光伏一体化升压变空载损耗探讨

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光伏组件功率衰减分析研究

光伏组件功率衰减分析研究
结束语:伴随着我国社会经济的发展,社会资源与环境压力逐渐的增大的情况下,新型能源的发展已成为社会发展的大势所趋,而应势而生的太阳能发电也自然成为了我们发展的关键所在。虽然现在我国现下的太阳能光电发展市场一片光明,但是光伏组件功率衰减的状况也值得引起我们的高度重视。经过上文一系列的研究实验我们最终得出,影响光伏组件功率衰减的原因主要有电池电板的影响因素和外界环境影响因素等主要方面,这些因素致使了我们当下光伏组件效率低下。而光伏组件效率低下也给我们带来了很大的损失,不仅仅浪费了我们的人力财力,导致了我们的经济损失,也给我们的环境和生态发展大了来一系列的影响。所以我们要加强对于光伏组件效率低下问题的改善,只要这样才能推动太阳能行业的发展,才能为建设更加强大的国家添砖加瓦。
1.3组件初始光致衰减的验证
为了确保组件的工作效率,在组件的生产过程道中会对一些产品进行抽样检测。也就是随机将产品抽出然后在阳光下进行较长时间的照射,当产品的的工作效率稳定后停止照射。然后将样品取回检测它的工作效率的下降程度。通过上面实验的分析组件的工作效率下降主要是因为电池的原因。而电池的光致减弱是由它内部的某些元素含量决定的。如果我们想要解决这个问题就要确保电池当某些无知的含量。这样才能从根本上解决问题,彻底的解决这个组件的难题。
1.2组件初始光致衰减的实验分析
光伏组件的组成部分是影响初始光致衰弱的重要的关注点之一。而我们为了进一步更好的验证光电组件衰减在使用的初期导致初始光致衰减的主要原因,我们进行了大量的实验,在经过大量的实验研究最后得出:光电组件在刚刚一开始投入工作后产生的衰减主要是因为电池的初始光致衰减而造成的。如果电池的初始光致数据在不断的减少下降,那么数据的衰减就会最终导致组件的工作效率严重降低,这也是光伏组件初始光致衰减的重要原因,而对其的实验证明将会在下文进行详细的论述。

