大型并网光伏电站技术探套

大型集中式光伏并网电站是一种重要的光伏发电形式。 进入 21世纪后，世界各国相继涌现出众多兆瓦级的集中 式并网光伏电站，建设百兆瓦级甚至吉瓦级并网光伏电 站的计划也呼之欲出，中国也制定了众多建设兆瓦级集 中式并网光伏电站的计划 。 大型并网光伏电站已成为现。 今世界光伏发电的重要发展方向之一。 目目 录录目目 录录 兆瓦级光伏并网逆变器一、 二 、 低电压穿越二 、 三、功率控制 四、光伏发电系统的效率 五、冠亚电源公司及产品、业绩介绍 兆瓦级光伏并网 逆变器一、 光伏系统中，逆变器是最重要的一环，是能量转换的枢纽。 现在主流的功率（ KW）等级有： 10； 30； 50； 100； 250； 500； 1000.在大型光伏电站主要应用为 500KW与 1MW机型。 其中 1MW机型都是由 500KW或者更小功率等级组合而成的 功率单元。 市场上光伏并网逆变器暂时还没有 1MW的单机容量。 ¾ 兆瓦级光伏并网逆变器今后将会是大型光伏并网 电站的主要选择。它可以简化电站的设计，并且 提 高 了 系 统的整 体效率 以及可靠 性 。系 体效率 性 ¾ 随着光伏电站的快速发展，兆瓦级智能化单元模 块是很好的发展方向 。 ¾ 兆瓦级光伏并网逆变器是智能化单元模块的核心 组成部分。 兆瓦级智能化单元模块 智能化智能化 太阳能电池组件 智能化 功率 控制策略 兆瓦级 光伏逆变器 功率 控制策略 智能化汇流箱 智能化 信息采集装置 智能化单元模块的实现 将大大简化电， 站系统的设计建设 ， 促进大型光伏电站， 的快速发展。 二 低电压穿越二 、 什么是光伏系统的低电压穿越 ¾Low Voltage Ride Through ¾低 电 压穿越 （ LVRT） 最早是在风力发 电 系统中提低 压穿越 最早是在风力发 系统中提 出的，对于光伏发电系统是指当光伏电站并网点 电压跌落的时候 ， 光伏电站能够保持并网 ， 甚至电压跌落的时候 ， 光伏电站能够保持并网 ， 甚至 向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，知 道电网电压恢复正常 。 从而 “ 穿越 ” 这个 低电压道电网电压恢复正常 从而 穿越 这个 低电压 时间。 •LVRT是对并网光伏电站在电网出现电压跌落时仍 保持并网的一种特定的运行功能要求保持并网的一种特定的运行功能要求 。 • 一 般情况下 ， 对于小规模的分布式光伏发电系统般情况下 ， 对于小规模的分布式光伏发电系统 来说，如果电网发生故障导致电压跌落时，光伏 电站立即从电网切除，而不考虑故障持续时间和 严重程度 这在光伏发电在电网的渗透率较低时严重程度 。 这在光伏发电在电网的渗透率较低时 是可以接受的 。是可以接受的 。 随着并网光伏系统在电网中所占比重越来越大• 随着并网光伏系统在电网中所占比重越来越大 ， 低电压穿越能力显得尤为重要 。低电压穿越能力显得尤为重要 。 • 当光伏系统大规模集中式并网时，若光伏电站扔 采取被动保护式解列则会导致有功出力大量较少， 增加整个系统的恢复难度，甚至可能加剧故障， 引起其他机组的解列 ， 导致大规模停电 在这种引起其他机组的解列 ， 导致大规模停电 。 在这种 情况下，低电压穿越能力就是必须的。 • 风能、太阳能等新能源发电由于受自然条件影响 较大 具有波动性的特点 电站大规模并网发电较大 ， 具有波动性的特点 。 电站大规模并网发电 时 ， 如果其不具备 LVRT能力 ， 将会对电网的安 全时 如果其不具备 能力 将会对电网的安 稳定运行带来极大的隐患，我们国家风电产业发 展过程中已经有过这样的教训，光伏行业不能步 其后尘其后尘 ‹ 2008.4 吉林白城的四个风电场风机跳闸。 ‹ 2011.2.24，中电酒泉风电公司桥西第一风电场出现电缆头故障， 导致 16个风电场 598台风电机组拖网。