光伏发电系统中直流配电柜的作用是什么?
直流配电柜的主要作用就是对直流电能进行分配、监控、保护功能(一般指分配直流负荷的柜),直流配电柜可以将总输入直流分为多路,而起每路都有保护装置(熔丝,空开等)、防雷等,而且可以对每路电压电流进行监控,可以远程通信。
配电柜(箱)分动力配电柜(箱)和照明配电柜(箱)、计量柜(箱),是配电系统的末级设备。配电柜是电动机控制中心的统称。配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合。它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。这级设备应对负荷提供保护、监视和控制。智能配电柜实时监控各输出分路的电流,并可设定各输出分路电流异常的预告警值,如16A开关,设定报警值为14A,则负载超过14A就报警,可预先发现故障或人为操作隐患,避免过载时,开关切断电源,造成整个机柜设备断电。另外输出分路选用热插拔断路器,具备取电相位的调整能力,轻松实现3相不平衡的灵活调整,也可在不断电的情况下,在线增加输出分路,进行开关更换。
一般顺序是汇流箱-直流配电柜-逆变器-交流配电柜。比如一个500KW的电站,可以做成2个250KW的子电站,逆变器就是2个250KW的,交流配电柜就是一个500KW的。我们选250W组件来做电站,250KW就是1000块。然后根据逆变器的MTTP范围来确定系统电压,250W的一般工作电压是30V,选25块一串,电压750V,在MTTP范围内。1000块就是40串,可以选10进一出的汇流箱,4个,然后接入直流配电柜-逆变器-交流配电柜。
光伏发电配电柜跟普通的开关柜结构没有什么不同,不过直流系统只有两根电源线,而且一般光伏组件的电压比较高。所有有两点注意:1,所有元件要选用直流专用产品,部分交直流产品也不适合用在光伏系统中;2,是光伏组件的元件接线具有方向性,不能随意接。
比如一个500KW的电站,可以做成2个250KW的子电站,逆变器就是2个250KW的,交流配电柜就是一个500KW的。我们选250W组件来做电站,250KW就是1000块。然后根据逆变器的MTTP范围来确定系统电压,250W的一般工作电压是30V,选25块一串,电压750V,在MTTP范围内。1000块就是40串,可以选10进一出的汇流箱,4个,然后接入直流配电柜-逆变器-交流配电柜,就成了
这些部件都是要综合考虑选择的
集中式:从光伏组件到汇流箱,汇流箱到直流配电柜,直流配电柜到逆变器,逆变器到箱变,箱变到升压站。分布式:从光伏组件到逆变器,问逆变器到汇流箱,从汇流箱到升压变压器。
光伏发电原理
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 。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。
系统组成
光伏发电系统是由太阳能电池方阵,蓄电池组,充放电控制器,逆变器,交流配电柜,太阳跟踪控制系统等设备组成。
电池方阵
在有光照(无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照)情况下,电池吸收光能,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏特效应”。在光生伏特效应的作用下,太阳能电池的两端产生电动势,将光能转换成电能,是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池,分为单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。
蓄电池组
其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是:1、自放电率低;2、使用寿命长;3、深放电能力强;4、充电效率高;5、少维护或免维护;6、工作温度范围宽;7、价格低廉。
控制器
是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素,因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。
逆变器
是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源,而负载是交流负载时,逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式,可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统,为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。
逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器电路简单,造价低,但谐波分量大,一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高,但可以适用于各种负载。
根据现场的实际情况,新增光伏并网柜采样与原有配电电容的安装一般情况下安装在光伏专变的下方、挂在墙面上或者立在室内。
光伏并网柜作为光伏电站的总出口存在于光伏系统中,是连接光伏电站和电网的配电装置,可以保护、计量光伏发电的总量,方便故障检修管理,提高发电系统的安全。
太阳能光伏组件:将光能转换成直流电能
常用的晶体硅光伏组件有多晶硅光伏组件和单晶硅光伏组件。光伏组件的使用寿命为25年,一般厂家的质保期是10年,即保证10年内光伏组件的功率衰减不超过10%。达到标准的光伏组件都可以在冰雪,暴雨和暴晒条件下不损坏。
逆变器:将直流电转换成交流电
并网光伏逆变器的工作原理是:利用单片机、DSP等高性能微处理器控制大功率电力电子开关器件工作,对光伏组件阵列输出的直流电进行转换,使设备输出满足电网电压、相位及频率要求的交流电并网光伏逆变器除了具有过欠电压、过欠频率、防孤岛效应、短路保护等功能外,同时应将其电压(或者电流)总谐波畸变率控制在较小的范围内,以尽可能减少对电网的干扰。太阳能并网光伏系统使用的并网光伏逆变器必须具有高品质的电能输出。目前,先进的光伏逆变器都配置有高性能滤波电路,使得逆变器交流输出的电能质量很高,能够满足各项国家标准对公共电网的电能质量的要求,不会对公共电网质量造成污染。更多信息可登录江苏能源云网了解。
配电柜:开关和电量计量
汇流箱:保证光伏组件有序连接和汇流功能
将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来,组成一个个光伏串列,然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流箱,在光伏汇流箱内汇流后,通过控制器,直流配电柜,光伏逆变器,交流配电柜,配套使用从而构成完整的光伏发电系统,实现与市电并网。汇流箱能够保障光伏系统在维护、检查时易于切断电路,当光伏系统发生故障时减小停电的范围。
光伏发电指通过光伏发电系统将太阳能转化为电能的过程。
通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成,同时再加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统、五防系统及无功补偿装置等辅助系统组成一套完整的光伏发电系统。
太阳能电池是完成太阳能到电能转换的载体,光生伏特效应是光伏发电的基本原理。
早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)发现光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差,这种现象后来被称为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,光伏发电技术由此诞生。
汇流箱在光伏发电系统中是保证光伏组件有序连接和汇流功能的接线装置。该装置能够保障光伏系统在维护、检查时易于切断电路,当光伏系统发生故障时减小停电的范围。
产品功能
光伏电池串开路报警,状态检测带开关量输入,用于采集直流断路器、防雷器等元件的动作状态带继电器输出,可以设定为点动方式,用于驱动直流断路器的自动分合闸提供温度、辐照、风速等类型传感器输入接口。
可输出DC24V电源给外部传感器供电就地数码管循环显示每通道的输入电流,并具有自动关闭节能显示模式RS485接口,支持Modbus RTU通讯协议,通讯地址、波特率、数据方式都可自由设定。
扩展资料
在太阳能光伏发电系统中,为了减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线,用户可以将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来,组成一个个光伏串列,然后再将若干个光伏串列并联接入智能光伏汇流箱,在智能光伏汇流箱内汇流后,通过直流断路器输出,与光伏逆变器配套使用从而构成完整的光伏发电系统,实现与市电并网。
为了提高系统的可靠性和实用性,可在智能光伏汇流箱里配置光伏专用直流防雷模块、直流熔断器和断路器等,并设置工作状态指示灯、雷电计数器等,方便用户及时准确的掌握光伏电池的工作情况,保证太阳能光伏发电系统发挥最大功效。
对于大型光伏并网发电系统,为了减少光伏组件与逆变器之间连接线,方便维护,提高可靠性,一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置。
使用光伏汇流箱,用户可以根据逆变器输入的直流电压范围,把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成1个光伏组件串列,再将若干个串列接入光伏阵列防雷汇流箱,通过防雷器与断路器后输出,方便了后级逆变器的接入。