分布式光伏发电系统电气设计
摘要
关键词
分布式光伏发电;电气设计;防雷设计;光伏方阵
正文
光伏分布式发电应用的一个重要特征是,光伏发电应用系统应该非常靠近目标用户的位置。其太阳能应用系统建筑通常位于目标用户所在地或目标用户建筑附近。这种替代太阳能发电和直接用电的创新运营模式还具有以下优点:减少输电网络系统的集中建设,降低输电损耗成本;太阳能光伏板装置不仅能直接完成各种能源的功率转换,还能有效降低太阳能建筑表面的辐射温度,分布式光伏发电设备的正常运行和使用模式意味着用户可以自发地使用太阳能并供自己使用,用户可以自发地将剩余的电力连接到互联网上。
1分布式光伏发电系统概述
1.1分布式光伏发电的内涵
如今,人们越来越重视各种新能源材料、技术装备的研发、生产、推广、使用和推广,此外,近年来,随着经济社会的快速发展,中国和国家在开发、使用、维护等方面取得了各种良好的发展成果,研究和使用各种天然材料,大规模开发、使用和开发可回收和可再生的新资源和材料技术。这对每个人来说都是显而易见的。在光伏产业快速发展的背景下,分布式光伏发电的概念正式提出,它首先应该是指这样一个小型分布式发电厂的发电和储能系统。分布式光伏发电项目可以考虑在分布式太阳能的背景下,对现有分布式太阳能系统资源进行安全高效的转换,以及对现有分布式光伏组件资源的获取和充分利用,使现有的太阳能被太阳能装置充分吸收并转化为高效电能。如今,它确实是中国最有效、最安全、最可靠的能源开发和技术高效利用及转换项目。分布式光伏发电等项目将能够全面、有效、综合利用我国现有的各种分布式清洁能源,其工业技术应用的发展和市场空间前景将十分广阔。通过对比国内外大量太阳能工程系统的应用工程和实践经验,我们可以得出这一初步结论。一方面,太阳能在光伏系统分布式发电项目中的广泛应用技术可以进一步快速地促进整个光伏系统发电功率的全面高效利用,因此,在一定程度上,在一定程度上,还可以更有效地降低光伏系统的能量损失,实现显著节能和节能投资的双重目标。
1.2分布式光伏发电的特点
在此基础上,我们可以进一步研究和预先确定分布式光伏薄膜太阳能及其在中国的应用的关键性能特点,主要依据以下几点:发电的太阳能密度和产品的输出功率相对较小,污染程度相对较小,使用和废弃的薄膜太阳能资源数量相对较少,反映了国家薄膜能源的高水平及其环境和环境效益,消耗和消耗的薄膜能源总量较小,房间的电源可以同时接入互联网。
2分布式光伏发电系统实施的可行性分析
2.1优势
输出功率损失也很小,这是分布式光伏系统技术的另一个重要效率优势。涉及大规模分布式光伏发电系统的项目规模通常仅通过设计即可达到发电系统的功率,平均损耗为几千瓦/秒,此外,大型分布式光伏发电系统的实际功率损耗和功率损耗通常也会影响光伏设计设备建设和运行的投资效率。因此,它不会对其短暂的寿命产生太大影响。许多项目的开发、生产和运营的前期成本不必担心,分布式光伏系统的工作不会对居民造成太大噪音,其运行不会对周围环境造成严重污染,这将影响当地人口的日常生产和社会基本缺乏正常的社会文化生活。当产生和产生能量时,你只需要提供足够的阳光照射和工作,同时担心燃烧。在从太阳能电池系统到光伏能源回收系统的几乎整个转换过程中,任何种类的危险有害建筑废气和其他物质都应该能够确认没有污染,并且不应该严重污染建筑和居住区的环境、安全用水和受污染的空气。
2.2不足
分布式光伏发电系统的广泛出现确实有利于一些地区能源网络的季节性供需紧张,这在短期内可以显著缓解,但这一系列问题尚未完全解决。由于我国分布式光伏发电系统对能量密度的要求较低,1m2kw分布式光伏发电系统的最大功率一般在100W以上。在一些城市地区,由于在高层建筑顶部安装了大量分布式光伏发电系统,安装的太阳能面积仍然非常有限,因此,短期内仍然无法用其基本结构完全解决供电紧张的问题。目前,中国继续寻求对如何充分利用分布式太阳能进行持续、深入、有效地分析和研究,旨在从根本上提高全国分布式光伏发电系统的平均能量密度水平,有效合理地解决部分地区综合能力不足的结构性问题,真正加快中国经济的可持续发展。
