghi cho từng MPPT?
Biến tần có các đầu vào độc lập ghi Idcmax cho từng đầu vào riêng.[1] TCVN 12676:2020 xem từng phần dàn nối vào một đầu vào MPPT riêng như một dàn PV riêng.[11] Phần mềm mô phỏng PVsyst cũng nhập giới hạn này cho một đầu vào MPPT, dưới tên IMax_InMPPT.[13]
Khi chỉ có công suất định mức, công suất của mỗi đầu vào được tính bằng công suất AC định mức chia hiệu suất, rồi chia số MPPT.[13]
2. Dòng điện đi vào một MPPT hình thành như thế nào?
Giới hạn ở mục 1 áp cho dòng đi vào một đầu vào MPPT, nên bước tiếp theo là hiểu dòng đó đến từ đâu và lớn bao nhiêu.
Chuỗi PV và dòng của một chuỗi
Chuỗi PV (PV string) là mạch gồm một hoặc nhiều tấm pin nối tiếp nhau.[11] Các phần tử nối tiếp có cùng một dòng điện, còn điện áp của chuỗi bằng tổng điện áp từng phần tử.[14] Vì vậy, thêm tấm vào một chuỗi làm tăng điện áp của chuỗi, không làm tăng dòng.[14]
Một chuỗi 18 tấm loại 590 W có dòng làm việc 13,28 A ở STC, bằng dòng của một tấm (số tự tính).[3] Điện áp của chuỗi được so với giới hạn điện áp ở bài điện áp DC đầu vào tối đa.
Nhiều chuỗi song song trên một MPPT
Khi nhiều chuỗi đấu song song vào cùng một đầu vào MPPT, dòng tổng bằng tổng dòng của từng chuỗi.[15] Hai chuỗi 13,28 A cho 26,56 A, ba chuỗi cho 39,84 A (số tự tính). Mỗi chuỗi thêm vào làm dòng tổng tăng đúng bằng dòng của chuỗi đó.[15]
Số chuỗi được phép đấu vào mỗi MPPT là một thông số riêng trên datasheet, ví dụ tối đa 2 chuỗi.[2] Cách chọn số chuỗi được trình bày ở bài Số chuỗi PV trên mỗi MPPT.
Imp và Isc trên đường đặc tính I-V
Đường đặc tính I-V (I-V curve) là đồ thị biểu diễn dòng điện (I) của tấm pin theo điện áp (V).[16] Điểm công suất cực đại (maximum power point, MPP) là điểm trên đường I-V cho công suất lớn nhất, ứng với điện áp Vmp và dòng Imp.[16]
Dòng ngắn mạch (Isc) là dòng điện chạy ra từ tấm pin khi hai cực của tấm pin bị nối tắt, tức điện áp bằng không.[17] Isc cũng là dòng lớn nhất lấy được từ tấm pin.[17] Tấm 590 W trong ví dụ ghi Imp 13,28 A và Isc 13,94 A, tức Imp bằng khoảng 95 % Isc (số tự tính).[3]
Dòng điện đầu vào tối đa mỗi MPPT được so với Imp của dàn, vì biến tần giữ dàn làm việc gần điểm MPP.[4][11] Isc được so với một giới hạn khác, trình bày ở mục 3.
