太阳能光伏并网电站简介(太阳能电站)
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15KW 太阳能并网发电系统一、太阳能并网发电系统简介太阳能并网发电系统通过把太阳能转化为电能,不经过蓄电池储能,直接通过并网逆变器,把电能送上电网。
太阳能并网发电代表了太阳能电源的进展方向,是21 世纪最具吸引力的能源利用技术。
与离网太阳能发电系统相比,并网发电系统具有以下优点:(1)利用清洁干净、可再生的自然能源太阳能发电,不耗用不行再生的、资源有限的含碳化石能源,使用中无温室气体和污染物排放,与生态环境和谐,符合经济社会可持续进展战略。
(2)所发电能馈入电网,以电网为储能装置,省掉蓄电池,比独立太阳能光伏系统的建设投资可削减达35%一45%,从而使发电本钱大为降低。
省掉蓄电池并可提高系统的平均无故障时间和蓄电池的二次污染。
(3)分布式建设,就近就地分散发供电,进入和退出电网灵敏,既有利于增加电力系统抵抗战斗和灾难的力气,又有利于改善电力系统的负荷平衡,并可降低线路损耗。
(4)可起调峰作用。
并网太阳能光伏系统是世界各兴盛国家在光伏应用领域竞相进展的热点和重点,是世界太阳能光伏发电的主流进展趋势,市场巨大,前景宽阔。
二、并网发电系统的原理及组成太阳能电池发电系统是利用光生伏打效应原理制成的,它是将太阳辐射能量直接转换成电能的发电系统。
它主要由太阳能电池方阵和逆变器两局部组成。
如以以下图所示:白天有日照时,太阳能电池方阵发出的电经过并网逆变器将电能直接输送到沟通电网上,或将太阳能所发出的电经过并网逆变器直接为沟通负载供电。
图2-1.并网发电原理图(1)太阳能电池组件一个太阳能电池只能产生大约0.5 伏的电压,远低于实际使用所需电压。
为了满足实际应用的需要,需要把太阳能电池连接成组件。
太阳能电池组件包含确定数量的太阳能电池,这些太阳能电池通过导线连接。
如一个组件上,太阳能电池的数量是72 片,这意味着一个太阳能组件大约能产生34 伏的电压。
通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件,具有确定的防腐、防风、防雹、防雨的力气,广泛应用于各个领域和系统。
光伏电站一、概述并网太阳能光伏发电系统:是由光伏电池方阵并网逆变器组成,不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接将电能输入公共电网。
并网太阳能光伏发电系统相比离网太阳能光伏发电系统省掉了蓄电池储能和释放的过程,减少了其中的能量消耗,节约了占地空间,还降低了配置成本。
太阳能发电系统系统组成及功能:①太阳能电池板:是太阳能发电系统中的核心部分。
②逆变器:太阳能的直接输出一般都是12V、24V、48V,为能向220V的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用逆变器。
③交流配电柜:其在电站系统的主要作用是对备用逆变器的切换功能,保证系统的正常供电,同时还有对线路电能的计量。
某光伏电站全貌并网光伏电站原理图二、本项目技术特征装机容量:指发电能力,是全部发电机组的总发电能力,是设计最大功率。
并网电量:通过卖电表计量,并入电网的电量。
连接69KV:为了避免电力输送过程中的电量损失,需要高压输电,因此在并网逆变器出来的电需要通过69kv升压站升压,供给给用户时再通过降压站降压。
保证电量:由于受自然条件限制,并不是每个时期发电机组满负荷运行,于是有一个发电出力率的问题,根据多年气象资料统计计算,电站在较长时段工作中,所能发出的相应于设计保证率的平均出力,称作该电站的保证出力,保证出力下的电量,称为保证电量。
利用率:保证电量占并网电量的百分比称作利用率。
出售电量:企业卖给用户的电量。
三:举例例如:本项目装机容量是38兆瓦,属于设计最大功率;发出来的直流电通过并网逆变器转化成交流电(有损失),再通过69kv的升压站升压后输送(有损失),到达并网处后通过降压站降压(有损失),降压后并入电网的电量是30兆瓦(共损失了8兆瓦)。
但这都是设计理想状态,实际由于阴雨天、检修等原因,每 50年平均(P(50),或者是50%概率的保证率,其含义待进一步明确)下来可以并网的保证电量是8.89兆瓦。
如此,8.89/30=29.6%,即利用率是29.6%。
太阳能光伏电站并网条件、调控特性及其对电网的影响2013-3-22 09:07|发布者: joucao|查看: 4067|评论: 0摘要:大中型光伏电站还具备相应的电源特性和频率异常响应特性,能够在一定程度上参与电网的电压和频率调节,具备的耐受电压异常的能力,避免在电网电压异常时脱离,引起电网电源损失。
关键字:光伏电站、电能质量、电网调度一、光伏电站接入电网的技术要求按照电压等级对并网光伏电站分为三类:小型光伏电站(接入电压等级为0.4kV)、中型光伏电站(接入电压等级为35kV)和大型光伏电站(接入电压等级为66kV以上)。
根据是否允许通过公共连接点向公共电网送电,可分为可逆和不可逆的接入方式。