3分布式光伏发电系统电气设计的要点
3.1设计光伏的方阵
在目前我国正在建设的大型分布式节能光伏工程的工程应用中,水泥太阳能屋面材料和硬化彩色屋面材料将是主要用作其他两种材料的两种新型节能建筑载体。太阳能和水泥光伏屋顶本身的使用能力相对明显。适当调整屋面系统角度系数和屋面安装间距系数后,屋面太阳能发电量将相对丰富。在大多数特殊工程条件下,水泥制成的屋顶使用的水泥类型只是因为需要在屋顶上安装和使用多种类型的水泥配件。在其他特殊的实际应用或商业场合中,水泥屋顶可以有效利用的最大有效空间面积并没有普通彩色钢化屋顶大。在水泥色的硬化屋顶上安装建筑材料时,通常更具洞察力。实践包括尽可能平行于水泥屋顶表面铺设水泥混凝土。在太阳能光伏系统分散元件的整体温度缓慢且有规律的上升和变化的宏观情况下,开路系统的峰值输出电压可以逐渐降低到相对稳定的程度。相反,如果系统的整个光伏组件中没有这种突然下降甚至温度变化的特殊情况,则会显著增加开路输入的峰值电压。为了确保系统运行期间获得的逆变器或电源能够同时在正常的系统温度下工作,作为设计人员和专业的电力系统人员,在设计系统电源和工作测试时,应更多地考虑他们能做些什么,并对系统进行了最完整、最全面的设计,考虑了系统在当地极端气候区可能发生故障时的极端温度环境,最后,系统获得的最小串联元件数量和最大逆变器电压效率也处于最佳状态。
3.2设计并网逆变器
在当前国家光伏风能及并网供电系统规划建设方案中,逆变系统最重要的设计功能之一是主要承担和管理光伏系统区域内所有逆变器的固定数据、交流数据和电流数据之间的信号数据转换,同时它还具有频率、电压信号的产生,并在多个信号指标之间进行转换,实时跟踪和管理振动量和频率等数据。它是逆变器控制的另一个重要元件,连接整个光伏系统设备和整个光伏系统之间的通信。现阶段,在我国太阳能建筑电气市场发展的当前和未来规划中,逆变器控制系统可分为以下三种类型:一是集中式太阳能逆变器,二是分布式太阳能逆变器,三是系列光伏逆变器。分布式逆变器的最大输出功率也很容易达到每千分钟1000kW或以下的转换功率。采用DC-AC过充涡轮式电机的内转子和带有DC-AC逆变电路的电子设备实现功率转换。它具有体积大、体积小、安装结构灵活等特点,在工业用房的实际应用中,我们选择的逆变器安装形式大多是垂直安装。集中式逆变器设计的几个优点。一般情况下,逆变器的输出容量不能同时达到额定总输入功率100kW至630kw。它的内部空间相当大。如果有必要考虑室内电力系统的独立设计或安装,它提供了一种更常见、更经济、更合适的解决方案,即垂直安装方法。与上述四种逆变器相比,串联逆变器要求的最小工作功率范围通常小于80kW,大多数逆变器的体积范围通常较小。a安装现场采用壁挂式设计或直接固定在室外,因此逆变器组与串联模块部件之间不同工作功率模块耦合产生的谐波对各种谐波的影响和现象,原则上可以避免谐波问题,由于无法产生逆变器输出电压与工作点最佳输入电压匹配的全功率,因此可以尽可能降低输入功率。此外,串联逆变器本身的接地体积非常小,因此我们不必担心在手动拆卸、操作、调整、焊接、安装和改造其部件时会损失人工成本的实际情况。它可以大大简化其施工和改造阶段,土地实际占用的土地面积可以自然减少,也可以从根本上减少。
3.3设计并网方式