Công suất của một MPPT bằng điện áp nhân dòng điện
Công suất một chiều của dàn pin bằng tích của dòng điện và điện áp tại điểm làm việc.[11] Một chuỗi 18 tấm có Vmp 44,43 V mỗi tấm cho điện áp làm việc khoảng 799,7 V (số tự tính).[3] Mức này nằm trong dải MPPT 200 V đến 1000 V của biến tần 100 kW ở trên.[2]
Hai chuỗi như vậy trên một MPPT cho khoảng 26,56 A × 799,7 V, tức 21,2 kW (số tự tính). Khi datasheet không ghi giới hạn dòng, giới hạn được ước bằng công suất DC định mức chia cho điện áp nhỏ nhất đạt công suất định mức.[18]
Imax = Pnom,DC / Vmin,Pnom, Pnom,DC = Pnom,AC / η
Trong công thức, η là hiệu suất của biến tần, Pnom,AC là công suất AC định mức và Vmin,Pnom là điện áp nhỏ nhất đạt công suất định mức.[18]
Dòng làm việc thay đổi theo bức xạ và nhiệt độ
Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (Standard Test Conditions, STC) là điều kiện đo gồm bức xạ 1.000 W/m², nhiệt độ tế bào 25 °C và phổ AM 1,5.[11] Datasheet tấm pin ghi Imp ở STC, còn ngoài trời Imp thay đổi theo bức xạ hiệu dụng và nhiệt độ tế bào.[19]
Imp = Imp0 × (C0Ee + C1Ee2) × [1 + αImp × (Tc − T0)]
Trong công thức, Imp0 là dòng tại điểm công suất cực đại ở điều kiện chuẩn.[20] Ee là bức xạ hiệu dụng, Tc là nhiệt độ tế bào và T0 bằng 25 °C.[19] αImp là hệ số nhiệt chuẩn hóa của Imp, đơn vị 1/°C, còn các hệ số C được xác định bằng thử nghiệm tấm pin.[19]
Datasheet của một tấm pin 600 W ghi Imp 13,44 A ở STC và 11,00 A ở điều kiện NOCT, tức khoảng 82 % (số tự tính).[21] Bức xạ trực tiếp trên dàn pin vượt 900 W/m² xảy ra tương đối ít.[5]
Tấm pin hai mặt làm dòng tăng thêm
Datasheet tấm pin hai mặt in thêm thông số theo tỷ lệ bức xạ mặt sau trên mặt trước.[3] Tấm 590 W trong ví dụ ghi Imp 14,34 A khi bức xạ mặt sau bằng 10 % mặt trước.[3] Mức này cao hơn Imp ở STC khoảng 8 % (số tự tính).
Một số datasheet biến tần ghi rõ khả năng tương thích với tấm pin hai mặt.[9]
3. Dòng vào tối đa mỗi MPPT khác dòng ngắn mạch tối đa mỗi MPPT thế nào?
Mục 2 cho thấy chuỗi pin có hai mức dòng đặc trưng là Imp và Isc, mỗi mức ứng với một giới hạn riêng của MPPT.[4][5]
Dòng ngắn mạch tối đa mỗi MPPT là gì?
Dòng ngắn mạch tối đa mỗi MPPT (Max. short-circuit current per MPPT) là dòng ngắn mạch (Isc) lớn nhất của dàn pin năng lượng mặt trời (PV) đấu vào một đầu vào MPPT, ở mức biến tần chịu được an toàn.[1][6] Mức này xét ở điều kiện nhiệt độ môi trường và bức xạ bất lợi nhất.[1]
Trong phần mềm PVsyst, giới hạn này có tên IMaxPV, là dòng tuyệt đối lớn nhất cho phép ở đầu vào biến tần.[13] IMaxPV thường được so với Isc của dàn ở STC.[13] Cách tính chi tiết thuộc bài Dòng ngắn mạch tối đa trên mỗi MPPT.
Giới hạn vận hành và giới hạn tuyệt đối
IEC 62109-2:2011 yêu cầu tài liệu biến tần ghi riêng hai đại lượng dòng ở phía đầu vào PV.[7] Đại lượng thứ nhất là dòng đầu vào PV vận hành lớn nhất, tương ứng dòng điện đầu vào tối đa mỗi MPPT.[7] Đại lượng thứ hai là dòng ngắn mạch Isc PV, được ghi là giá trị cực đại tuyệt đối (absolute maximum).[7]
Giới hạn vận hành (operating limit) là mức dòng biến tần tự giữ không vượt qua khi làm việc.[5][22] Giới hạn tuyệt đối (absolute limit) là mức dàn pin không được vượt, vì tuân thủ mức này là bắt buộc cho an toàn điện.[6][5]
Bảng so sánh hai giới hạn dòng của một MPPT
| Tiêu chí | Dòng điện đầu vào tối đa mỗi MPPT | Dòng ngắn mạch tối đa mỗi MPPT |
|---|---|---|
| Ký hiệu trong EN 50524:2021[1] | Idcmax | Iscmax |
| Tên trong IEC 62109-2:2011[7] | Maximum operating PV input current | Isc PV, cực đại tuyệt đối |
| Dòng của dàn pin được so | Tổng Imp của các chuỗi[4] | Isc của dàn, tính với hệ số 1,25[5] |
| Khi dòng của dàn vượt mức | Biến tần giới hạn dòng, mất một phần sản lượng[5] | Không được phép, ảnh hưởng an toàn điện và bảo hành[6] |
| Tên trong PVsyst[13] | IMax_InMPPT | IMaxPV |
| Ví dụ biến tần 100 kW[2] | 30 A | 40 A |
Vì sao hai giới hạn dễ bị nhầm?
