光伏发电接入系统方案指的是什么
简单说来就是把光伏电池的直流电通过DC/DC稳压后接入DC/AC逆变系统,转换为与电网同频同相同幅值的三相电,并入电网。直流稳压电路考虑造价一般采用Boost升压斩波电路,逆变器采用IGBT三相全桥逆变电路,利用PWM调制技术进行系统控制。由于电力电子技术主要是对开关管的控制,来实现系统运行,难免会产生一定的波动,这是不可避免的,但是可以将此影响降到最低,如:1)优化硬件电路设计2)器件选型合理(特别是滤波电容、平波电抗器的滤波效果)3)控制程序中采样的精度校准,PI参数的调整4)一般情况下,PWM调制的频率越高也可以在一定程度上降低谐波以上主要是针对逆变系统的一些内容,在电网侧还有其他相关的抗扰动方法。
光伏发电入网方式:
1、直流接入方式
将光伏发电系统以直流方式接入发电站系统中时,接入站的系统电压要选择交流电380V的系统,将变电站系统于光伏发电系统以交流的电路形式结合投入到电力系统当中,这是光伏发电系统与变电站分别使用两个电源为两个系统同时供电。在白天时阳光充足,变电站就会利用负荷工作,而且在用电量充足且有剩余的情况下,余下的电量将会被返还到电力系统当中。
2、交流接入方式
将光伏发电系统以交流方式接入到变电站系统中,在白天时阳光充足时,利用太阳能的光伏发电系统开始工作,并直接以直流的方式将电量输送给变电站中,这种方式可以显著提高供电系统的安全性能,防止漏电、短路等电力故障隐患。光伏发电系统直接连接到变电站中,可以实现光伏发电系统中的电量可以与变电站中的电量自由转换。
3、微电网接入方式
这种方式是将光伏发电技术运用到接入站中微型网络发电系统当中,微型发电网络系统通常会向将太阳能传输到接入站内,然后利用整流逆变电路取代之前的储能整流电路。
港光伏发电技术这种应用方式通常会用于光储微型网络系统的工作过程,以及微型网络电网的单独工作过程中,并且将储能系统用作主要驱动电力,同时还有助于电力工作者结合现场情况,对整体电力系统和局部电源装置进行调控,而且电力工作人员还可以通过电力网络系统的监控中心,随时随地全方位的观察和了解电源装置的工作情况,并收集光信息,掌控电力网络系统运行全局。
光伏发电的优势
①无枯竭危险。
②安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害)。
③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;例如,无电地区,以及地形复杂地区。
④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电。
⑤能源质量高。
⑥使用者从感情上容易接受。
⑦建设周期短,获取能源花费的时间短。
项目核准复印件(若需核准)
设计单位资质复印件
接入工程初步设计报告、图纸及说明书
隐蔽工程设计资料
高压电气装置一、二次接线图及平面布置图
主要电气设备一览表
继电保护方式
电能计量方式
项目建设进度计划
分布式光伏接入电网的要求
1、接入电压等级建议分布式电源并网电压等级可根据装机容量进行初步选择,参考标准如下:
表1:不同规模接入电压等级参考表
最终并网电压等级应根据电网条件,通过技术经济比选论证确定。若高低两级电压均具备接入条件,优先采用低电压等级接入。
2、电网给予分布式光伏的简化政策
(1)分布式光伏发电项目可以专线或T 接方式接入系统。
(2)380 V、10 kV接入的分布式光伏发电可采用无线公网通信方式(光纤到户的可采用光纤通信方式),但应采取信息安全防护措施
(3)分布式光伏发电项目送出线路的继电保护不要求双重配置,可不配置光纤纵差保护。
(4)分布式光伏发电项目调度自动化及电能量采集信息接入:380 V、10 kV接入的分布式光伏发电项目,暂只需上传电流、电压和发电量信息,条件具备时,预留上传并网点开关状态能力。
(5)分布式光伏发电项目应在并网点设置易操作、可闭锁、且具有明显断开点的并网开断设备。
(6)10 kV及以下接入用户侧电源项目,不要求具备低电压穿越能力。
变压器与光伏组件的匹配
对于已有的户用变压器而言,变压器的选择与用户的负载总和相关联,变压器的选择应大于负载总和。如在变压器的低压侧引入光伏发电,光伏发电的总装机不应大于负载总和的10%~15%。