对并网光伏电站电能质量的要求遵循以下标准:GB/T1459-1993《电能质量公用电网谐波》;GB/T12325-2008《电能质量公用电网谐波》GB/T12326-2008《电能质量公用电网谐波》GB/T15543-2008《电能质量公用电网谐波》光伏电站并网运行时,向电网馈送的直流电流分量不超过其交流额定值的0.5%。
大中型光伏电站还具备相应的电源特性和频率异常响应特性,能够在一定程度上参与电网的电压和频率调节,具备的耐受电压异常的能力,避免在电网电压异常时脱离,引起电网电源损失。
二、光伏电站接入电网必须满足以下条件1.光伏电站必须在逆变器输出汇总点设置易于操作、可闭锁、且具有明显断开点的并网总断路器,以保证电力设备检修维护人员的人身安全。
2.光伏电站和并网点设备的防雷和接地应符合国家电网公司规定要求,光伏电站接地网接地电阻合格,接地电阻应按规定周期进行测试。
3.光伏电站或电网异常、故障时为保护设备和人身安全,应具有相应继电保护功能,保护电网和光伏设备的安全运行,确保维护人员和公众人身安全。
光伏电站的保护应符合可靠性、选择性、灵活性和速动性的要求。
4.光伏电站的过流与短路保护、防孤岛能力、逆变率保护、恢复并网等应满足国家电网规定的要求。
太阳能光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
这种技术的关键元件是太阳能电池。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
太阳能光伏发电的优点是较少受地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。
一、太阳能光伏发电系统的分类太阳能光伏系统分为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统和分布式光伏发电系统:1、离网光伏发电系统。
主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成,若要为交流负载供电,还需要配置交流逆变器。
2、并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。
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。
但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大,还没有太大发展。
而分散式小型并网发电系统,特别是光伏建筑一体化发电系统,由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点,是并网发电的主流。
3、分布式光伏发电系统,又称分散式发电或分布式供能,是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。
二、太阳能光伏系统的组成1、太阳能板:太阳能电池板是太阳能光伏系统中的核心部分,太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后,输出直流电存入蓄电池中。
太阳能电池板是太阳能光伏系统中最重要的部件之一,其转换率和使用寿命是决定太阳电池是否具有使用价值的重要因素。
2、控制器:太阳能控制器是由专用处理器CPU、电子元器件、显示器、开关功率管等组成。
3、蓄电池:蓄电池的作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
4、逆变器:太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。
深圳国际园林花卉博览园1MWp并网光伏电站引言太阳能光伏发电系统是利用光伏组件半导体材料的“光伏效应”将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。
太阳能光伏发电的能量来源于取之不尽,用之不竭的太阳能,且在太阳能光伏发电的过程中,不会给空气带来污染,不破坏生态,是一种清洁安全的能源,同时又具有在自然界不断生成、并有规律得到补充的特点,所以称得上可再生的清洁能源。
太阳能光伏发电系统的运行方式基本上可分为两类,即:独立运行和并网运行。
独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置,其系统结构如图1所示。
它主要用于无电网的边远地区及人口分散地区。
由于必须配置蓄电池储能装置,所以整个系统的造价很高。
在有公共电网的地区,光伏发电系统一般与电网连接,即采用并网运行方式,这要求逆变器具有同电网连接的功能,其结构框图如图2所示。
并网型光伏发电系统的优点是可以省去蓄电池,而将电网作为自己的储能单元。
由于蓄电池在存储和释放电能的过程中,伴随着能量的损失,而且,蓄电池的使用寿命通常仅为5~8年,报废的蓄电池又将对环境造成污染。
所以,省去蓄电池后的光伏系统不仅可以大幅度降低造价,还可以具有更高的发电效率和更好的环保性能。
1.设计依据及总体设计原则1.1 深圳国际园林花卉博览园概况深圳国际园林花卉博览园位于深圳市福田区竹子林西,占地面积为0.66平方公里。
