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,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)試及試運行期。,黃河水電公司格爾木200兆瓦并網(wǎng)光伏電站,,,,常見的安裝形式,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)的特點是：結(jié)構(gòu)簡單，用料省，成本較低；系統(tǒng)穩(wěn)定，抗風(fēng)雪能力強，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)定性相對差，運行維護(hù)復(fù)雜，目前沒有得到真正推廣。,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，用來將幾個組件串并聯(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)點是，各個組件都工作在自己的最大功率點處，并且組件之間不互相影響，一旦某個組件被遮擋或出現(xiàn)問題，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)然成本也相對較高。,,,組串逆變器,組串逆變器主要用在千瓦級的小型電站中，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MPPT進(jìn)行最大功率點跟蹤，使每一組串都工作在最大功率輸出點。,集中型逆變器,集中型逆變器主要用在百千瓦或兆瓦級大型電站中，將很多的組件串接入到1臺逆變器中，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，啟動一部分逆變功能，從而提早輸出功率；并且一臺集中型逆變器的成本要比同樣功率的小型逆變器的總價低得多。,逆變器的其他功能,一個完整

5、的逆變器除了最大功率點跟蹤和DC-AC逆變功能外，還需要具有多個外圍模塊完成電網(wǎng)監(jiān)控，安全保護(hù)，實時顯示或通訊等功能。尤其對于并網(wǎng)逆變器來說，逆變器啟動的條件是電網(wǎng)正在正常工作，逆變器通過從電網(wǎng)上獲得電網(wǎng)的工作情況來獲取電網(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，逆變器的孤島檢測功能將實現(xiàn)逆變器自動從電網(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，有些項目還需要安裝防逆流和無功功率補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)因為電流不一致產(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.對于SMA并網(wǎng)逆變器,可取 η2= 98%.,3). 溫度對輸出功率的影響η3 ●光伏電池組件的參數(shù)是在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下，即：電池溫度25℃、垂直入射日照強度1000W/ m²、太陽光譜等同于大氣質(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)計原則,光伏方陣設(shè)計原則方陣支承結(jié)構(gòu)設(shè)計包括安裝方式設(shè)計、方位角設(shè)計、支架傾角設(shè)計、陣列間距設(shè)計以及支承結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)、零件的設(shè)計等內(nèi)容。需根據(jù)總體技術(shù)要求、地理位置、氣候條件、太陽輻射能資源、場地條件等具體情況和相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計。關(guān)鍵原則有以下2點： 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)計案例,1.安裝方式設(shè)計大型太陽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%，但須配備自動跟蹤機構(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)計采用固定式安裝。2.固定式支架傾角設(shè)計 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)計軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計來確定, 它應(yīng)是系統(tǒng)全年發(fā)電量

11、最大時的傾角。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)計案例,3.方陣支架方位角的設(shè)計一般情況下，太陽能電池方陣應(yīng)面向正南安裝?？煽紤]在±10°內(nèi)調(diào)整。太陽能電池陣列間距的設(shè)計計算光伏方陣陣列間距應(yīng)不小于D：式中：?為緯度(北半球為正、南半球為負(fù))，H為陣列前排最高點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,4.光伏系統(tǒng)電氣方案設(shè)計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，則可簡單計算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