根据国家电网公司 光伏电站接入电网技术规定Q /GDW617-2011 ,小型光伏电站总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内的最大负荷的25%。T接于公用电网的中型光伏电站总容量宜控制在所接入的公用电网线路最大输送容量的30%内。
在江苏省光伏电站接入系统导则中规定:
文章图片1
下面晓光伏以江苏无锡供电公司为例,为你梳理分布式电源接入系统典型设计必须要知道的几个要点:
● 供电企业编制分布式电源接入系统方案均按照国家、行业、地方及企业相关技术标准,并参照《分布式电源接入配电网相关技术规范》、《分布式电源接入系统典型设计》制定接入方案。
● 参考标准如下:
8 千瓦及以下可接入220 伏
8千瓦~400千瓦可接入380伏
400千瓦~6000千瓦可接入10千伏
5000千瓦~30000千瓦以上可接入35千伏
● 最终并网电压等级会根据电网条件,通过技术经济比选论证确定。若高低两级电压均具备接入条件,优先采用低电压等级接入。当采用 220 伏单相接入时,会根据当地配电管理规定和三相不平衡测算结果确定最终接入的电源相位。
实际案例
江苏常州第一个居民分布式光伏发电方案
位于江苏省常州市横林镇鸿苑小区的6号别墅居民周先生,在自家别墅的阳台和屋顶上,打算安装20多平米,共计9块太阳能发电板,为家中照明提供绿色电能,富余电量则向电网发送。
江苏常州供电公司营销市场部、营电部相关人员进行现场查勘后,确定该项目发电容量为2.25千瓦,在认真会同相关部门进行方案评审后,该市第一个居民分布式光伏发电接入方案终于正式出炉。
该方案充分考虑了发电对电网运行安全的影响,对并网点的安全技防措施
对于有升压站的分布式电源,并网点为分布式电源升压站中压侧母线或节点,对于无升压站的分布式电源,并网点为分布式电源的输出汇总点。
接入点是指电源接人电网的连接处,电网可是公共电网,也可是用户电网。
太阳能光伏发电并网原理
太阳能光伏发电并网原理,光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。下面看看太阳能光伏发电并网原理。
太阳能光伏发电并网原理1光伏发电并网原理:依靠太阳能电池组件,利用半导体材料的电子学特性,当太阳光照射在半导体PN结上,产生了较强的内建静电场,在内建静电场的作用下,将光能转化成电能。
其工作原理是:太阳电池组件产生的直流电经并网逆变器转换成符合电网要求的交流电之后,直接进入公共电网,光伏电池方阵所产生的电力除了供给交流负载外,多余的电力反馈给电网。在阴雨天或夜晚,太阳电池组件没有产生电能或者电能不能满足负载需求时,就由电网供电。
由于太阳能发电直接供入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,减少了能量的损耗,并降低了系统的成本。但是,系统需要专用的并网逆变器,以保证输出的电力满足电网对电压、频率等指标的要求。因为逆变器效率的问题,会有部分能量损失。
太阳能光伏发电并网原理2光伏发电的基本原理
独立光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器组件、控制器和负载(直流负载和交流负载)组成。因为太阳能电池产生的电能为直流,但是由于光照强度实时变化,太阳能电池输出的电压也不稳定,这时也需要蓄电池来起到一个滤波的作用,将太阳能电池产生的电压稳定在蓄电池的电压值上,
在另外一种意义上,用蓄电池也有储能的作用,可以将过剩的电能储存起来供在光照强度较低的时候使用。如果是直流负载就可以直接接在蓄电池上工作,如果是交流负载,那么需要经过逆变器的DC-AC 变换,将直流电变成交流电,供给交流负载。
并网光伏发电的基本原理
独立光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器组件、控制器和负载组成。因为需要将光伏发出来的电回馈给电网,这就需要将直流电转换为电网要求的220V、50HZ 的交流电,并且在相同相位的情况下并网,像电网供电。
无论是独立光伏发电系统还是并网光伏发电系统,逆变系统对于交流负载和并网发电都是必不可少的,接下来我们主要就光伏分布发电中的逆变系统的相关设计进行研究。
光伏发电逆变系统的组成
