并网光伏电站生产过程.pdf

1/4 并网光伏电站生产过程一、并网光伏电站形式1、集中式并网光伏发电 其特点是将光伏组件发出的直流电能，通过逆变、升压、汇集，直接输送到国家电网或地方电网，由电网管辖部门统一调配向用户供电。这种中、大型并网光伏电站，通常离负荷点比较远，一般建设在荒漠、戈壁、滩涂等地势广阔地区。2、分布式光伏发电并网其特点是所发出的光伏组件直流电能经逆变直接分配到用电负载上，多余或者不足的电力，通过联结大电网来调节，与大电网之间的电力交换是双向的。它适用于小型光伏发电系统，是发展绿色能源的一种重要方向。通常城区屋顶光伏发电系统就是采用这种方式，俗称建筑一体化。公司正在西部新农村和部份农户中推广这种分布式光伏发电并网形式。下面介绍的是集中式并网光伏电站生产过程。二、简介光伏组件发电→直流汇流箱汇流→直流柜汇流→逆变器将直流电逆变成交流电→交流升压→用集电线路进行交流汇流→并入电网 （中等及中等以下容量的光伏电站） 。大型容量的并网光伏电站需要再次作交流汇集和交流升压后并入电网。三、浅析1、光伏组件发电光伏组件又称太阳能电池组件，它由硅片制成，有多晶硅和单晶硅2/ 4之分，还有它的形式如薄膜电池等，常见的是多晶硅产品。硅片在太阳光的照射下因光电效应又称光生伏特效应产生电动势，在外电路的作用下形成直流电。为了获取这种直流电作为清洁的能源输送，展开了光伏电站的建设工作。为最大限度地摄取太阳直射光照， 需要将组件安装在具有一定倾角的支架上，组件在安装前要进行支架安装，安装后还要分组串接和敷设直流电缆。 分组串接是因为单块组件 （以 250W为例） 标称参数其有 30V、8A左右，将 22块组件串接可产生 660V、 8A左右的直流电源，以满足逆变工作参数的需要。由 22块左右的组件串接的回路我们称之为直流单元支路。2、直流汇流箱汇流直流汇流箱有 12 汇 1 和 14 汇 1 等之分，即把 12 条或 14 条上述直流单元支路并联在一个汇流箱内，组成一条回路用直流电缆送出。其电压仍然是 660V 左右而电流是一条支路的十几倍，这就是直流汇流。汇流箱内装有连接各支路用的桩头并配有熔丝，还有直流开关、熔断器、防反二极管、浪涌保护器、通讯监控系统等元件。3、直流柜汇流通常以 1MW为 1 个单元，由两台直流柜组成。汇流箱与直流柜之间用较粗的直流电缆连接作以汇流。以上列为例，一条直流支路串接的功率是 5KW左右，一只 12 汇 1 直流汇流箱接入的功率是 60KW左右，一台直流柜用 8 只开关汇集 8 台汇流箱，其中 6 台 12 汇 1、 2 台 14 汇 1 就可以达到 500KW即 0.5MW，这与常用的单台逆变器参数相匹配。不同参数的逆变器有着不同的组合。目前己有逆变器厂家将直流柜归合在逆变器中，它省去了直流柜，但直流汇流的功能仍然不可少。3/ 44、将直流电逆变成交流电逆变就是将直流电转换成交流电 , 它是由一系列逆变及滤波元件来完成的。并网光伏电站的逆变较其他逆变有着特殊而重要一环是“倒送电” 。光伏电站发电并网，意在向电网提供优质的绿色能源，其电能质量和各类特性必须与电网完全一致。为做到这些，就需要在直流逆变前给逆变器送电，让其获取并“记忆”待并电网的各类特性如频率、波形、初相位等，这一过程称之谓“倒送电” 。目的是将由光伏组件产生直流电，逆变成与待并电网性能完全一致的交流电。逆变器的核心技术是开关电路和脉宽调制。常用的逆变器单台容量多为 500KW即 0.5MW。如 果 是 离 网 运 行 的 微 型 工 程 ， 经 逆 变 产 生 的 交 流 电 电 压 是380V/220V，就可以直接使用或釆用低压并网。5、交流升压逆变器产生的交流电电压是低压，一般为 270V或 380V等，侍并电网的电压通常是高压，这就需要将逆变产生的低压交流电进行升压，它是通过组合式箱式升压变压器来实现的。常用的箱式升压变压器单台容量多为 1000KVA即 1MVA，高压侧电压等级通常是 10KV或 35KV。这种升压式变压器低压绕组是釆用双分裂式，两个低压绕组容量各自都是 500KVA，与两台逆变器参数相符合。6、交流汇流及并网并网光伏电站容量都比较大，逆变生成的交流升压后，用高压电缆将多台箱式升压变压器高压侧并接在一起，少则五台，多则十几台，送至相应的设备待并网。这就是交流汇流 , 用以并接的高压电缆线路在规程叫集电线路。容量较小、仅有一条集电线路时，可用一台户外开关或一台出线式4/ 4高压开关柜配置相应的设备并入电网，但这要依据供电部门所核准的接入报告。7、交流汇集10MW以下用 10KV电压等级并网、或者是 30MW及以下用 35KV电压等级并网的中等容量光伏电站， 是釆用高压开关柜进行高压汇流和并网输出的。这需要建立高压开关室，釆用单母线接线方式，配置相应的二次设备。8、交流再次升压30MW以上的大型光伏电站 , 大多数是釆用 110KV及以上电压等级并网的，需要将交流 35KV升压成 110KV及相应的电压等级，通常是用 35KV／ 110KV的主变压器来完成，主变压器的单台容量多为 50MVA及以上。同时还需配置 110KV开关、刀闸等设备，增设相应的二次设备。并网光伏电站只用一台主变压器升压时时， 可釆用线路变压器组的接线形式并入电网。9、交流再次汇集 当并网光伏电站 110KV侧有两台及两台以上主变压器时，需要建立110KV母线进行 110KV汇流。 110KV母线可建成单母线式或单母线分段式，要配置足够的 110KV开关、刀闸等设备及二次设备，使其运行灵活、安全可靠。最后用一条或两条输电线路并入电网。以上所述的是并网光伏电站生产过程中一次系统的主要部分，在这一过程中还配有一些其它设备，例如无功补偿 （ SVG） ，消弧线圈或小电阻接地系统、站用电，五防措施，还有继电保护、监控测量、调度管理、远动通讯、直流电源、综合自动化等二次系统，这里就不介绍了。