Nhiều khách hàng đã hiểu nhầm dòng vào tối đa IDC max thành dòng ngắn mạch tối đa.[6] Hai con số đứng cạnh nhau trong khối đầu vào của datasheet và đều tính bằng ampe.[2]
Ở biến tần 100 kW trong bảng, mức ngắn mạch 40 A cao hơn mức dòng vào 30 A khoảng 33 % (số tự tính).[2]
4. Điều gì xảy ra khi dòng của chuỗi vượt dòng vào tối đa mỗi MPPT?
Mục 3 xếp dòng vào tối đa mỗi MPPT là giới hạn vận hành, nên mục này giải thích cách biến tần xử lý khi Imp vượt mức đó.
Biến tần tự giới hạn dòng
Khi dòng của dàn vượt mức cho phép, dòng một chiều bị giữ ở mức Idcmax của biến tần.[5] Dòng vượt mức được tự động giới hạn ở dòng MPP lớn nhất có thể.[22]
Điểm làm việc dời trên đường I-V
Khi chạm giới hạn dòng, biến tần đặt điểm làm việc tại giao điểm của đường I-V và đường giới hạn dòng.[18] Điểm làm việc dời về phía điện áp cao hơn và dòng thấp hơn.[18][5]
Có thể hình dung điểm làm việc trượt dọc đường I-V sang phải, rời khỏi đỉnh công suất một đoạn ngắn. Phần chênh giữa công suất tại MPP và công suất tại điểm bị giới hạn được tính là tổn thất của biến tần.[18] Trong báo cáo mô phỏng PVsyst, tổn thất này có tên IL_Imax, tức tổn thất do dòng vào lớn nhất.[18]
Vượt dòng vào tối đa có làm hỏng biến tần không?
Hai nhà sản xuất biến tần công bố rằng dòng của dàn vượt dòng vào tối đa không gây hư hại biến tần.[6][22] Việc vượt dòng MPP cũng không ảnh hưởng bảo hành của các biến tần đó.[6][22]
Các giới hạn dòng và công suất do hãng công bố thường không gây nguy hiểm cho biến tần khi vận hành.[13] Lý do là biến tần tự điều chỉnh công suất lấy từ dàn khi quá tải.[13] Kết quả của việc vượt dòng chỉ là một ít tổn thất sản lượng, phần lớn trường hợp không đáng kể.[6]
Khi nào vượt dòng trở thành rủi ro?
Giới hạn tuyệt đối của biến tần là dòng ngắn mạch đấu nối được tối đa ISC PV, không phải IDC max.[6] Tuân thủ ISC PV là bắt buộc để bảo đảm an toàn điện và giữ bảo hành.[6] Dòng ngắn mạch của dàn không được vượt mức Isc PV của MPPT.[5]
Mức Isc PV của MPPT cần ít nhất bằng 1,25 lần Isc ở STC của dàn, theo cách tính dựa trên IEC 60364-7-712.[5] Cách tính Isc của tấm pin và chuỗi nằm ở bài dòng ngắn mạch Isc.
5. Giới hạn dòng làm mất bao nhiêu sản lượng?
Mục 4 cho thấy vượt dòng vào tối đa gây tổn thất sản lượng thay vì hư hỏng, nên mục này ước lượng tổn thất đó lớn bao nhiêu.
Tỷ số SRI là gì?
