太阳能并网发电系统

《太阳能并网发电系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、太阳能并网发电系统刘洋刘孟歆北京华商远大电力建设有限公司国网北京市电力公司怀柔供电公司太阳能发电系统分为离网发电系统、并网发电系统及分布式发电系统，本文主要介绍太阳能并网发电系统的发电方式及技术原理。太阳能并网发电系统是太阳能组件产生的直流电，经过并网逆变器转换成符合电网要求的交流电之后，直接接入公共电网。太阳能并网发电系统有集中式大型并网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。开发利用太阳能资源建设光伏并网发电系统，对减轻我国能源供应压力、减少二氧化碳排放、减少城市污染起到积极作用。发展太阳能技术和产业已

2、经成为了国家发展战略，涉及到国家的能源政策、环保政策和气候政策。1光伏方阵电气设计根据组件性质不同分为两个子系统进行单独电气设计。两个系统均经由各自系统内并网逆变器将太阳能直流电转换为交流电，并入楼内低压电网，供楼内负载使用，楼内主配电盘配电总开关内层装有防逆流装置，避免电流送入外部高压电网，如图1所示。图1系统电气不意图卜载原图1.1采光顶光伏发电系统1.1.1并网示意图如图2所示。1.1.2系统直流侧最高工作电压在光伏并网发电系统中，系统直流侧的最高工作电压主要取决于逆变器直流侧最高电压，以及在直流回路屮直流断路器额定工作电压。但设备的工作电压与设

3、备所处的工作环境和海拔高度有关，北京处于北亚热带和暖温带过渡地带地区，空气相对比较潮湿，根据GB311.1—2012《高压输变电设备的绝缘配合》、GB/T16935—2008《低压系统内设备的绝缘配合》及育流开关、并网逆变器的资料,电站现场设备的绝缘水平应与正常使用条件基本相当。本系统采用的Powador3002并网逆变器MPPT直流输入范围在200^510V之间，最大输入电压为600V。图2并网不意图卜载原图1.1.3组件串联方式设计在计算组件串联数量时，必须根据组件的工作电压和逆变器直流输入电压范围,同时须考虑组件的开路电压温度系数。本系统共选择2

4、16块型号为ASTTHRU-3-T0电池组件，根据采光顶情况，4块组件串联的方式更加安全也便于方阵排列和走线，并且满足并网逆变器电压需求。每台并网逆变器分3路输入，每4块组件串联为1组，3组并联为1路。1.2屋顶支架光伏发电系统1.2.1并网示意图如图3所示。1.2.2系统直流侧最高工作电压屋顶支架光伏发电系统的系统直流侧最高工作电压与采光顶光伏发电系统的情况一致。本系统采用的Powador30000XiPark并网逆变器MPPT直流输入范围在350飞00V之间，最大输入电压为800Vo图3并网不意图卜载原图1.2.3组件串联方式设计本系统选择高效多晶

5、硅组件Yingli230(156)。根据北京地区白天极端温度和方阵实际情况，光伏系统在-15~70°C的情况下正常工作。选择230Wp组件时，当组件温度达到70°C时，组件的最佳工作点电压将比测试温度25°C吋下降16.65%(电压温度系数-0.37%/°C),16串时最佳工作点电压将下降到393V;当组件温度达到-15°C时，组件的最佳工作点电压将比测试温度25°C时上升14.8%,16串时开路工作点电压将上升到679V,这两点均在逆变器输入电压范围之内。15块串时最佳工作点电压将下降到369V;当组件温度达到-15°C吋，组件的最佳工作点电压将比测

6、试温度25°C时上升14.8%,15串时最佳工作点电压将上升到637.14V,这两点均在逆变器输入电压范围之内。综合上述条件，16块串联和15块串联的方式都能更加安全也便于方阵排列和走线，并且满足并网逆变器电压及功率需求。故选用一台Powador30000X1-Parkcentralinverter逆变器。每串15块电池板，每路3串，分3相输入。另外采用3台Powador3500X1,每台16块串联输入1台，每项（L1/L2/L3）接入1台Powador3500X1。1.3电气系统安全性设计1.3.1防逆流装置设计为保障该发电系统不会将所发电力输送至外

7、部高压电网，在实验室主配电盘加设防逆流保护装置。当实验室用电负荷不足，光伏发电超过负载用电，供电变压器的次级处会出现逆电流。当逆电流超过逆变器额定电流的5%时，逆功率保护装置开始动作，会在0.5~2s内将发电系统与电网断开。1.3.2防孤岛效应设计孤岛效应是指光伏系统并网逆变器在并入的电网失压吋或电网断电吋，逆变器仍然保持对失压电网屮的某一部分线路继续供电的状态，这样电力孤岛效应区域会发生电压和频率不稳定现象，有可能对外部设备造成损坏或发生触电安全事故。根据《光伏系统并网技术要求》GB/T19939-2005对于防孤岛效应的规定：当光伏系统并入的电网失

8、压时，必须在规定的时间内（2s内）将该光伏系统与电网断开，防止岀现孤岛效应。本项目在防孤岛效应