并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)培訓(xùn)

1、,并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)知識(shí),并網(wǎng)光伏系統(tǒng)分類,,,建筑光伏 BIPV&BAPV,,,,大型荒漠電站,,,,世界上一次性單體投資規(guī)模最大的黃河水電公司格爾木200兆瓦并網(wǎng)光伏電站進(jìn)入并網(wǎng)調(diào)試及試運(yùn)行期。,黃河水電公司格爾木200兆瓦并網(wǎng)光伏電站,,,,常見(jiàn)的安裝形式,A、固定安裝,目前應(yīng)用最為廣泛的是固以全年發(fā)電量最大的傾角進(jìn)行固定式安裝，這種安裝結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用料省，成本較低；系統(tǒng)穩(wěn)定，抗風(fēng)雪能力強(qiáng)，不需要維護(hù)；安裝方便

2、，單位面積組件的安裝量較大。,B、跟蹤式,跟蹤式支架由于跟蹤太陽(yáng)的位置，能接收到能多的光能。其中單軸式跟蹤系統(tǒng)比固定式系統(tǒng)能多發(fā)電20%左右，雙軸跟蹤系統(tǒng)筆固定式系統(tǒng)能多發(fā)電30%左右。然而跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制要求高，穩(wěn)定性相對(duì)差，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，目前沒(méi)有得到真正推廣。,跟蹤系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),直流匯流箱,直流匯線箱的位置一般在組件支架上或距離支架很近的地方，用來(lái)將幾個(gè)組件串并聯(lián)為一路輸出，并且在其中安裝直流斷路器和防雷模塊來(lái)保護(hù)電氣系統(tǒng)

3、。,逆變器,并網(wǎng)逆變器，按形式分為微型/組件逆變器、組串逆變器和集中型逆變器。微型/組件逆變器主要用在組件數(shù)量較少或者BIPV中，將單一的組件輸出逆變?yōu)檫m合并網(wǎng)的交流電。其優(yōu)點(diǎn)是，各個(gè)組件都工作在自己的最大功率點(diǎn)處，并且組件之間不互相影響，一旦某個(gè)組件被遮擋或出現(xiàn)問(wèn)題，其他組件仍然正常工作，極大地提高了系統(tǒng)的安全性。當(dāng)然成本也相對(duì)較高。,,,組串逆變器,組串逆變器主要用在千瓦級(jí)的小型電站中，將2串或3串組件接入到該逆變器中進(jìn)行組串的逆

4、變。組串逆變器的好處是每一組串都具有一個(gè)MPPT進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤，使每一組串都工作在最大功率輸出點(diǎn)。,集中型逆變器,集中型逆變器主要用在百千瓦或兆瓦級(jí)大型電站中，將很多的組件串接入到1臺(tái)逆變器中，進(jìn)行集中逆變。集中型逆變器的好處是，將很多組串接入一臺(tái)逆變器中，而逆變器具有主從結(jié)構(gòu)，在光伏陣列輸出功率較低時(shí)，啟動(dòng)一部分逆變功能，從而提早輸出功率；并且一臺(tái)集中型逆變器的成本要比同樣功率的小型逆變器的總價(jià)低得多。,逆變器的其他功能,一個(gè)完整

5、的逆變器除了最大功率點(diǎn)跟蹤和DC-AC逆變功能外，還需要具有多個(gè)外圍模塊完成電網(wǎng)監(jiān)控，安全保護(hù)，實(shí)時(shí)顯示或通訊等功能。尤其對(duì)于并網(wǎng)逆變器來(lái)說(shuō)，逆變器啟動(dòng)的條件是電網(wǎng)正在正常工作，逆變器通過(guò)從電網(wǎng)上獲得電網(wǎng)的工作情況來(lái)獲取電網(wǎng)的電壓、功率、相位等信息，然后產(chǎn)生與電網(wǎng)相匹配的功率輸出，當(dāng)電網(wǎng)斷電時(shí)，逆變器的孤島檢測(cè)功能將實(shí)現(xiàn)逆變器自動(dòng)從電網(wǎng)脫離。,,,并網(wǎng)設(shè)備,在大型光伏電站中，一般配有并網(wǎng)配電柜，用于將各逆變器輸出進(jìn)行管理，匯流，并接入保

6、護(hù)裝置。除并網(wǎng)配電柜外，有些項(xiàng)目還需要安裝防逆流和無(wú)功功率補(bǔ)償裝置容量較大的電站需要升壓至中壓或高壓，直接并入傳輸電網(wǎng)。,環(huán)境監(jiān)控與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),,,,光伏組件安裝方式比較,光伏發(fā)電系統(tǒng)總效率計(jì)算,1).光伏陣列效率η1: ●組件串聯(lián)不匹配產(chǎn)生的效率降低：組件串聯(lián)因?yàn)殡娏鞑灰恢庐a(chǎn)生的效率降低，根據(jù)電池板出廠的標(biāo)稱偏差值，一般取3%--4%； ● 太陽(yáng)輻射損失:包括組件表面塵埃遮擋及輻射損失等，一般取2%-3%;,