2004年9月23日至2005年3月23日期间,将在深圳国际园林花卉博览园内举办中国第五届国际园林花卉博览会。
1.2 环境及资源情况深圳市地处广东省南部沿海,位于北回归线以南,东经113°46′至114°37′,北纬22°27′至22°52′之间。
深圳市属于亚热带海洋性气候,雨量丰沛,日照时间长,气候温和。
春季平均气温在20°C左右,夏季平均气温为28°C,秋季平均气温25°C,冬季平均气温12°C。
简介太阳能(Solar Energy):太阳是一个巨大的能源,它以光辐射的形式每秒钟向太空发射约3.8×10M焦耳的能量,有22亿分之一投射到地球上。
太阳光被大气层反射、吸收之后,还有70%透射到地面。
尽管如此,地球上一年中接受到的太阳能仍然高达1.8×10^18kW·h。
自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。
但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。
太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。
太阳能发电一种新兴的可再生能源。
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。
太阳能电池板 Solar panel太阳能电池是指利用太阳光的能量发电的电磁种类。
相对于普通电池和可循环充电电池来说,太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。
分类:晶体硅电池板:多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池。
非晶硅电池板:薄膜太阳能电池、有机太阳能电池。
化学染料电池板:染料敏化太阳能电池。
柔性太阳能电池单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,最高的达到24%,这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本很大,以致于它还不能被普遍地使用。
由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。
多晶硅太阳能电池多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。
从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。
此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。
从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。
光伏并网电站简介
太阳能光伏发电并网系统与电力电网的联网已有接近20年的历史,在这期间光伏发电技术、光伏逆变技术和并网接入技术都有了很大的进步。
太阳能光伏的开发利用已成为当今国际上的一大热点。
白天,在光照条件下,太阳电池组件产生
一定的电动势。
通过组件的串并联形成太阳能
电池方阵,使得方阵电压达到系统输入电压的
要求。
再通过方阵接线箱汇流后,经并网逆变
器将直流电转换成交流电,并入用户侧电网或
公共电网。
光伏发电系统还有(包括)防雷装
置、监控装置,以及保护系统设备的过负载运
行,免遭雷击,维护系统设备的安全使用。
一、光伏并网电站简要描述
光伏并网电站,也就是与电网相联接且共同承担供电任务的太阳能光伏电站。
可以认为是一种将集中电站分散到电网的节点上
的一种方式,是指与公用电网通过标
准接口相连接,像一个小型的发电厂
连接到国家电网的发电方式,成为电
网的补充,典型特征为不需要蓄电池。
光伏并网电站,其运行模式是在
有太阳辐照的条件下,太阳能组件阵
列输出的电能,经过直流汇流箱集中
送入直流配电柜,并网逆变器并入电网的用户侧或配电侧。
整个发电系统无需考虑储能,在电网的支持下完全达到电能的最大利用率。
光伏并网电站,其并网逆变器会把直流电转换为与电网同频率、同相位的正弦波交流电接入220V/380V低压电网。
如果要接入公共电网,则需要通过与电站装机规模、电网电压相匹配的升压变压器接入。
光伏并网发电系统的应用范围,一是应用在光伏地面电站:集中大规模发电,经逆变器、升压变压器在电网的高压侧并网,利用电网远距离传输到终端用户;二是应用在光伏屋顶电站:以光伏建筑一体化的形式,有效利用建筑屋顶,因地制宜应用光伏发电,经逆变器就近实现用户侧并网。
二、光伏并网电站设备组成
光伏并网电站,由光伏发电系统、逆变系统和并网接入系统等三部分组成。
光伏电池组件、
光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备(如果是高压并网还应该有升压变压器),是光伏并网系统的基本
设备。
其中光伏电池组件、并网逆变器属于关
键设备。
另外还有电站监控装置和环境监测装
置。