Tỷ số SRI là tỷ số giữa tổng dòng Imp ở STC của các chuỗi trên một MPPT và dòng điện đầu vào tối đa của MPPT đó, tính bằng phần trăm.[5]
SRI = (Impp,STC / Idc,max) × 100 %
SRI dưới 100 % nghĩa là dòng Imp ở STC nhỏ hơn giới hạn, SRI trên 100 % nghĩa là dòng Imp ở STC vượt giới hạn (số tự tính). Ví dụ, một chuỗi có Imp 13 A trên MPPT 12,5 A cho SRI 104 %.[5]
Vượt nhẹ: tổn thất dưới 0,2 % mỗi năm
Một mô phỏng sản lượng cho chín cấu hình ở Palermo (Ý) và Freiburg (Đức) có Imp vượt Idcmax từ 4 % đến 13 % (số tự tính).[6] Tổn thất sản lượng năm của các cấu hình này từ dưới 0,1 % đến 0,21 %.[6]
Cùng một cấu hình 10 A với Imp 10,9 A mất 0,21 % sản lượng năm ở Palermo và dưới 0,1 % ở Freiburg.[6] Ở một ví dụ khác, MPPT 12,5 A nhận một chuỗi Imp 13 A, tức SRI 104 %.[5] Hệ này không quá tải công suất và mất dưới 0,2 % sản lượng năm, kể cả ở nơi nhiều nắng.[5]
Ngưỡng SRI theo tỷ số công suất DC/AC
Tỷ số công suất DC/AC (inverter ratio, IR) là tỷ số giữa công suất dàn pin và công suất định mức của biến tần.[5] Ngưỡng SRI bằng IR trừ đi một khoảng đệm 15 %.[5] Khi SRI thấp hơn ngưỡng này, quá dòng không gây thêm tổn thất sản lượng.[5]
Lý do là khi công suất đã bị giới hạn, dòng điện cũng bị giới hạn theo.[5] Ví dụ, hệ có IR 130 % có ngưỡng SRI 115 %.[5] Khoảng đệm 15 % dành cho những ngày hè có bức xạ và nhiệt độ cao, khi dòng có thể đạt Imp ở STC.[5]
Vượt nhiều với tấm 210 mm: tổn thất gần 14 %
Một phép thử một ngày nối 13,2 kW tấm pin 210 mm loại 550 Wp vào mỗi biến tần 10 kW.[23] Biến tần có dòng 12,5 A mỗi chuỗi mất 6,16 kWh do giới hạn dòng phía một chiều, gần 14 %.[23]
Biến tần có 16 A mỗi MPPT không ghi nhận tổn thất do giới hạn dòng.[23] Phép thử chỉ kéo dài một ngày, do một hãng biến tần thực hiện và công bố.[23]
Giới hạn dòng và giới hạn công suất
Chỉ ít tình huống giới hạn dòng thực sự tác động, thường khi điện áp dàn thấp do ít tấm nối tiếp.[18] Nhiều hệ có dòng dàn cao hơn mức biến tần chấp nhận, nhưng mô phỏng chỉ ra quá tải công suất, không ra tổn thất dòng.[18]
Giới hạn công suất đầu vào và tỷ lệ DC/AC được trình bày ở bài công suất đầu vào tối đa.
6. Đọc dòng điện đầu vào tối đa mỗi MPPT trên datasheet thế nào?
Mục 5 tính SRI từ Idcmax của từng MPPT, nên con số này cần được đọc đúng trên datasheet.
Vị trí thông số trên một datasheet
Datasheet của biến tần Huawei SUN2000-100KTL-M2 đặt thông số trong khối đầu vào (Input), cạnh số MPPT và số chuỗi mỗi MPPT.[2]
| Dòng trên datasheet[2] | Giá trị |
|---|---|
| Max. Current per MPPT | 30 A |
| Max. Short Circuit Current per MPPT | 40 A |
| Number of MPP trackers | 10 |
| Max. input number per MPP tracker | 2 |
Dòng Max. Current per MPPT là dòng điện đầu vào tối đa mỗi MPPT, còn dòng Max. Short Circuit Current per MPPT là giới hạn ngắn mạch đi kèm.[2]
Ba cách ghi giới hạn dòng
Cách ghi thứ nhất nhân giới hạn với số MPPT, như "26 A × 9", nghĩa là 9 MPPT, mỗi MPPT 26 A.[9] Cách ghi thứ hai in dòng tổng của cả máy, như 360 A, kèm "30 A × 12" trong ngoặc.[24] Con số 360 A là tổng của 12 MPPT, bằng 30 A × 12 (số tự tính).
Cách ghi thứ ba liệt kê mức của từng MPPT, như "32/22 A" cho hai MPPT.[25] MPPT không đối xứng (asymmetric MPPT) là cách thiết kế các đầu vào MPPT của cùng một biến tần với giới hạn dòng khác nhau.[25][5]
Giới hạn mỗi MPPT và giới hạn mỗi chuỗi
Một MPPT nhận hai chuỗi có thể kèm thêm giới hạn cho từng đầu vào chuỗi.[26] Hướng dẫn vận hành của một biến tần thương mại khác ghi 32 A cho MPPT 4 đến 8.[26] Mỗi đầu vào chuỗi ở các MPPT này chịu tối đa 20 A, giảm còn 16 A khi MPPT nối hai chuỗi.[26]
Hai chuỗi 16 A cộng lại đúng bằng 32 A của MPPT (số tự tính).
