太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)電站簡(jiǎn)介

1、光伏并網(wǎng)電站簡(jiǎn)介 太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)與電力電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)已有接近20年的歷史，在這期間光伏發(fā)電技術(shù)、光伏逆變技術(shù)和并網(wǎng)接入技術(shù)都有了很大的進(jìn)步。太陽(yáng)能光伏的開(kāi)發(fā)利用已成為當(dāng)今國(guó)際上的一大熱點(diǎn)。白天，在光照條件下，太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì)。通過(guò)組件的串并聯(lián)形成太陽(yáng)能電池方陣，使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸入電壓的要求。再通過(guò)方陣接線箱匯流后，經(jīng)并網(wǎng)逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，并入用戶側(cè)電網(wǎng)或公共電網(wǎng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)還有（包括）防雷裝置、監(jiān)控裝置，以及保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的過(guò)負(fù)載運(yùn)行，免遭雷擊，維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的安全使用。一、光伏并網(wǎng)電站簡(jiǎn)要描述光伏并網(wǎng)電站，也就是與電網(wǎng)相聯(lián)接且共同承擔(dān)供電任務(wù)的太陽(yáng)能光伏電站。可

2、以認(rèn)為是一種將集中電站分散到電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)上的一種方式，是指與公用電網(wǎng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口相連接，像一個(gè)小型的發(fā)電廠連接到國(guó)家電網(wǎng)的發(fā)電方式，成為電網(wǎng)的補(bǔ)充，典型特征為不需要蓄電池。光伏并網(wǎng)電站，其運(yùn)行模式是在有太陽(yáng)輻照的條件下，太陽(yáng)能組件陣列輸出的電能，經(jīng)過(guò)直流匯流箱集中送入直流配電柜，并網(wǎng)逆變器并入電網(wǎng)的用戶側(cè)或配電側(cè)。整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)無(wú)需考慮儲(chǔ)能，在電網(wǎng)的支持下完全達(dá)到電能的最大利用率。光伏并網(wǎng)電站，其并網(wǎng)逆變器會(huì)把直流電轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波交流電接入220V/380V低壓電網(wǎng)。如果要接入公共電網(wǎng)，則需要通過(guò)與電站裝機(jī)規(guī)模、電網(wǎng)電壓相匹配的升壓變壓器接入。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，一是應(yīng)

3、用在光伏地面電站：集中大規(guī)模發(fā)電，經(jīng)逆變器、升壓變壓器在電網(wǎng)的高壓側(cè)并網(wǎng)，利用電網(wǎng)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)浇K端用戶；二是應(yīng)用在光伏屋頂電站：以光伏建筑一體化的形式，有效利用建筑屋頂，因地制宜應(yīng)用光伏發(fā)電，經(jīng)逆變器就近實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)并網(wǎng)。二、光伏并網(wǎng)電站設(shè)備組成光伏并網(wǎng)電站，由光伏發(fā)電系統(tǒng)、逆變系統(tǒng)和并網(wǎng)接入系統(tǒng)等三部分組成。光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備（如果是高壓并網(wǎng)還應(yīng)該有升壓變壓器），是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的基本設(shè)備。其中光伏電池組件、并網(wǎng)逆變器屬于關(guān)鍵設(shè)備。另外還有電站監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置。光伏并網(wǎng)電站，光伏發(fā)電系統(tǒng)、逆變系統(tǒng)和并網(wǎng)接入系統(tǒng)，是最基本的組成部

4、分。而對(duì)于光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的組成和采用的設(shè)備略有不同，最關(guān)鍵的是增加了蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。三、光伏并網(wǎng)電站設(shè)備功能1、光伏電池組件光伏組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其定義為具有封裝及內(nèi)部聯(lián)結(jié)的、能單獨(dú)提供直流電流輸出的，最小不可分割的太陽(yáng)電池組合裝置。同時(shí)，光伏組件也是支撐多塊電氣連接的光伏電池的集成單元，并起到保護(hù)作用。電池組件的連接包括電路連接、結(jié)構(gòu)連接兩部分。線路連接是將太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電力與外部線路連接，通過(guò)直流匯流箱、直流配電柜和逆變?cè)O(shè)備把電能送至終端負(fù)載；結(jié)構(gòu)連接是將電池組件與方陣支架連接，通過(guò)鋁壓塊、C型鋁材軌道、型鋼支架、混凝土基礎(chǔ)或屋面梁集成為一個(gè)整體。2、方陣支架方陣