光伏并网电站,光伏发电系统、逆变系统
和并网接入系统,是最基本的组成部分。
而对
于光伏离网发电系统来说,系统的组成和采用
的设备略有不同,最关键的是增加了蓄电池储能系统。
三、光伏并网电站设备功能
1、光伏电池组件
光伏组件是光伏发电系统的关键部件,其定义为具有封装及内部联结的、能单独提供直流电流输出的,最小不可分割的太阳电池组合装
置。
同时,光伏组件也是支撑多块电气连接的
光伏电池的集成单元,并起到保护作用。
电池组件的连接包括电路连接、结构连接
两部分。
线路连接是将太阳能电池产生的电力
与外部线路连接,通过直流汇流箱、直流配电
柜和逆变设备把电能送至终端负载;结构连接
是将电池组件与方阵支架连接,通过铝压块、C型铝材轨道、型钢支架、混凝土基础或屋面梁集成为一个整体。
2、方阵支架
方阵支架,是光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能电池组件而设计的支撑物。
无论是地面光伏电站、屋顶光伏电站,还是光伏建筑一体化。
方阵支架的强度和与基础连接可靠性是重中之重,但是方阵支架表面防腐、光伏组件安装、缆线走向、防雷接地等方面也必须考虑到。
特别是光伏建筑一体化,方阵支架应充分考虑与建筑屋顶、立面墙的完美结合,以及光伏组件安装、缆线走向,穿线孔应提前预留。
线、管、孔、洞的预留位置、走向等应与土建
同步设计、同步施工、同步验收。
充分考虑防
雷措施。
方阵支架要可靠接入防雷接地网。
光伏方阵间距计算。
当光伏电站功率较
大,需要前后排布太阳电池方阵,或当太阳电
池方阵附近有较高的建筑物或树木的情况下,
需要计算建筑物到前排方阵的阴影,以确定太阳电池方阵与建筑物的距离。
一般的确定原则:冬至当天早9:00至下午3:00 光伏方阵不应被遮挡。
3、直流汇流箱
在太阳能光伏发电系统中会使用到汇流箱,汇流箱又名太阳能光伏汇流箱、光伏阵列防雷汇流箱、光伏防雷汇流箱等。
将光伏组串经过串联和并联后,接入汇流箱中,从而使线缆集中放置,以减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线。
同时,汇流箱包含有电流监控与通讯功能。
汇流箱有4、8、12、16路标准规格型号的产品,
可接入4、8、12、16路太阳电池串列,每路电流最大
可达10A。
右图是8路汇流箱。
输入端位于机壳的下部,从图中可以看出汇流箱
最多允许8路输入,注意与光伏组件输出正极的连线
输入位于底部的左侧,而与光伏组件输出负极的连线
位于底部的右侧,用户接线时需要拧开防水端子,然
后接入连线至保险丝插座,然后拧紧螺丝,固定好连
线,最后拧紧外侧的防水端子。
输出端位于机壳的下部,从图中可以看出输出包
括汇流后直流正极、直流负极与接地线,接地线为黄
绿线。
用户接线时需要拧开防水端子,然后接入连线,然后拧紧螺丝,固定好连线,最后拧紧外侧的防水端子。
4、交直流配电柜
在光伏并网发电单元中,直流配电柜输入端与直流汇流箱、输出端与逆变器相接。
直流配
电柜的直流配电单元,主要是将光伏组件输入的直流电源进行汇流后接入
逆变器或直接供给其它直流负载。
◆直流输入电压:<800VDC;◆直流输
出电压:<800VDC;◆直流输入电流:≤125A/路(回路数可选);◆直流
输出电流:≤125A/路(回路数可选);◆额定绝缘电压:1000VDC。
在光伏并网发电单元中,交流配电柜输入端与逆变器、输出端与电网
相接。
交流配电柜的交流配电单元,主要给逆变器提供并网接口,配置输
出交流断路器,直接供交流负载使用。
另外还含有并网侧断路器、防雷模
块、逆变器输出计量电度表,交流电网侧配置电压电流表等测量仪表等,
方便系统管理。
◆交流输入电压:220/380V±10%;◆交流工作电压:
220/380V±10%;◆输入功率:≤500KVA;
工作环境:◆配电柜防护等级:IP30;◆最大海拔高度2000m;◆周围空气温度:上限+45℃,
下限-25℃;◆相对湿度:不大于95%。
5、并网逆变器
我们知道,把交流电能变换成直流电能的过程称
为整流,把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。
与之相对应,把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。
光伏并网逆变器,是与电力电网连在一起的逆变设备,用于将电能变换成适合于电网使用的一种或多种形式的电能的电气设备。
最大功率跟踪控制器、逆变器和控制器均可属于并网逆变器的重要组成部分。
6、升压变压器
升压变压器,是利用电磁感应原理,从一个电路向另一个电路传递电能的重要元件。
并网逆变器输出的低压交流电,通过干式变压器升压至10kV、
35KV或110KV等公共电网。
右图是一台10kV三绕组干式变压器。
高压侧10kV,配置10kV开关柜。
低压侧开关柜电压按逆变器
输出电压确定。
输出经10kV铠装交联电缆接入电网。
10kV开关柜型号为KYN,真空断路器1250A,短路电流25kA,
JN-10型接地开关,RN-10型熔断器,JDZ型电压互感器,LMZ-10型电流互感器,FZ避雷器。