Mức dòng thường gặp theo loại biến tần
| Loại biến tần | Dòng vào tối đa mỗi MPPT | Datasheet tham chiếu |
|---|---|---|
| 1 pha dân dụng 3 kW đến 6 kW | 16 A | GoodWe GW3000 đến GW6000-DNS-30[8] |
| 3 pha dân dụng 3 kW đến 15 kW | 13,5 A đến 22 A | Huawei SUN2000-3 đến 10KTL-M1 bản dòng cao;[27] GoodWe GW4000 đến GW15K-SDT-30[25] |
| 1 pha hybrid điện áp thấp 12 kW đến 16 kW | 36 A | Deye SUN-12K đến 16K-SG01LP1[28] |
| 3 pha thương mại 25 kW đến 110 kW | 26 A đến 42 A | Sungrow SG110CX;[9] GoodWe GW33K đến GW40K-SDT-C30[10] |
Các giá trị trong bảng chép đúng cách ghi của từng datasheet. Biến tần hybrid điện áp thấp trong bảng có dải MPPT 150 V đến 425 V.[28]
7. Vì sao biến tần mới nâng dòng vào cho tấm pin 182 mm và 210 mm?
Bảng ở mục 6 cho thấy biến tần đời mới ghi dòng vào mỗi MPPT cao hơn, và nguyên nhân nằm ở dòng của tấm pin.[6][23]
Tấm pin lớn tạo dòng lớn hơn
Dòng của tấm pin tăng dần theo sự phát triển của tấm bán dẫn silic (wafer).[6] Tấm pin dòng cao dùng tế bào cỡ M10 trở lên, với dòng MPP trên 12 A.[6] Tế bào cỡ M12 có cạnh 210 mm.[6]
Tấm M10 (182 mm) có dòng dưới 15 A trong điều kiện thường và có thể đạt 15 A ở nơi bức xạ cao, nền phản xạ mạnh.[23] Tấm G12 (210 mm) có dòng vượt 15 A.[23]
Imp của tấm 182 mm đã vượt mức 12,5 A
Biến tần chuỗi truyền thống có dòng tối đa 12,5 A mỗi chuỗi.[23] Hai datasheet tấm 144 tế bào cỡ 590 W đến 600 W ghi Imp từ 13,28 A đến 13,44 A ở STC.[3][21] Một chuỗi tấm 590 W trên đầu vào 12,5 A có SRI 106 % ngay ở STC (số tự tính).
Biến tần đã nâng dòng vào ra sao?
Một số dòng biến tần 3 pha dân dụng có phiên bản dòng cao (High Current Version), ghi 13,5 A mỗi MPPT.[27] Biến tần 1 pha dân dụng đời mới cho phép 16 A mỗi chuỗi để hợp với tấm pin công suất cao.[8]
Một số biến tần có dòng MPPT tối đa tới 32 A để đáp ứng tấm pin dòng cao.[23] Một datasheet biến tần thương mại ghi đầu vào dòng 15 A, tương thích tấm pin trên 500 W.[24] Với tấm G12, hướng dẫn của một hãng biến tần chọn máy có 16 A mỗi chuỗi hoặc lắp thêm biến tần.[23]
8. Ví dụ: kiểm dòng vào mỗi MPPT cho hai chuỗi tấm pin 590 W
Mục 7 cho thấy Imp của tấm 182 mm đã vượt 12,5 A, nên ví dụ dưới đây kiểm hai chuỗi tấm 590 W trên một MPPT 30 A. Cách ghép chuỗi là giả định minh họa, mọi kết quả là số tự tính từ datasheet.
Dữ liệu đầu vào của ví dụ
Tấm pin JA Solar JAM72D40-590/MB có Imp 13,28 A, Isc 13,94 A và Vmp 44,43 V ở STC.[3] Khi bức xạ mặt sau bằng 10 % mặt trước, Imp của tấm là 14,34 A.[3]
Biến tần là Huawei SUN2000-100KTL-M2 ở mục 6, với 30 A mỗi MPPT, 40 A dòng ngắn mạch mỗi MPPT và tối đa 2 chuỗi mỗi MPPT.[2] Mỗi chuỗi giả định gồm 18 tấm, tức điện áp làm việc khoảng 799,7 V ở STC (số tự tính).
Các bước kiểm dòng làm việc
- Lấy Imp của một chuỗi: 13,28 A ở STC và 14,34 A khi mặt sau nhận 10 % bức xạ.[3]
- Cộng dòng hai chuỗi song song: 2 × 13,28 = 26,56 A và 2 × 14,34 = 28,68 A (số tự tính).[15]
- Tính SRI: 26,56 / 30 = 89 % và 28,68 / 30 = 96 % (số tự tính).[5]
- So với 100 %: cả hai giá trị dưới 100 %, tức Imp tính toán nhỏ hơn dòng vào tối đa mỗi MPPT (số tự tính).
