光伏发电如何并网?
光伏发电并网:太阳产生的直流电转换成交流电之后接入公共电网。
原理:
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属原子内部的库仑力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。
硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,电流便从P型一边流向N型一边,形成电流。
光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。
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。
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。
交流光伏发电系统中,逆变器是不可或缺的一个部分,目前由于种种技术或是政策原因,把所有独立光伏交流发电系统并网到国家统一电网中还需要一段不短的时间。由此市场把光伏逆变器区分出光伏离网型逆变器和光伏并网型逆变器两类。
光伏离网型逆变器为功率变换装置,将输入的直流电推挽升压,再经过逆变桥SPWM正弦脉宽调制技术逆变成220V交流电。
太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类,一类是并网发电系统,即和公用电网通过标准接口相连接,像一个小型的发电厂;另一类是独立式发电系统,即在自己的闭路系统内部形成电路。
并网发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电,经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。
而独立式发电系统光伏数组首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载,并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。