7、2).逆變器的轉(zhuǎn)換效率η2 : ● 逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比.對(duì)于SMA并網(wǎng)逆變器,可取 η2= 98%.,3). 溫度對(duì)輸出功率的影響η3 ●光伏電池組件的參數(shù)是在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下，即：電池溫度25℃、垂直入射日照強(qiáng)度1000W/ m²、太陽(yáng)光譜等同于大氣質(zhì)量1.5的情況下的值。單晶硅和多晶硅電池隨著溫度的升高，功率下降。峰值功率溫度系數(shù)在（-0.4%）/℃--（-0.55%）/℃，NOCT（標(biāo)

8、準(zhǔn)運(yùn)行條件下的電池溫度）按47℃考核，要下降8%-12%。,光伏發(fā)電系統(tǒng)總效率計(jì)算,4)直流和交流線路損失: η4直流和交流線纜的功率損耗一般取2%--4%。,5)總效率 =(1-η1) ⅹ η2 ⅹ (1-η3) ⅹ (1-η4) = 94% ⅹ 98% ⅹ 90% ⅹ 97% = 80%,總功率中的η1、η3、η4取中間值,并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的效率可按照80%進(jìn)行發(fā)電量估算,并網(wǎng)光伏發(fā)電

9、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則,光伏方陣設(shè)計(jì)原則方陣支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括安裝方式設(shè)計(jì)、方位角設(shè)計(jì)、支架傾角設(shè)計(jì)、陣列間距設(shè)計(jì)以及支承結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)、零件的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。需根據(jù)總體技術(shù)要求、地理位置、氣候條件、太陽(yáng)輻射能資源、場(chǎng)地條件等具體情況和相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。關(guān)鍵原則有以下2點(diǎn)： 1.系統(tǒng)安裝量最大原則 2.系統(tǒng)年發(fā)電量最大原則,并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例,1.安裝方式設(shè)計(jì)大型太陽(yáng)能電池方陣的安裝主要有固定式和跟蹤式兩種。固定式結(jié)構(gòu)

10、簡(jiǎn)單，安全可靠，安裝調(diào)試及管理維護(hù)都很方便。跟蹤式可增加發(fā)電量20-30%，但須配備自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)，使得系統(tǒng)投資成本增加，安裝調(diào)試及管理維護(hù)都較復(fù)雜，可靠性降低。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用固定式安裝。2.固定式支架傾角設(shè)計(jì) 方陣安裝傾角的最佳選擇取決于諸多因素，如：地理位置、全年太陽(yáng)輻射分布、直接輻射與散射輻射比例、負(fù)載供電要求和特定的場(chǎng)地條件等。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)方陣的最佳安裝傾角可采用專業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)確定, 它應(yīng)是系統(tǒng)全年發(fā)電量

11、最大時(shí)的傾角。假設(shè)在徐州地區(qū)，最佳安裝傾角30°。,并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例,3.方陣支架方位角的設(shè)計(jì)一般情況下，太陽(yáng)能電池方陣應(yīng)面向正南安裝。可考慮在±10°內(nèi)調(diào)整。太陽(yáng)能電池陣列間距的設(shè)計(jì)計(jì)算光伏方陣陣列間距應(yīng)不小于D：式中：?為緯度(北半球?yàn)檎?、南半球?yàn)樨?fù))，H為陣列前排最高點(diǎn)與后排組件最低位的高度差。,并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)配置設(shè)計(jì),4.光伏系統(tǒng)電氣方案設(shè)計(jì)4.1根據(jù)系統(tǒng)安裝量選擇逆變器容量

12、—假設(shè)500KW 4.2.根據(jù)逆變器參數(shù)和光伏組件參數(shù)計(jì)算電氣串聯(lián)數(shù)逆變器最小直流輸入電壓/Uoc＞串聯(lián)數(shù)＜逆變器最大直流輸入電壓/組件Uoc注：一般使串聯(lián)后的組件工作電壓在逆變器的MPPT范圍內(nèi)，一般直流電壓越高，系統(tǒng)損耗越小假設(shè)：組件使用175W,Um=36.6V，逆變器的最佳MPPT輸入電壓為550V，則可簡(jiǎn)單計(jì)算550V/36.6V=15.03,考量電壓溫度系數(shù)，選擇16塊組件串聯(lián)4.3.根據(jù)逆變器允許輸入電流