- So số chuỗi: 2 chuỗi bằng mức tối đa 2 chuỗi mỗi MPPT của biến tần.[2]
Các bước kiểm dòng ngắn mạch
Đọc kết quả ví dụ
Cấu hình hai chuỗi có SRI 89 % ở STC và 96 % khi mặt sau nhận 10 % bức xạ, đều dưới 100 % (số tự tính).
Một biến tần 3 pha khác ghi 24 A mỗi MPPT sẽ cho SRI 111 % với cùng hai chuỗi (số tự tính).[29] Một cấu hình mô phỏng 24 A với Imp 27 A, tức SRI 113 %, có tổn thất sản lượng năm dưới 0,1 % ở Freiburg.[6] Dòng ngắn mạch 34,85 A sau hệ số 1,25 thấp hơn 40 A, nên phép kiểm an toàn cũng đạt (số tự tính).
9. Lưu ý khi kiểm dòng vào mỗi MPPT tại Việt Nam
Ví dụ ở mục 8 kiểm từng MPPT riêng lẻ, giống cách tiêu chuẩn thiết kế dàn PV tại Việt Nam chia dàn theo từng đầu vào MPPT.[11]
TCVN 12676:2020 và các đầu vào MPPT riêng rẽ
TCVN 12676:2020 hoàn toàn tương đương IEC 62548:2016 về yêu cầu thiết kế dàn quang điện.[11] Theo điều 5.1.4.2, phần dàn nối vào mỗi đầu vào MPPT riêng được xem như một dàn PV riêng.[11] Thiết bị bảo vệ quá dòng của từng phần dàn phải tính đến dòng cấp ngược theo TCVN 12231-1 (IEC 62109-1).[11]
Từng dàn PV như vậy phải có thiết bị đóng cắt cách ly.[11] Ở cấp quốc tế, IEC 62548-1:2023+AMD1:2025 đã thay IEC 62548:2016.[30]
Tránh đấu nối song song quá nhiều chuỗi pin vào một MPPT
Mỗi datasheet giới hạn số chuỗi trên một MPPT, ví dụ 2 chuỗi ở biến tần 100 kW trong ví dụ.[2] Thêm một chuỗi song song làm dòng vào MPPT tăng đúng bằng dòng của chuỗi đó.[15]
Dàn PV thường được nối với biến tần có nhiều đầu vào một chiều.[11] Cỡ cáp và bảo vệ quá dòng của dàn nhiều đầu vào phụ thuộc giới hạn dòng cấp ngược của biến tần.[11] Cách chọn số chuỗi thuộc bài Số chuỗi PV trên mỗi MPPT.
Bốn điểm cần phân biệt khi đọc datasheet
- Dòng tổng và dòng mỗi MPPT: 360 A của một biến tần 125 kW là tổng của 12 MPPT, mỗi MPPT 30 A.[24]
- Dòng vào tối đa và dòng ngắn mạch tối đa: hai con số được so với Imp và Isc, như bảng ở mục 3.[6]
- Giới hạn mỗi MPPT và giới hạn mỗi chuỗi: một MPPT 32 A nối hai chuỗi cho tối đa 16 A mỗi chuỗi.[26]
- MPPT không đối xứng: hai MPPT của cùng một biến tần có thể ghi 32 A và 22 A.[25]
Tài liệu cần có từ nhà cung cấp
IEC 62894 nhằm cung cấp thông tin tối thiểu để cấu hình một hệ thống an toàn và tối ưu.[31] Tài liệu biến tần theo IEC 62109-2:2011 phải ghi dòng đầu vào PV vận hành lớn nhất và Isc PV.[7] EN 50524:2021 thay bản 2009 và sửa danh sách thông số điện phải ghi trên datasheet.[1]
Datasheet tấm pin cung cấp Imp và Isc ở STC, còn tấm hai mặt có thêm bảng theo bức xạ mặt sau.[3] Nhà sản xuất biến tần có thể cấp văn bản xác nhận việc vượt dòng MPP không ảnh hưởng bảo hành.[22]
10. Câu hỏi thường gặp về dòng điện đầu vào tối đa mỗi MPPT
Q1Max input current per MPPT là gì?
Q2Max input current inverter có giống max input current per MPPT không?
Q3MPPT của inverter là gì?
Q4MPPT và string khác nhau như thế nào?
Q5Sạc MPPT và PWM khác nhau như thế nào?
