太陽能光伏併網電站簡介 太陽能電站

2023-01-01 02:36:05 字數 3237 閱讀 9755

光伏併網電站簡介

太陽能光伏發電併網系統與電力電網的聯網已有接近20年的歷史,在這期間光伏發電技術、光伏逆變技術和並網接入技術都有了很大的進步。太陽能光伏的開發利用已成為當今國際上的一大熱點。

白天,在光照條件下,太陽電池元件產生一定的電動勢。通過元件的串並聯形成太陽能電池方陣,使得方陣電壓達到系統輸入電壓的要求。再通過方陣接線箱匯流後,經並網逆變器將直流電轉換成交流電,併入使用者側電網或公共電網。

光伏發電系統還有(包括)防雷裝置、監控裝置,以及保護系統裝置的過負載執行,免遭雷擊,維護系統裝置的安全使用。

一、光伏併網電站簡要描述

光伏併網電站,也就是與電網相聯接且共同承擔供電任務的太陽能光伏電站。可以認為是一種將集中電站分散到電網的節點上的一種方式,是指與公用電網通過標準介面相連線,像乙個小型的發電廠連線到國家電網的發電方式,成為電網的補充,典型特徵為不需要蓄電池。

光伏併網電站,其執行模式是在有太陽輻照的條件下,太陽能元件陣列輸出的電能,經過直流匯流箱集中送入直流配電櫃,併網逆變器併入電網的使用者側或配電側。整個發電系統無需考慮儲能,在電網的支援下完全達到電能的最大利用率。

光伏併網電站,其並網逆變器會把直流電轉換為與電網同頻率、同相位的正弦波交流電接入220v/380v低壓電網。如果要接入公共電網,則需要通過與電站裝機規模、電網電壓相匹配的公升壓變壓器接入。

光伏併網發電系統的應用範圍,一是應用在光伏地面電站:集中大規模發電,經逆變器、公升壓變壓器在電網的高壓側並網,利用電網遠距離傳輸到終端使用者;二是應用在光伏屋頂電站:以光伏建築一體化的形式,有效利用建築屋頂,因地制宜應用光伏發電,經逆變器就近實現使用者側並網。

二、光伏併網電站裝置組成

光伏併網電站,由光伏發電系統、逆變系統和並網接入系統等三部分組成。光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電櫃、併網逆變器、交流配電櫃等裝置(如果是高壓並網還應該有公升壓變壓器),是光伏併網系統的基本裝置。其中光伏電池組件、併網逆變器屬於關鍵裝置。

另外還有電站監控裝置和環境監測裝置。

光伏併網電站,光伏發電系統、逆變系統和並網接入系統,是最基本的組成部分。而對於光伏離網發電系統來說,系統的組成和採用的裝置略有不同,最關鍵的是增加了蓄電池儲能系統。

三、光伏併網電站裝置功能

1、光伏電池組件

光伏元件是光伏發電系統的關鍵部件,其定義為具有封裝及內部聯結的、能單獨提供直流電流輸出的,最小不可分割的太陽電池組合裝置。同時,光伏元件也是支撐多塊電氣連線的光伏電池的整合單元,並起到保護作用。

電池組件的連線包括電路連線、結構連線兩部分。線路連線是將太陽能電池產生的電力與外部線路連線,通過直流匯流箱、直流配電櫃和逆變裝置把電能送至終端負載;結構連線是將電池組件與方陣支架連線,通過鋁壓塊、c型鋁材軌道、型鋼支架、混凝土基礎或屋面梁集成為乙個整體。

2、方陣支架

方陣支架,是光伏發電系統中為了擺放、安裝、固定太陽能電池組件而設計的支撐物。無論是地面光伏電站、屋頂光伏電站,還是光伏建築一體化。方陣支架的強度和與基礎連線可靠性是重中之重,但是方陣支架表面防腐、光伏元件安裝、纜線走向、防雷接地等方面也必須考慮到。

特別是光伏建築一體化,方陣支架應充分考慮與建築屋頂、立面牆的完美結合,以及光伏元件安裝、纜線走向,穿線孔應提前預留。線、管、孔、洞的預留位置、走向等應與土建同步設計、同步施工、同步驗收。充分考慮防雷措施。

