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1、
并網(wǎng)光伏電站生產過程
一、并網(wǎng)光伏電站形式
1、集中式并網(wǎng)光伏發(fā)電:
其特點是將光伏組件發(fā)出的直流電能,通過逆變、升壓、匯集,直接輸送到國家電網(wǎng)或地方電網(wǎng),由電網(wǎng)管轄部門統(tǒng)一調配向用戶供電。這種中、大型并網(wǎng)光伏電站,通常離負荷點比較遠,一般建設在荒漠、戈壁、灘涂等地勢廣闊地區(qū)。
2、分布式光伏發(fā)電并網(wǎng):
其特點是所發(fā)出的光伏組件直流電能經(jīng)逆變直接分配到用電負載上,多余或者不足的電力,通過聯(lián)結大電網(wǎng)來調節(jié),與大電網(wǎng)之間的電力交換是雙向的。它適用于小型光伏發(fā)電系統(tǒng),是發(fā)展綠色能源的一種重要方向。通常城區(qū)屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)就是采用這種方式,俗稱建筑一體化。公司正在西部新農村和部份農戶
2、中推廣這種分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)形式。
下面介紹的是集中式并網(wǎng)光伏電站生產過程。
二、簡介:
光伏組件發(fā)電→直流匯流箱匯流→直流柜匯流→逆變器將直流電逆變成交流電→交流升壓→用集電線路進行交流匯流→并入電網(wǎng)(中等及中等以下容量的光伏電站)。
大型容量的并網(wǎng)光伏電站需要再次作交流匯集和交流升壓后并入電網(wǎng)。
三、淺析:
1、光伏組件發(fā)電:
光伏組件又稱太陽能電池組件,它由硅片制成,有多晶硅和單晶硅之分,還有它的形式如:薄膜電池等,常見的是多晶硅產品。硅片在太陽光的照射下因光電效應又稱光生伏特效應產生電動勢,在外電路的作用下形成直流電。為了獲取這種直流電作為清潔的能源輸送,展開了光伏電站
3、的建設工作。
為最大限度地攝取太陽直射光照,需要將組件安裝在具有一定傾角的支架上,組件在安裝前要進行支架安裝,安裝后還要分組串接和敷設直流電纜。分組串接是因為單塊組件(以250W為例)標稱參數(shù)其有30V、8A左右,將22塊組件串接可產生 660V、8A左右的直流電源,以滿足逆變工作參數(shù)的需要。由22塊左右的組件串接的回路我們稱之為直流單元支路。
2、直流匯流箱匯流:
直流匯流箱有12匯1和14匯1等之分,即把12條或14條上述直流單元支路并聯(lián)在一個匯流箱內,組成一條回路用直流電纜送出。其電壓仍然是660V左右而電流是一條支路的十幾倍,這就是直流匯流。匯流箱內裝有連接各支路用的樁頭并配有熔
4、絲,還有直流開關、熔斷器、防反二極管、浪涌保護器、通訊監(jiān)控系統(tǒng)等元件。
3、直流柜匯流:
通常以1MW為1個單元,由兩臺直流柜組成。匯流箱與直流柜之間用較粗的直流電纜連接作以匯流。以上列為例,一條直流支路串接的功率是5KW左右,一只12匯1直流匯流箱接入的功率是60KW左右,一臺直流柜用8只開關匯集8臺匯流箱,其中6臺12匯1、2臺14匯1就可以達到500KW即0.5MW,這與常用的單臺逆變器參數(shù)相匹配。不同參數(shù)的逆變器有著不同的組合。
目前己有逆變器廠家將直流柜歸合在逆變器中,它省去了直流柜,但直流匯流的功能仍然不可少。
4、將直流電逆變成交流電:
逆變就是將直流電轉換
5、成交流電,它是由一系列逆變及濾波元件來完成的。并網(wǎng)光伏電站的逆變較其他逆變有著特殊而重要一環(huán)是“倒送電”。光伏電站發(fā)電并網(wǎng),意在向電網(wǎng)提供優(yōu)質的綠色能源,其電能質量和各類特性必須與電網(wǎng)完全一致。為做到這些,就需要在直流逆變前給逆變器送電,讓其獲取并“記憶”待并電網(wǎng)的各類特性如:頻率、波形、初相位等,這一過程稱之謂“倒送電”。目的是將由光伏組件產生直流電,逆變成與待并電網(wǎng)性能完全一致的交流電。逆變器的核心技術是開關電路和脈寬調制。
常用的逆變器單臺容量多為500KW即0.5MW。
如果是離網(wǎng)運行的微型工程,經(jīng)逆變產生的交流電電壓是380V/220V,就可以直接使用或釆用低壓并網(wǎng)。
5、交流
6、升壓:
逆變器產生的交流電電壓是低壓,一般為270V或380V等,侍并電網(wǎng)的電壓通常是高壓,這就需要將逆變產生的低壓交流電進行升壓,它是通過組合式箱式升壓變壓器來實現(xiàn)的。
常用的箱式升壓變壓器單臺容量多為1000KVA即1MVA,高壓側電壓等級通常是10KV或35KV。這種升壓式變壓器低壓繞組是釆用雙分裂式,兩個低壓繞組容量各自都是500KVA,與兩臺逆變器參數(shù)相符合。
6、交流匯流及并網(wǎng):
并網(wǎng)光伏電站容量都比較大,逆變生成的交流升壓后,用高壓電纜將多臺箱式升壓變壓器高壓側并接在一起,少則五臺,多則十幾臺,送至相應的設備待并網(wǎng)。這就是交流匯流,用以并接的高壓電纜線路在規(guī)程叫集電線路。
7、
容量較小、僅有一條集電線路時,可用一臺戶外開關或一臺出線式高壓開關柜配置相應的設備并入電網(wǎng),但這要依據(jù)供電部門所核準的接入報告。
7、交流匯集:
10MW以下用10KV電壓等級并網(wǎng)、或者是30MW及以下用35KV電壓等級并網(wǎng)的中等容量光伏電站,是釆用高壓開關柜進行高壓匯流和并網(wǎng)輸出的。這需要建立高壓開關室,釆用單母線接線方式,配置相應的二次設備。
8、交流再次升壓:
30MW以上的大型光伏電站,大多數(shù)是釆用110KV及以上電壓等級并網(wǎng)的,需要將交流35KV升壓成110KV及相應的電壓等級,通常是用35KV/110KV的主變壓器來完成,主變壓器的單臺容量多為50MVA及以上。同
8、時還需配置110KV開關、刀閘等設備,增設相應的二次設備。
并網(wǎng)光伏電站只用一臺主變壓器升壓時時,可釆用線路——變壓器組的接線形式并入電網(wǎng)。
9、交流再次匯集:
當并網(wǎng)光伏電站110KV側有兩臺及兩臺以上主變壓器時,需要建立110KV母線進行110KV匯流。110KV母線可建成單母線式或單母線分段式,要配置足夠的110KV開關、刀閘等設備及二次設備,使其運行靈活、安全可靠。最后用一條或兩條輸電線路并入電網(wǎng)。
以上所述的是并網(wǎng)光伏電站生產過程中一次系統(tǒng)的主要部分,在這一過程中還配有一些其它設備,例如:無功補償(SVG),消弧線圈或小電阻接地系統(tǒng)、站用電,五防措施,還有繼電保護、監(jiān)控測量、調度管理、遠動通訊、直流電源、綜合自動化等二次系統(tǒng),這里就不介紹了。
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