基于此在设计光伏电站并网接入安装方式线路的整体施工的过程及设计分析中,应该做到尽可能地严格的全面准确的分析并尽可能按照最符合的我国现有电网系统相关规定和各行业标准规定合理的原则进行,综合有效地分析考虑我国电网的不同电网系统类型以及接入电站的系统电能质量状况和其接入系统电压等级,结合目前实际可接入电网的各个光伏发电接入系统类型的实际接入系统电压等级我们可以基本可以将目前整个国内光伏发电站系统接入等级分为了下面几个电压类型:大、中容量的电站以及部分规模较小型规模的分布式光伏发电站。大型规模中规模的大型集中式的光伏电站其系统能接入到的可接入到电网等级基本上均为在66kV级及或以上或及或以上等级;但大多数规模的或中型以下规模的规模较小型集中式光伏发电站则基本上系统都能可以接入到电压的电压范围大都是集中在10kV以上~或35kV级以上电压范围的电网范围内的;而在一些有小型建设规模要求的小型的光伏发电站内一般则需要能稳定接入测试到的最高电压必须是超过了0.4kV左右的电压等级的高压电网。由此可见,并网后的接入电压等级参数范围的进一步具体和确定也就表明必须考虑一定要综合考虑和结合已建立并起的电网系统具备的以上各项基本实际社会经济条件,从综合实际的经济角度综合出发地进行全面科学地合理准确地比较分析,如果只考虑在电网线路接入后的电压高、低这两个电压等级范围之间选取的且这前两种等级输入线路电压参数范围都确定为都可以同时考虑到的一般情况前提下,那么适当选择中低等级电压线路来接入后便仍可继续被考虑作为另一种首选,以便于线路成本等方面投入成本也将能够在短期内同时大幅得到降低。
3.4设计组件
在整个国内市场现阶段,光伏组件市场基本大致有可分为如下三类:一也是非单晶体硅材料制造的太阳能光伏电池元件产品市场;二类也是单晶体硅材料制成的光伏太阳能电池元件产品市场;而三类都是指多晶体硅材质构成的光伏电池元件。非晶体硅材料制作的太阳能光伏电池元件目前还并还远远的不具备有较好高强稳定可靠的有光电动力的转换和工作的能力,还没有完全得到完全和高度可靠的光电动态和稳定,虽然说从某些其他技术性能方面上来讲它与当时某些甚至世界目前最先进技术的标准产品比并没有出现什么太甚大的性能差距,但是其性能仍可能将是在日后遇到某些问题特殊情况时候它才会出现因其有光力转换和工作的能力而有所的下降等各种技术问题都会随之而产生,所以在目前中使用起来也都并不十分特别地广泛了;然而就在较近的前几年,晶体硅电池因是由于使用其半导体材料而所能够同时具有的光电力转换的转换能力一般都是较之强,而且是由于电池使用的时间周期已经很之长,所以现在它被广泛使用。硅模块系列主要包括以下两种初级硅:单晶硅模块和多晶硅。单晶硅模块的总功率转换能力当然会更强。虽然这两个指标中的一些关键指标之间可能存在一些细微的差异或差异,但事实上,至少就涉及其他领域的一些相对重要领域的关键指标而言,这两个指标原则上没有显著差异,实施过程中的原则几乎相同。因此,它可以被视为任何形式的指标在实际工程应用中的应用。
4结语
总之,通过综合由以上这几点综合分析与结论我们可知,作为世界目前中一种技术十分先进新兴的独特实用的进行新能源光伏利用产品研发应用的新手段,分布式光伏发电新技术系统目前已成功对目前全球太阳能资源的充分开发进行到进行了一次充分的合理和充分合理的梯级的利用,其系统未来开发应用及推广利用前景预计亦较好。分布式光伏发电系统中采用新的电气技术射进光伏组件的连接和电气回路设计、并网系统以及光伏逆变器系统的选型设计方案选择的系统综合优化方案等方面发展,有效且深入系统的应用全面的推进着推动了国内整个太阳能分布式光伏发电系统设计方案的技术整体方案创新与研究实践与的重大领域改革。如今,建设安全高效节能分布式光伏发电系统项目也都已经渐渐开始地成为了近年来推进我国新电源网建设各项工作之中的另外又一项或更重要一项战略内容,由此也无疑的也已经再次地指明了起了当今新时代形势背景下的我国能源电力企业开展技术创新建设的一种主要发展思路方向。
参考文献
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