5、支架，是光伏發(fā)電系統(tǒng)中為了擺放、安裝、固定太陽(yáng)能電池組件而設(shè)計(jì)的支撐物。無(wú)論是地面光伏電站、屋頂光伏電站，還是光伏建筑一體化。方陣支架的強(qiáng)度和與基礎(chǔ)連接可靠性是重中之重，但是方陣支架表面防腐、光伏組件安裝、纜線走向、防雷接地等方面也必須考慮到。特別是光伏建筑一體化，方陣支架應(yīng)充分考慮與建筑屋頂、立面墻的完美結(jié)合，以及光伏組件安裝、纜線走向，穿線孔應(yīng)提前預(yù)留。線、管、孔、洞的預(yù)留位置、走向等應(yīng)與土建同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收。充分考慮防雷措施。方陣支架要可靠接入防雷接地網(wǎng)。光伏方陣間距計(jì)算。當(dāng)光伏電站功率較大，需要前后排布太陽(yáng)電池方陣，或當(dāng)太陽(yáng)電池方陣附近有較高的建筑物或樹(shù)木的情況下，需要計(jì)算

6、建筑物到前排方陣的陰影，以確定太陽(yáng)電池方陣與建筑物的距離。一般的確定原則：冬至當(dāng)天早9：00至下午3：00 光伏方陣不應(yīng)被遮擋。3、直流匯流箱在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中會(huì)使用到匯流箱，匯流箱又名太陽(yáng)能光伏匯流箱、光伏陣列防雷匯流箱、光伏防雷匯流箱等。將光伏組串經(jīng)過(guò)串聯(lián)和并聯(lián)后，接入?yún)R流箱中，從而使線纜集中放置，以減少太陽(yáng)能光伏電池陣列與逆變器之間的連線。同時(shí)，匯流箱包含有電流監(jiān)控與通訊功能。匯流箱有4、8、12、16路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格型號(hào)的產(chǎn)品，可接入4、8、12、16路太陽(yáng)電池串列，每路電流最大可達(dá)10A。右圖是8路匯流箱。輸入端位于機(jī)殼的下部，從圖中可以看出匯流箱最多允許8路輸入，注意與光伏組件輸出正

7、極的連線輸入位于底部的左側(cè)，而與光伏組件輸出負(fù)極的連線位于底部的右側(cè)，用戶接線時(shí)需要擰開(kāi)防水端子，然后接入連線至保險(xiǎn)絲插座，然后擰緊螺絲，固定好連線，最后擰緊外側(cè)的防水端子。輸出端位于機(jī)殼的下部，從圖中可以看出輸出包括匯流后直流正極、直流負(fù)極與接地線，接地線為黃綠線。用戶接線時(shí)需要擰開(kāi)防水端子，然后接入連線，然后擰緊螺絲，固定好連線，最后擰緊外側(cè)的防水端子。4、交直流配電柜在光伏并網(wǎng)發(fā)電單元中，直流配電柜輸入端與直流匯流箱、輸出端與逆變器相接。直流配電柜的直流配電單元，主要是將光伏組件輸入的直流電源進(jìn)行匯流后接入逆變器或直接供給其它直流負(fù)載。直流輸入電壓：800VDC；直流輸出電壓：800VD

8、C；直流輸入電流：125A/路（回路數(shù)可選）；直流輸出電流：125A/路（回路數(shù)可選）；額定絕緣電壓：1000VDC。在光伏并網(wǎng)發(fā)電單元中，交流配電柜輸入端與逆變器、輸出端與電網(wǎng)相接。交流配電柜的交流配電單元，主要給逆變器提供并網(wǎng)接口，配置輸出交流斷路器，直接供交流負(fù)載使用。另外還含有并網(wǎng)側(cè)斷路器、防雷模塊、逆變器輸出計(jì)量電度表，交流電網(wǎng)側(cè)配置電壓電流表等測(cè)量?jī)x表等，方便系統(tǒng)管理。交流輸入電壓：220/380V10%；交流工作電壓：220/380V10%；輸入功率：500KVA；工作環(huán)境：配電柜防護(hù)等級(jí)：IP30；最大海拔高度2000m；周圍空氣溫度：上限+45，下限-25；相對(duì)濕度：不大于9

9、5%。5、并網(wǎng)逆變器我們知道，把交流電能變換成直流電能的過(guò)程稱為整流，把完成整流功能的電路稱為整流電路，把實(shí)現(xiàn)整流過(guò)程的裝置稱為整流設(shè)備或整流器。與之相對(duì)應(yīng)，把將直流電能變換成交流電能的過(guò)程稱為逆變，把完成逆變功能的電路稱為逆變電路，把實(shí)現(xiàn)逆變過(guò)程的裝置稱為逆變?cè)O(shè)備或逆變器。光伏并網(wǎng)逆變器，是與電力電網(wǎng)連在一起的逆變?cè)O(shè)備，用于將電能變換成適合于電網(wǎng)使用的一種或多種形式的電能的電氣設(shè)備。最大功率跟蹤控制器、逆變器和控制器均可屬于并網(wǎng)逆變器的重要組成部分。6、升壓變壓器升壓變壓器，是利用電磁感應(yīng)原理，從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能的重要元件。并網(wǎng)逆變器輸出的低壓交流電，通過(guò)干式變壓器升壓至10kV、35KV或110KV等公共電網(wǎng)。右圖是一臺(tái)10kV三繞組干式