国家电监会认为此次事 故是近几年中国风电“对电网影响最大的一起事故” ‹ 2011.4.25，酒泉风电基地再次发生事故，上千台风机脱网。 调查了几次风机脱网事故之后认为 当前已投入运营： 的风电机组多数不具备低电压穿越能力，在电网出现 故障导致系统电压降低时容易脱网 。 CGC/GS004:2011 对 低电压穿越的要求对 5.5.1.2 低电压穿越 对专门适用于大型光伏电站的中高压 型逆变器应具备一定的耐受异 常电压的能力，避免在电网电压异常 时脱离，引起电网电源的不稳 • 对电力系统故障期间没有切出的逆变器，其有功功率在故 障清除后应快速恢复 自故障清除时刻开始 以至少 10％ 定。 障清除后应快速恢复 ， 自故障清除时刻开始 ， 以至少 ％ 额定功率 /秒的功率变化率恢复至故障前的值。 • 当 并网点电压在 图中电压 轮廓线及以上的区域内时 该类 低电压穿越过程中逆变器宜提供动态无功支撑。 • 当 并网点电压在 图中电压 轮廓线及以上的区域内时 ， 该类 逆变器必须保证 不间断 并网运行；并网点电压在图中电压 轮廓线以下时 ， 允许停止向电网线路送电 。轮廓线以下时 ， 允许停止向电网线路送电 。 ¾CGC/GS004:2011中，当并网逆变器在 低电压穿越时 并未对逆变器的输出电流， 做出明确强制的规定，也没有对有功无功 做出明确的要求 仅仅是保证不间断运行。 。 是比较宽松的。 德国低电压穿越的要求 • 有功输出在故障切除后应立即恢复并且每秒至少增加额定 功率的20%。阴影区域中，有功功率每秒钟可以增加额定 功率的 5%功率的 、 • 网络故障时，机组应能够提供电压支持，如果电压降落幅 度大于机端电压均方根的10%，机组应切换至支持电压。 机组必须在故障识别后 20 内通过提供机端无功功率进行机组必须在故障识别后 ms内通过提供机端无功功率进行 电压支持，无功功率的提供必须保证电压每降落1%的同时 无功电流增加2%。 德国的低电压穿越要求最为严格 也是我国低电压穿越要求的发展， 趋势。 冠亚电源的低电压穿越技术 功率控制三、 传统的光伏并网逆 变器输出功率因数 传统的光伏并网逆变器 实时最大功率控制 最 为 1，称为绿色发电 ， 最 大可能的发出并网功率。 在伏中 功率在 大型光 伏 电站 中 ， 控制 非常重要 ！！ 随着大型光伏电站的大量投入，光伏发电 在整个电 网 中的 比 例会越来越大 。 对电 网中的 例会越来越大 的影响也会举足轻重。功率控制技术显得 尤为重要。 《 光伏电站接入电网技术规定 》 对功率控制的要求《 》 有功功率 无功功率和 电 压压 有功功率 大中型光伏电站并网运行后 ， 有义务按照调度， 指令参与电力系统的调频，调峰及备用。 光伏电站 有功功率 变化最大限值 电站类型 10min变化最大限值 1min变化最大限值 （ MW）（MW） 小型 装机容量 02小型 装机容量 0.2 中型 装机容量 装机容量 /5 大型 装机容量 /3 装机容量 /10 注：太阳光福照度快速减少引起的光伏电 站输出功率下降不收上述限制。 无功功率和电压 光伏电站的无功功率和电压调节的方式包括调节 逆变器无功功率 、 调节无功补偿设备投 入 量 、 调量 调 整光伏电站升压变压器的变比等。 光伏电站宜充分利用逆变器的无功调节能力进 行无功功率和电压的调节。 冠亚电源的功率控制 冠亚电源的大功率并网逆变器都具有有功 功率降额，功率因数调节，参与调度中心 调度 无功功率补偿等功率控制技术， 。已 经广泛应用于大型光伏并网电站 光伏电站的系统效率四、 1.光伏电站系统效率的定义 2.影响光伏发电系统效率的因素 ¾ 光伏阵列的倾角与朝向 ¾ 系统的 MPPT精度系统的 精度 ¾ 交直流导线的线损 ¾ 逆变器效率 ¾ 系统中的变压器的效率系统中的变压器的效率 根据每个环节的效率不同，全系统的效率大 约范围为75%~90%。