光伏系统并网方案

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1、光伏并网方案北京地铁14号线张郭庄站光伏系统并网方案皇明洁能控股有限公司2013年5月7皇明洁能控股有限公司光伏并网方案目录1、光伏系统简介22、并网22.1接口22.2并网前提条件23、并网条件及保护措施33.1正常并网33.2逆变器并网原理33.3如何与电网频率保持同期33.4逆变器适应电网电压闪变的措施43.5并网逆变器孤岛保护说明53.6防逆流67皇明洁能控股有限公司光伏并网方案1、光伏系统简介未来几十年，传统能源仍将是主要的能源，但可再生能源的使用在不断增加，发挥着重要作用。太阳能、风能、生物质能均为可再生能源利用的几个方向，

2、太阳能在近年的利用中由为突出，且在不断的发展壮大。北京年平均日照时数在2000～2800小时之间。大部分地区在2600小时左右。年平均日照时数约为5小时，较适合建设太阳能发电项目。光伏发电有两种利用方式，一种是独立发电方式，太阳能系统将光能装换为电能储存在蓄电池内，直接供直流负载或者通过逆变器供交流负载使用。另一种利用方式为并网方式，没有储能装置，即将太阳能发电系统所发出的电力输送到电网中供给负载用电使用，本项目采用并网发电的模式发电。地铁14号线张郭庄站太阳能光伏项目总装机容量为60KW，系统安装在屋顶采光切片的立面。系统由单晶硅太阳

3、电池组件、屋面安装钢架、防雷汇流箱、并网逆变器、交流配电设备、数据采集监控设备、节能显示屏设备、线缆及桥架等组成。2、并网2.1接口本光伏系统输出0.4KV交流电，并网点在一段I段母线0.4kV开关柜（本车站0.4kV共设置两台变压器，采用单母线设置母联开关的接线形式，本装置在一段母线并网）4K处，系统所发电量用于车站内照明、空调及电梯等负荷。光伏系统运行及并入电网走线图如下：2.2并网前提条件7皇明洁能控股有限公司光伏并网方案2.2并网的前提条件光伏系统并入电网的前提条件为1#、2#变压器及配电网运行正常（开关1K、2K同时闭合，3K

4、断开，仅限于开关状态同时满足以上条件的前提视为电网运行正常）。开关4K为光伏系统并入电网并网点。当1K2K同时闭合且3K断开时4K自动吸合，否则4K立即自动跳开，此逻辑控制由供电专业完成。3、并网条件及保护措施3.1正常并网逆变器检测并网点电网电压（电压范围310V-450V）、频率(47-52HZ)、相位正常，且直流侧启动电压大于240V,逆变器5min后开始并网，当直流侧电流大于逆变器的自身自耗电，则逆变器开始向电网发电。3.2逆变器并网原理并网逆变器采用锁相方式与电网保持同期。当逆变器直流输入电压及交流输出端电网正常时，直流侧的功

5、率大于逆变器自身功耗时，逆变器通过检测电网的电压和频率，完成与电网同期，逆变器将直流电能转换成交流电能，送到交流电网，实现并网功能。3.3如何与电网频率保持同期并网逆变器采用锁相环电路得到和电网电压完全同相同频的波形，通过DSP软件调整并网电流的频率和相位，从而达到与电网侧同期的功能。并网逆变器同期原理介绍：7皇明洁能控股有限公司光伏并网方案同期控制说明原理图并网逆变器的基本硬件结构和控制系统如上图所示，为了保证输送到电网电能的功率因数接近于1，当逆变器与电网连接后，逆变器会首先检测电网电压的幅值与相位，特别是电网电压Vg的相位经过控制

6、算法中的PLL软件锁相环处理后，可以计算得出电网电压的实时相位角sinθ，此相位角会作为一个变量与输出电流的参考值I∗g以及实际输出电流值Ig共同作为逆变桥路PWM控制信号的计算依据，根据得出的PWM信号控制控制逆变桥路功率器件的通断，使得逆变器输出的电流Ig与电网电压Vg保持一致的相位，从而使得输出电能的功率因数近似于1。3.4逆变器适应电网电压闪变的措施逆变控制原理简图7皇明洁能控股有限公司光伏并网方案逆变器工作时，CPU实时检测电网电压Ea、Eb、Ec以及电流Ia、Ib、Ic。逆变器使用数字锁相的方法检测电网电压的角度，如果电网角

7、度有变化，CPU最快能在1/4个电网周期内（5ms）检测到电网角度，且逆变器在软件控制中根据实时采样的电压值而增加电网前馈控制，使得逆变器并网时能够实时的跟踪电网电压幅值的波动，逆变器能够快速的进行电网电压的相位角度的检测及电网电压幅值的跟踪，从而能很好的适应电网的闪变与波动。由于逆变器软件上采用的是数字锁相的方法，再加上先进的控制算法，以及硬件上选用合适的LC滤波参数，当电网谐波分量很大时，能使得逆变器能很好的控制输出电流的谐波，从而使逆变器能很好的适应电网的谐波。3.5并网逆变器孤岛保护说明所谓“孤岛效应”是指当电网的部分线路因故障

8、或维修而停电时，停电线路由所连的并网发电装置继续供电，并连同周围负载构成一个自给供电的孤岛的现象。一般来说，孤岛效应可能对整个配电系统设备及用户端的设备造成不利的影响，主要包括：n电力公司输电线路维修人员的