光伏发电并网原理
光伏并网发电系统原理如下
太阳能光伏发电是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,由于P-N结势垒区产生了较强的内建静电场,因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的非平衡电子和空穴。
在内建静电场的作用下,各自向相反方向运动,离开势垒区,结果使P区电势升高,N区电势降低,从而在外电路中产生电压和电流,将光能转化成电能。
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。
光伏并网发电系统就是太阳能光伏发电系统与常规电网相连,共同承担供电任务。当有阳光时,逆变器将光伏系统所发的直流电逆变成正弦交流电,产生的交流电可以直接供给交流负载,然后将剩余的电能输入电网,或者直接将产生的全部电能并入电网。在没有太阳时,负载用电全部由电网供给。
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。
光伏发电系统并网的基本必要条件是,逆变器输出之正弦波电流的频率和相位与电网电压的频率和相位相同。
分布式光伏系统并网需考虑安全、光伏配置、计量和结算方面的问题,在安全方面并网点开关是否符合安全要求、设备在电网异常或故障时的安全性能否在电网停电时可靠断开以保证人身安全。
扩展资料
光伏电站接入电网时对系统电网有一定影响,主要表现在太阳能光伏电站的实际输出功率随光照强度的变化而变化,白天光照强度最强时,发电装置输出功率最大,夜晚几乎无光照以后,输出功率基本为零。因此除设备故障因素以外,发电装置输出功率随日照、天气、季节、温度等自然因素而变化,输出功率不稳定。
光伏发电并网有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站,主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大,建设周期长,占地面积大,还没有太大发展。而分散式小型并网光伏,特别是光伏建筑一体化光伏发电,由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点,是光伏发电并网的主流。
太阳能电池发电系统是利用光生伏打效应原理制成的,它是将太阳辐射能量直接转换成电能的发电系统。它主要由太阳能电池方阵和逆变器两部分组成。如下图所示:白天有日照时,太阳能电池方阵发出的电经过并网逆变器将电能直接输送到交流电网上,或将太阳能所发出的电经过并网逆变器直接为交流负载供电。
(1)太阳能电池组件。
一个太阳能电池只能产生大约0.5V的电压,远低于实际使用所需电压。为了满足实际应用的需要,需要把太阳能电池连接成组件。太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池,这些太阳能电池通过导线连接。如一个组件上,太阳能电池的数量是36片,这意味着一个太阳能组件大约能产生17V的电压。
通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件,具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力,广泛应用于各个领域和系统。当应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时,可把多个组件组成太阳能电池方阵,以获得所需要的电压和电流。
(2)直流/交流逆变器
将直流电变换成交流电的设备。由于太阳能电池发出的是直流电,而一般的负载是交流负载,所以逆变器是不可缺少的。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将发出的电能馈入电网。逆变器按输出波形又可分为方波逆变器和正弦波逆变器。
1.并网:就是指太阳能电池将转换的电能通过逆变器变成交流电直接送入电网。并网太阳能发电系统不再需要庞大笨重的蓄电池,不存在维护和更换蓄电池的麻烦,既降低了建设成本。又节约了运行费用,同时不受蓄电池容量的限制.只要有阳光就能发电,使用更加灵活。并网运行由于有电网作为光照不足时和夜间供电的备用电源,供电可靠性高;将多余的电能送入电网,还可通过售电收入谋求投资的商业回报。
2.离网:独立太阳能发电系统不需要市电.可免去接引电
网电源的设备及线路费用。适合于难以取得电网电源、独立的小容量用电设备,且用电设备失去电源后,不会造成特大损失的场所。但是,如果负荷较大,独立太阳能发电系统需要配置大量蓄电池及大面积机房,投资增加很大。且蓄电池寿命短,3~5年就需要更换,对环境还会造成污染,维护工作量也大。
写的有点多,也不知道你明白没?反正大概就这个意思。