Bộ sạc MPPT và bộ sạc PWM là hai loại bộ điều khiển sạc cho hệ độc lập, được so sánh ở bài MPPT. Dòng điện đầu vào tối đa mỗi MPPT ở đây là thông số của biến tần hòa lưới và biến tần hybrid.
Q6Biến tần 5 kW chịu được điện áp đầu vào tối đa bao nhiêu?
Điện áp đầu vào tối đa của biến tần 5 kW khác nhau theo model. Một biến tần 1 pha 5 kW ghi 600 V, còn một biến tần 3 pha 5 kW ghi 1100 V.[8][32] Cách so với Voc của chuỗi nằm ở bài điện áp DC đầu vào tối đa.
Q7Biến tần chuỗi có bao nhiêu MPPT?
Q8Vượt dòng vào tối đa mỗi MPPT có làm mất bảo hành không?
Q9Vì sao dòng chuỗi trên ứng dụng giám sát thấp hơn Imp trên datasheet?
Dòng chuỗi trên ứng dụng giám sát thường thấp hơn Imp vì datasheet ghi Imp ở STC.[11] Ngoài trời, dòng thay đổi theo bức xạ và nhiệt độ tế bào.[19] Một tấm 600 W ghi Imp 13,44 A ở STC và 11,00 A ở điều kiện NOCT, tức khoảng 82 % (số tự tính).[21] Bức xạ trực tiếp trên dàn vượt 900 W/m² xảy ra tương đối ít.[5]
Q10Biến tần hybrid điện áp thấp có dòng vào mỗi MPPT cao hơn không?
Q11Dòng vào tối đa mỗi MPPT có được ghi trên nhãn biến tần không?
IEC 62894 quy định thông tin cho cả datasheet và nhãn thông số của biến tần quang điện.[31] Thông số định mức đầu vào PV theo IEC 62109-2:2011 gồm Vmax PV và Isc PV, đều ghi là cực đại tuyệt đối.[7] Dòng vào tối đa mỗi MPPT được tra trên datasheet của đúng model.[2]
11. Việt Nam Solar và danh sách cửa hàng
Việt Nam Solar là nhà phân phối chính hãng hơn 20 thương hiệu điện mặt trời hàng đầu thế giới. Công ty hoạt động từ năm 2018, giữ vai trò tổng thầu EPC và đơn vị ESCO cho nhiều dự án. Đội ngũ kỹ thuật tư vấn ghép tấm pin với biến tần theo dòng Imp, dòng vào tối đa mỗi MPPT và số chuỗi của từng dự án. Khách hàng được hỗ trợ khảo sát tận nơi, thiết kế và lắp đặt trọn gói. Hệ thống cửa hàng trải ba miền giúp khách hàng xem sản phẩm thật và nhận báo giá nhanh.
Thông tin chi nhánh lấy theo danh sách cửa hàng của Việt Nam Solar.[33]
Tài liệu tham khảo từ nguồn quốc tế
- 1CENELEC. (2021). EN 50524:2021 Data sheet for photovoltaic inverters, bản mẫu SIST EN 50524:2021. iTeh Standards.
- 2Huawei Digital Power. (n.d.). SUN2000-100KTL-M2 Datasheet. Huawei.
- 3JA Solar. (2024). JAM72D40 580 to 605/MB datasheet, Global-EN-20241105A. JA Solar.
- 4King, D. L., Gonzalez, S., Galbraith, G. M., & Boyson, W. E. (2007). Performance Model for Grid-Connected Photovoltaic Inverters, SAND2007-5036. Sandia National Laboratories.
- 5Fronius International. (2023). Yield impact when oversizing the module array current, Whitepaper Version 01. Fronius.
- 6Baars, A. (2022). Inverters for high-current modules: the great IDC max misconception. SMA Solar Technology AG.
- 7TÜV SÜD Certification and Testing (China) Co., Ltd. Guangzhou Branch. (2021). Test report IEC 62109-2:2011, report 70.409.20.075.07-00 part 2 of 2, ASW8K to 20K-LT-G2. TÜV SÜD.
- 8GoodWe Technologies. (n.d.). DNS G3 series single phase inverter. GoodWe.
- 9Sungrow Power Supply. (n.d.). SG110CX Datasheet, Version 1.4. Sungrow.
- 10GoodWe Technologies. (n.d.). SDT G3 25 to 40 kW. GoodWe.
- 11Bộ Khoa học và Công nghệ. (2020). TCVN 12676:2020 (IEC 62548:2016) Dàn quang điện, Yêu cầu thiết kế. Thư Viện Pháp Luật.
