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1、
并網(wǎng)光伏電站生產(chǎn)過(guò)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(diǎn)是將光伏組件發(fā)出的直流電能,通過(guò)逆變、升壓、匯集,直接輸送到國(guó)家電網(wǎng)或地方電網(wǎng),由電網(wǎng)管轄部門(mén)統(tǒng)一調(diào)配向用戶(hù)供電。這種中、大型并網(wǎng)光伏電站,通常離負(fù)荷點(diǎn)比較遠(yuǎn),一般建設(shè)在荒漠、戈壁、灘涂等地勢(shì)廣闊地區(qū)。
2、分布式光伏發(fā)電并網(wǎng):
其特點(diǎn)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(fù)載上,多余或者不足的電力,通過(guò)聯(lián)結(jié)大電網(wǎng)來(lái)調(diào)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(chēng)建筑一體化。公司正在西部新農(nóng)村和部份農(nóng)戶(hù)
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(chǎn)過(guò)程。
二、簡(jiǎn)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(xiàn)路進(jìn)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(chēng)太陽(yáng)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(jiàn)的是多晶硅產(chǎn)品。硅片在太陽(yáng)光的照射下因光電效應(yīng)又稱(chēng)光生伏特效應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),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(kāi)了光伏電站
3、的建設(shè)工作。
為最大限度地?cái)z取太陽(yáng)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(jìn)行支架安裝,安裝后還要分組串接和敷設(shè)直流電纜。分組串接是因?yàn)閱螇K組件(以250W為例)標(biāo)稱(chēng)參數(shù)其有30V、8A左右,將22塊組件串接可產(chǎn)生 660V、8A左右的直流電源,以滿(mǎn)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(chēng)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(gè)匯流箱內(nèi),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(nèi)裝有連接各支路用的樁頭并配有熔
4、絲,還有直流開(kāi)關(guān)、熔斷器、防反二極管、浪涌保護(hù)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(gè)單元,由兩臺(tái)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(tái)直流柜用8只開(kāi)關(guān)匯集8臺(tái)匯流箱,其中6臺(tái)12匯1、2臺(tái)14匯1就可以達(dá)到500KW即0.5MW,這與常用的單臺(tái)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(zhuǎn)換
5、成交流電,它是由一系列逆變及濾波元件來(lái)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(zhì)的綠色能源,其電能質(zhì)量和各類(lèi)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(lèi)特性如:頻率、波形、初相位等,這一過(guò)程稱(chēng)之謂“倒送電”。目的是將由光伏組件產(chǎn)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(shù)是開(kāi)關(guān)電路和脈寬調(diào)制。
常用的逆變器單臺(tái)容量多為500KW即0.5MW。
如果是離網(wǎng)運(yùn)行的微型工程,經(jīng)逆變產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生的低壓交流電進(jìn)行升壓,它是通過(guò)組合式箱式升壓變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
常用的箱式升壓變壓器單臺(tái)容量多為1000KVA即1MVA,高壓側(cè)電壓等級(jí)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(gè)低壓繞組容量各自都是500KVA,與兩臺(tái)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(tái)箱式升壓變壓器高壓側(cè)并接在一起,少則五臺(tái),多則十幾臺(tái),送至相應(yīng)的設(shè)備待并網(wǎng)。這就是交流匯流,用以并接的高壓電纜線(xiàn)路在規(guī)程叫集電線(xiàn)路。
7、
容量較小、僅有一條集電線(xiàn)路時(shí),可用一臺(tái)戶(hù)外開(kāi)關(guān)或一臺(tái)出線(xiàn)式高壓開(kāi)關(guān)柜配置相應(yīng)的設(shè)備并入電網(wǎng),但這要依據(jù)供電部門(mén)所核準(zhǔn)的接入報(bào)告。
7、交流匯集:
10MW以下用10KV電壓等級(jí)并網(wǎng)、或者是30MW及以下用35KV電壓等級(jí)并網(wǎng)的中等容量光伏電站,是釆用高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行高壓匯流和并網(wǎng)輸出的。這需要建立高壓開(kāi)關(guān)室,釆用單母線(xiàn)接線(xiàn)方式,配置相應(yīng)的二次設(shè)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(jí)并網(wǎng)的,需要將交流35KV升壓成110KV及相應(yīng)的電壓等級(jí),通常是用35KV/110KV的主變壓器來(lái)完成,主變壓器的單臺(tái)容量多為50MVA及以上。同
8、時(shí)還需配置110KV開(kāi)關(guān)、刀閘等設(shè)備,增設(shè)相應(yīng)的二次設(shè)備。
并網(wǎng)光伏電站只用一臺(tái)主變壓器升壓時(shí)時(shí),可釆用線(xiàn)路——變壓器組的接線(xiàn)形式并入電網(wǎng)。
9、交流再次匯集:
當(dāng)并網(wǎng)光伏電站110KV側(cè)有兩臺(tái)及兩臺(tái)以上主變壓器時(shí),需要建立110KV母線(xiàn)進(jìn)行110KV匯流。110KV母線(xiàn)可建成單母線(xiàn)式或單母線(xiàn)分段式,要配置足夠的110KV開(kāi)關(guān)、刀閘等設(shè)備及二次設(shè)備,使其運(yùn)行靈活、安全可靠。最后用一條或兩條輸電線(xiàn)路并入電網(wǎng)。
以上所述的是并網(wǎng)光伏電站生產(chǎn)過(guò)程中一次系統(tǒng)的主要部分,在這一過(guò)程中還配有一些其它設(shè)備,例如:無(wú)功補(bǔ)償(SVG),消弧線(xiàn)圈或小電阻接地系統(tǒng)、站用電,五防措施,還有繼電保護(hù)、監(jiān)控測(cè)量、調(diào)度管理、遠(yuǎn)動(dòng)通訊、直流電源、綜合自動(dòng)化等二次系統(tǒng),這里就不介紹了。
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