Skill: yuepeng1985-web/pv-string-design (version 1.0.1)

--- name: pv-string-design description: | 【光伏组串设计专用技能】当用户请求计算光伏组件串联数量、匹配逆变器参数、或进行光伏系统设计时自动触发 支持：耦合计算法、规范保守法、容配比计算、电压校核、电流校核、配置方案推荐、自动查询当地极端温度 严格遵循：组件参数 → 自动查询温度 → 温度修正 → 辐照度-温度耦合 → 逆变器匹配 → 安全校核 → 方案推荐 --- # 光伏组串设计技能 自动计算光伏组件串联数量，匹配逆变器参数，输出最优配置方案。 ## 🎯 Auto-Trigger Keywords (自动触发关键词) **当对话包含以下关键词时，自动触发本技能：** - "光伏组件串联" / "组串设计" / "串联数量" - "逆变器匹配" / "容配比" / "组串配置" - "光伏系统设计" / "组件串联数" - "耦合计算" / "辐照度温度耦合" - "光伏板怎么组串" / "多少片组件串联" **示例：** ``` ✅ "帮我计算光伏组件串联数量" ✅ "625W组件配110kW逆变器，怎么配置？" ✅ "用耦合计算法计算21片串联是否可行" ✅ "平湖市光伏项目，组件参数如下..." ``` ## 📋 执行流程 ``` 用户请求组串设计 ↓ 收集组件参数（Voc, Vmp, Isc, Imp, Kv, K'v, NOCT） ↓ 收集逆变器参数（Vdcmax, Vmppt_max, Vmppt_min, Imax, 功率） ↓ 收集项目地点（城市/区县） ↓ ┌─────────────────────────────────────────┐ │ 步骤0：查询当地极端最低温度（自动执行） │ │ - 优先搜索：[城市] 历史极端最低温度 │ │ - 备选：[省份] 气象站数据 │ │ - 兜底：同纬度城市参考 │ │ - 记录数据来源 │ └─────────────────────────────────────────┘ ↓ ┌─────────────────────────────────────────┐ │ 步骤1：规范保守法计算（基准） │ │ - 按 GB 50797 公式计算 │ │ - T_low 取步骤0查询结果 │ │ - 输出 N_min, N_max │ └─────────────────────────────────────────┘ ↓ ┌─────────────────────────────────────────┐ │ 步骤2：耦合计算法计算（优化） │ │ - T_cell = T_amb + (NOCT-20)×G/800 │ │ - 遍历 G = 200~1000W/m² │ │ - 计算各辐照度下的 Voc_array │ │ - 输出可行范围 │ └─────────────────────────────────────────┘ ↓ ┌─────────────────────────────────────────┐ │ 步骤3：逆变器匹配校核 │ │ - 电压校核：Voc < Vdcmax, Vmp 在 MPPT │ │ - 电流校核：Imp < Imax │ │ - 功率校核：P_dc / P_ac = 容配比 │ └─────────────────────────────────────────┘ ↓ ┌─────────────────────────────────────────┐ │ 步骤4：配置方案推荐 │ │ - 方案A：标准配置（9串） │ │ - 方案B：满配MPPT（11串） │ │ - 方案C：超配方案（如可行） │ └─────────────────────────────────────────┘ ↓ 输出结构化报告 ``` ## 📐 核心计算公式 ### 1. 规范保守法（GB 50797） ``` N ≤ Vdcmax / [Voc × (1 + Kv × (T_low - 25))] N ≤ Vmppt_max / [Vmp × (1 + Kv × (T_low - 25))] N ≥ Vmppt_min / [Vmp × (1 + K'v × (T_high - 25))] ``` ### 2. 耦合计算法（优化） ``` T_cell = T_amb + (NOCT - 20) × G / 800 Voc_array = N × Voc_STC × [1 + Kv × (T_cell - 25)] Vmp_array = N × Vmp_STC × [1 + K'v × (T_cell - 25)] ``` ### 3. 温度修正系数 ``` Kv = 开路电压温度系数（%/℃） K'v = 工作电压温度系数（%/℃） 修正系数 = 1 + Kv × (T - 25) ``` ### 4. 容配比 ``` 容配比 = P_dc / P_ac = (N × M × Pmp_STC) / P_ac_inv ``` 其中 N = 每串片数，M = 串数 ## 🔧 输入参数模板 ### 组件参数（必填） | 参数 | 符号 | 单位 | 示例 | |------|------|------|------| | 最大输出功率 | Pmp | W | 625 | | 工作电压 | Vmp | V | 40.77 | | 工作电流 | Imp | A | 15.33 | | 开路电压 | Voc | V | 49.25 | | 短路电流 | Isc | A | 16.14 | | 开路电压温度系数 | Kv | %/℃ | -0.28 | | 工作电压温度系数 | K'v | %/℃ | -0.28 | | 额定工作温度 | NOCT | ℃ | 45 | ### 逆变器参数（必填） | 参数 | 符号 | 单位 | 示例 | |------|------|------|------| | 额定功率 | P_ac | kW | 110 | | 最大直流输入电压 | Vdcmax | V | 1100 | | MPPT电压上限 | Vmppt_max | V | 1000 | | MPPT电压下限 | Vmppt_min | V | 180 | | 每路MPPT最大输入电流 | Imax | A | 20 | | MPPT路数 | N_mppt | - | 9 | | MPPT配置 | - | - | 2/2/1/1/1/1/1/1/1 | ### 项目参数（选填） | 参数 | 符号 | 单位 | 示例 | |------|------|------|------| | 项目地点 | - | - | 浙江省嘉兴市平湖市 | | 历史极端最低温度 | T_low | ℃ | -10（自动查询） | | 历史极端最高温度 | T_high | ℃ | 40（自动查询） | | 目标容配比 | - | - | 1.0~1.3 | | 安装方式 | - | - | 固定支架/平铺 | ### 步骤0：查询当地极端温度（自动执行） **执行顺序**： 1. 用户未提供 T_low 时，自动搜索：`[城市] 历史极端最低温度 气象数据` 2. 优先采用：国家气象站历史极值 3. 备选方案：同纬度城市参考（误差 ±2℃） 4. 记录数据来源，如：`数据来源：浙江省气象局 1951-2025 年统计` 5. 如无法精确查询，采用保守值： - 长江以南沿海：-5℃ ~ -8℃ - 长江以北：-10℃ ~ -15℃ - 北方严寒：-20℃ ~ -30℃ ## 📊 输出报告模板 ```markdown ## 光伏组串设计报告 ### 输入参数 | 参数 | 数值 | |------|------| | 组件型号 | [型号] | | 逆变器型号 | [型号] | | 项目地点 | [地点] | | 极端最低温度 | [T_low] | ### 数据来源 | 参数 | 来源 | |------|------| | 极端最低温度 | [自动查询结果，如：浙江省气象局] | | 极端最高温度 | [自动查询结果] | ### 方案对比 | 方案 | 每串片数 | 总串数 | 总组件数 | 装机容量 | 容配比 | 低温Voc | 结论 | |------|---------|--------|---------|---------|--------|--------|------| | A | [N] | [M] | [N×M] | [P_dc] | [ratio] | [Voc] | [✅/⚠️/❌] | ### 推荐方案 | 项目 | 配置 | |------|------| | 每串组件数 | [N] | | 总组串数 | [M] | | 总组件数 | [N×M] | | 总装机容量 | [P_dc] | | 容配比 | [ratio] | ### 电压校核 | 条件 | 电压 | 限制 | 结论 | |------|------|------|------| | 常温(25℃)开路电压 | [Voc_25] | <[Vdcmax] | [✅/❌] | | 低温([T_low]℃)开路电压 | [Voc_low] | <[Vdcmax] | [✅/❌] | | 高温([T_high]℃)工作电压 | [Vmp_high] | >[Vmppt_min] | [✅/❌] | ### 电流校核 | 参数 | 数值 | 限制 | 结论 | |------|------|------|------| | 工作电流 | [Imp] | <[Imax] | [✅/❌] | | 短路电流 | [Isc] | <[Imax_max] | [✅/❌] | ``` ## ⚠️ 安全规则 1. **Voc_array 必须 < Vdcmax**：否则可能损坏逆变器硬件 2. **Vmp_array 应在 MPPT 范围内**：否则逆变器无法追踪最大功率点 3. **Imp × 并联数 ≤ Imax**：否则可能烧毁输入端子 4. **容配比建议 0.9~1.3**：过高导致弃光，过低浪费逆变器 ## 🌡️ 温度系数参考 | 组件类型 | Kv (%/℃) | K'v (%/℃) | NOCT (℃) | |---------|----------|-----------|----------| | 单晶硅 PERC | -0.28~-0.32 | -0.30~-0.35 | 44~46 | | 单晶硅 TOPCon | -0.26~-0.30 | -0.28~-0.32 | 44~45 | | 多晶硅 | -0.30~-0.35 | -0.35~-0.40 | 45~47 | | 薄膜 (CdTe) | -0.20~-0.25 | -0.25~-0.30 | 40~42 | ## 🌡️ 中国主要城市极端最低温度参考表 | 地区 | 城市 | T_low (℃) | 备注 | |------|------|-----------|------| | 华南 | 广州、深圳、厦门 | -2 ~ 0 | 沿海极少结冰 | | 华东沿海 | 上海、杭州、宁波、平湖 | -8 ~ -10 | 长江三角洲 | | 华东内陆 | 合肥、南昌 | -10 ~ -12 | | | 华中 | 武汉、长沙 | -10 ~ -12 | | | 华北 | 北京、天津、济南 | -15 ~ -19 | | | 西北 | 西安、兰州 | -15 ~ -20 | | | 东北 | 沈阳、长春、哈尔滨 | -25 ~ -35 | 严寒地区 | | 西南 | 成都、重庆 | -2 ~ -5 | 盆地效应 | | 高原 | 拉萨、西宁 | -15 ~ -25 | 高海拔 | *注：以上为历史极端最低温度参考值，实际设计应以当地气象局最新数据为准。* ## 📚 参考资料 - GB 50797-2012《光伏发电站设计规范》 - IEC 62446-1《光伏系统并网要求》 - 阳光电源组串式逆变器技术手册 - 光伏组件规格书（STC/NOCT参数） --- *技能由明睿创建 | 最后更新：2026-04-28*


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