- 12International Electrotechnical Commission. (2010). IEC 62109-1:2010 Safety of power converters for use in photovoltaic power systems, Part 1: General requirements. IEC Webstore.
- 13PVsyst SA. (n.d.). Grid inverters, Main parameters. PVsyst documentation.
- 14Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Mismatch for Cells Connected in Series. PVEducation.
- 15Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Mismatch for Cells Connected in Parallel. PVEducation.
- 16Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). IV Curve. PVEducation.
- 17Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Short-Circuit Current. PVEducation.
- 18PVsyst SA. (n.d.). Inverter Operating Limits. PVsyst documentation.
- 19Sandia National Laboratories. (n.d.). Sandia PV Array Performance Model. PV Performance Modeling Collaborative.
- 20pvlib python. (n.d.). pvlib.pvsystem.sapm, module parameters Impo and Isco. pvlib documentation.
- 21LONGi Green Energy Technology. (2023). LR5-72HTH 590 to 600M datasheet, 20230811V19. LONGi.
- 22KOSTAL Solar Electric. (2024). Manufacturer's declaration MPP current. KOSTAL.
- 23Ginlong (Solis) Technologies. (2021). Solis Seminar Episode 33: Choosing the Correct Inverter for High Power M10 (182mm), G12 (210mm) Solar PV Modules. Solis.
- 24Sungrow Power Supply. (2024). SG125CX-P2 Datasheet, Version 6. Sungrow.
- 25GoodWe Technologies. (n.d.). SDT G3 series three phase grid-tied inverter. GoodWe.
- 26KOSTAL Solar Electric. (n.d.). PIKO CI 100 operating manual, Selecting PV inputs. KOSTAL.
- 27Huawei Digital Power. (n.d.). SUN2000-3/4/5/6/8/10KTL-M1 (High Current Version) Specs. Huawei Smart PV Global.
- 28Ningbo Deye Inverter Technology. (n.d.). SUN-12/14/16K-SG01LP1, 12 to 16 kW single phase 3 MPPT hybrid inverter. Deye.
- 29SMA Solar Technology AG. (2024). Datenblatt Sunny Tripower X 12/15/20/25, STPxx-50-DS-de-22. SMA.
- 30International Electrotechnical Commission. (2025). IEC 62548-1:2023+AMD1:2025 CSV Photovoltaic (PV) arrays, Part 1: Design requirements. IEC Webstore.
- 31International Electrotechnical Commission. (2016). IEC 62894:2014+AMD1:2016 CSV Photovoltaic inverters, Data sheet and name plate. IEC Webstore.
- 32Huawei Technologies. (n.d.). SUN2000-(5K-12K)-MAP0 Series User Manual, Technical Specifications. Huawei Support.
- 33Việt Nam Solar. (n.d.). Danh sách cửa hàng và hệ thống chi nhánh. Công ty TNHH Việt Nam Solar.
Bài viết do đội ngũ 50 kỹ sư của Công ty TNHH Việt Nam Solar biên soạn và kiểm duyệt. Công ty hoạt động liên tục trong lĩnh vực điện mặt trời từ năm 2018, đã khảo sát, thiết kế và thi công hàng nghìn công trình trên cả nước, đồng thời là nhà phân phối chính hãng hơn 20 thương hiệu biến tần, tấm pin và pin lưu trữ. Mọi kỹ sư tham gia biên soạn đều nắm chứng chỉ hành nghề về điện và xây dựng do cơ quan quản lý Nhà nước cấp.
Việt Nam Solar hoạt động với đầy đủ tư cách pháp nhân, gồm Giấy phép hoạt động điện lực số 175/GP-SCT do Sở Công Thương cấp, Giấy phép năng lực hoạt động xây dựng HCM-00076550 công bố trên cổng thông tin Bộ Xây dựng, cùng nhãn hiệu độc quyền số 604703 do Cục Sở hữu trí tuệ cấp văn bằng bảo hộ. Công ty duy trì ba chứng nhận hệ thống quản lý còn hiệu lực gồm ISO 9001:2015, ISO 14001:2018 và ISO 45001:2018, trạng thái hiệu lực xác minh trên IAF CertSearch.
Mọi số liệu kỹ thuật, thông tin pháp lý và mốc thời gian nêu trong bài đều được đối chiếu với hồ sơ chính hãng của nhà sản xuất và văn bản pháp luật hiện hành trước khi xuất bản, để nội dung công bố có thể kiểm chứng độc lập.