光伏发电系统主要由太阳能电池、主回路、控制电路和负载组成。主回路主要包括DC/DC 电路、DC/AC 电路、滤波器组件。下面主要对于主回路部分的设计做介绍,其中包括主回路的拓扑结构进行分析,介绍一下全桥逆变电路的工作原理以及逆变器模块的选型,以及相关保护的设计。
光伏发电逆变系统的拓扑结构
通常单相电压型逆变器主要分为推挽式、半桥和全桥逆变电路三种。这三种方式根据其不同的特点应用于不同的场合。
推挽式逆变电路的电路结构比较简单,如图3-1 所示。其上电路只需要两个晶闸管,基极驱动电路不需要隔离,驱动电路比较简单,但是晶闸管需要承受2 倍的线路峰值电压,所以适合于低输入电压的场合应用。
同时变压器存在偏磁现象,初级绕组有中心抽头,流过的电流有效值和铜耗较大,初级绕阻两部分应紧密藕合,绕制工艺复杂。因为推挽式逆变电路对于晶闸管的耐压要求比较高,不适合作为光伏发电的.逆变系统主回路。
相比于推挽式逆变电路,单相半桥式逆变电路中所使用的晶闸管的耐压要求就相对较低,不会有线电压峰值2 倍这么多,绝对不会超过线电压峰值。其逆变出来的波形也相对推挽式比较接近于正弦波,所以滤波的要求也相对较低。由于晶闸管的饱和压降减小到了最小,所以不是最重要的影响因素之一。
但是由于半桥式逆变电路的结构决定其集电极电流在晶闸管导通时会增加一倍,使得在晶闸管选型的过程中,要考虑大电流、承受高压的情况,就难免会因为其价格昂贵,所以不适合作为光伏发电的逆变系统主回路。
太阳能光伏发电并网原理3太阳能发电主要分为两种,一种是并网型发电,一种是独立光伏系统。二者的区别主要在于一个需要并网,可以不适用蓄电池,一个是自给自足,需要蓄电池,其他基本一致。
基本组成如下: 光伏阵列将太阳能转变成直流电能,经逆变器的直流和交流逆变后,根据光伏电站接入电网技术规定光伏电站容量确定光伏电站接入电网的电压等级,由变压器升压后,接入中压或高压电网。
原理如下: 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
目前市面上太阳能光伏发电站的“并网模式”通常有三种:自发自用余电上网模式、全额上网模式、全部自用模式。
首先,在这三种并网模式中选择其中一种,那么就需要根据自身的实际情况来进行选择了:比如说像普通家庭住户,大多数的人都选择自发自用余电上网的模式,这也是现在分布式光伏发电站中所用比例占最高的一种选择方式。
这种模式的好处,是光伏电站发出来的电优先给自己家里面供电使用,然后用不掉多余的电直接自动并入到电网里面,这样的话就避免了浪费,还能赚钱。这种模式是比较适合普通家庭用户选择的,也是非常经济实惠,因为不用额外花钱买电池来储存电量。
除了家庭用电以外,比如说工业用电、厂房屋顶、工商业楼房屋顶这些地方就是商业用电,也是比较适合自发自用余电上网模式的。
为什么这么说呢?因为商业用电的费用比民用电费更高,如果工商业以及厂房屋顶安装光伏电站的话,那么经济效益会大大地增高,回本时间也会更短,这种选择方式是非常有利的,用不掉的电直接并网到电网上面。
如果是太阳能发电并网上网的(就是发出的电主要是供给电网卖钱的),T接在用户变压器的前端。当然T接之前你还需要一系列的设备:升压变、计量装置、防孤岛、防雷击、电能质量监测、过流过载保护、遥控自控、信息通讯等等一些列设备。就跟你建个发电厂差不了多少。
另一种太阳能发电并网自发自用的,T接在用户变压器的后端(用户侧)。
这样接入的设备稍微少一点,必要的保护设备还是需要的。
两种并网类型,具体要哪些接入设备,电力设计院会做好接入设计。如果是自发自用,太阳能发电容量又很小,比如是5个千瓦以下,完全可以从逆变器出来以后,直接T接到用户侧。对于几十个千瓦的系统,看用户侧变压器容量的大小,如果低于变压器容量10%的,虽然接了没大碍,但是考虑到安全,尽管有专业电工,必要的防触电、过流过压保护,都还是有必要的。
在应用太阳能发的电时,实际上是个离网系统,太阳能发电先在蓄电池力储存起来,让后利用蓄电池输出,得到相对稳点的电能。当蓄电池没电时,自动切换到市电。此时,太阳能发电系统跟市电是断开的,这种形式,称之为市电互补的离网系统。如果,用电设备对断电时间没有要求,则可以通过继电器组合来切换,如果对断电时间要求很高,在几个微秒内要完成切换,那要专门的装置了,是用可控硅的。