方陣支架要可靠接入防雷接地網。

光伏方陣間距計算。當光伏電站功率較大,需要前後排布太陽電池方陣,或當太陽電池方陣附近有較高的建築物或樹木的情況下,需要計算建築物到前排方陣的陰影,以確定太陽電池方陣與建築物的距離。一般的確定原則:

冬至當天早9:00至下午3:00 光伏方陣不應被遮擋。

3、直流匯流箱

在太陽能光伏發電系統中會使用到匯流箱,匯流箱又名太陽能光伏匯流箱、光伏陣列防雷匯流箱、光伏防雷匯流箱等。將光伏組串經過串聯和併聯後,接入匯流箱中,從而使線纜集中放置,以減少太陽能光伏電池陣列與逆變器之間的連線。同時,匯流箱包含有電流監控與通訊功能。

匯流箱有4、8、12、16路標準規格型號的產品,可接入4、8、12、16路太陽電池串列,每路電流最大可達10a。右圖是8路匯流箱。

輸入端位於機殼的下部,從圖中可以看出匯流箱最多允許8路輸入,注意與光伏元件輸出正極的連線輸入位於底部的左側,而與光伏元件輸出負極的連線位於底部的右側,使用者接線時需要擰開防水端子,然後接入連線至保險絲插座,然後擰緊螺絲,固定好連線,最後擰緊外側的防水端子。

輸出端位於機殼的下部,從圖中可以看出輸出包括匯流後直流正極、直流負極與接地線,接地線為黃綠線。使用者接線時需要擰開防水端子,然後接入連線,然後擰緊螺絲,固定好連線,最後擰緊外側的防水端子。

4、交直流配電櫃

在光伏併網發電單元中,直流配電櫃輸入端與直流匯流箱、輸出端與逆變器相接。直流配電櫃的直流配電單元,主要是將光伏元件輸入的直流電源進行匯流後接入逆變器或直接供給其它直流負載。◆直流輸入電壓:

<800vdc;◆直流輸出電壓:<800vdc;◆直流輸入電流:≤125a/路(回路數可選);◆直流輸出電流:

≤125a/路(回路數可選);◆額定絕緣電壓:1000vdc。

在光伏併網發電單元中,交流配電櫃輸入端與逆變器、輸出端與電網相接。交流配電櫃的交流配電單元,主要給逆變器提供併網介面,配置輸出交流斷路器,直接供交流負載使用。另外還含有並網側斷路器、防雷模組、逆變器輸出計量電度表,交流電網側配置電壓電流錶等測量儀表等,方便系統管理。

◆交流輸入電壓:220/380v±10%;◆交流工作電壓:220/380v±10%;◆輸入功率:

≤500kva;

工作環境:◆配電櫃防護等級:ip30;◆最大海拔高度2000m;◆周圍空氣溫度:上限+45℃,下限-25℃;◆相對濕度:不大於95%。

5、併網逆變器

我們知道,把交流電能變換成直流電能的過程稱為整流,把完成整流功能的電路稱為整流電路,把實現整流過程的裝置稱為整流裝置或整流器。與之相對應,把將直流電能變換成交流電能的過程稱為逆變,把完成逆變功能的電路稱為逆變電路,把實現逆變過程的裝置稱為逆變裝置或逆變器。

光伏併網逆變器,是與電力電網連在一起的逆變裝置,用於將電能變換成適合於電網使用的一種或多種形式的電能的電氣裝置。最大功率跟蹤控制器、逆變器和控制器均可屬於併網逆變器的重要組成部分。

6、公升壓變壓器

公升壓變壓器,是利用電磁感應原理,從乙個電路向另乙個電路傳遞電能的重要元件。併網逆變器輸出的低壓交流電,通過乾式變壓器公升壓至10kv、35kv或110kv等公共電網。右圖是一台10kv三繞組乾式變壓器。

高壓側10kv,配置10kv開關櫃。低壓側開關櫃電壓按逆變器輸出電壓確定。輸出經10kv鎧裝交聯電纜接入電網。

10kv開關櫃型號為kyn,真空斷路器1250a,短路電流25ka,jn-10型接地開關,rn-10型熔斷器,jdz型電壓互感器,lmz-10型電流互感器,fz避雷器。

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