太阳能光伏电池损耗机理及其改进研究

太阳能光伏电池损耗机理及其改进研究

太阳能光伏电池损耗机理及其改进研究太阳能光伏电池是利用太阳能将光能转换成电能的设备,是太阳能发电的重要组成部分。

然而,太阳能光伏电池也存在能量损失的问题。

本文将探讨太阳能光伏电池损耗机理及其改进研究。

一、太阳能光伏电池的损耗机理太阳能光伏电池的损耗机理主要由以下两方面构成:1. 光电转换效率损失。

太阳能光伏电池通过将光能转化为电能来产生电流,但是在这一过程中会产生光电转换效率损失。

这种损耗主要包括反射、漏光、吸收不足等现象。

2. 电能转换效率损失。

电能转换效率损失是指电流在光伏电池中传输时,由于电阻、热损失和辐射损失等造成的电能转换效率损失。

这种损耗会使得电池无法充分地将电流输出。

二、太阳能光伏电池的改进研究为了解决太阳能光伏电池的能量损耗问题,研究者们进行了以下几个方面的改善:1. 材料的改进。

通过改进太阳能光伏电池的制造材料,可以提高光电转换效率。

例如,研究人员利用多晶硅、单晶硅、非晶硅等不同材料制造光伏电池,通过对晶体结构的调整来提高电池的效率。

2. 设备的改进。

太阳能光伏电池的损耗问题与设备的设计和优化有关。

一些技术如灵活结构、两面采集、多层堆积等,可以使太阳能光伏电池更有效地吸收太阳能,并最大程度地减少能量损耗。

3. 数值模拟的优化。

数值模拟可以用来优化太阳能光伏电池的制造流程和设计方案。

例如,通过有限元模拟,可以优化银线电缆的分布;通过光线追踪,可以提高反射比和漏电率。

三、结论太阳能光伏电池作为一种新型的环保绿色能源,将在未来的能源领域中扮演越来越重要的角色。

但是其损耗问题仍然限制了太阳能光伏电池的使用效率。

研究者们通过材料的改进、设备的优化和数值模拟来解决这个问题,为太阳能光伏电池的发展贡献了良多。

随着科学技术的不断进步,相信太阳能光伏电池的应用前景将会更加广阔。

光伏电池的效能损失与改进

光伏电池的效能损失与改进

光伏电池的效能损失与改进光伏电池是一种将太阳能转化为电能的设备,它在可再生能源领域具有重要的地位。

然而,光伏电池在实际应用过程中存在一定的效能损失,限制了其发展和推广。

本文将从材料、结构和工艺等方面探讨光伏电池效能损失的原因,并提出改进的方法。

一、材料方面的效能损失1. 光吸收损失:光伏电池的关键材料是半导体材料,常用的有硅、镓砷化镓等。

这些材料对不同波长的光吸收能力有一定限制,部分光线会被反射或透过而未能被充分利用。

为了提高光吸收效果,可以通过采用多层结构的设计来增加光的传播路径,以及引入纳米级结构来增加材料的表面积,提高光吸收率。

2. 光电转换效率:光伏电池在光电转换过程中会有一定的能量损失,主要包括热损失和辐射损失。

这是由于光子的能量与光伏材料的能带结构不完全匹配所致。

为了提高光电转换效率,可以采用多结、多组分的材料,利用异质结构和能带调控等技术,优化材料的能带结构,提高电子-空穴的分离效率,减小能量损失。

二、结构方面的效能损失1. 传输损失:在光伏电池中,电子和空穴需要通过导电层和光伏层之间的电子联系来传输,这会导致一定的电阻。

电阻的存在会引起电流的损失和发热,影响光伏电池的效能。

为了降低传输损失,可以改善导电层和光伏层的接触性能,减小电阻;同时,采用互补金属导电网格、填充导电剂等技术,增加电子的传输通道,提高电流的集电效率。

2. 光损失:光伏电池中的光线需要穿过透明导电层和电介质层等组件,其中会发生一定程度的光损失。

光损失会降低光伏电池的光吸收率和光电转换效率。

改进方法包括使用高透明材料、优化光伏层的厚度和结构,使光线尽可能地穿过这些层,并减少反射和散射。

三、工艺方面的效能损失1. 制备工艺:光伏电池的制备工艺对于效能有着重要影响。

传统的制备工艺中存在一些缺陷,如溶液法制备的薄膜会引入杂质,导致载流子传输受阻。

改进的制备工艺可以采用物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)等技术,制备出纯净、致密的光伏材料,提高效能。

光伏逆变器开关损耗的研究与分析

光伏逆变器开关损耗的研究与分析

光伏逆变器开关损耗的研究与分析随着全球经济的快速发展,环保和可持续发展越来越受到人们的关注。

作为一种优秀的清洁能源,太阳能在过去几年里得到了迅猛的发展。

其中,光伏技术作为太阳能发电的重要组成部分,扮演着至关重要的角色。

而在光伏系统中,逆变器则是将光伏电池板发出的直流电转换为交流电的关键设备,而逆变器中的开关损耗则会直接影响到光伏系统的性能。

因此,本文将研究光伏逆变器开关损耗的相关问题。

一、开关损耗的概念以及计算方法开关损耗指的是在逆变器工作状态中,由于电路中出现开关操作,从而导致的能量损耗。

逆变器中的开关损耗主要来源于瞬时开关电压、开关电流及其频率、开关时间等多个因素。

根据Kirchhoff定律,电路中的总能量损耗等于电路中的总功率及其时长。

在光伏逆变器上,开关损耗由两部分组成,分别是阀门损耗和切换损耗。

其中,阀门损耗与开关管道通导状态的正常耗散电平相反,当管道通电时产生,而切换损耗则是由于开关操作引起的响应时间差而导致的损耗。

开关损耗可以通过各种模型和仿真软件来计算。

常见的开关损耗计算方法包括脉冲宽度调制(PWM)、谐振开关等方法。

其中,谐振开关序列是一种基于谐振转换器开关统计方法的数值模型,它可以准确预测并计算出交流逆变器中的开关损耗,为逆变器设计和性能评估提供了可靠的依据。

二、如何减少光伏逆变器中的开关损耗?尽管开关损耗属于不可避免的电能损耗,但目前的研究表明,光伏逆变器的开关损耗可以通过一定的方法得到减少。

下面简要描述如何减少光伏逆变器中的开关损耗:1.提高开关元件质量:采用低导通电阻的元器件和肖特基二极管等高质量的元器件,有助于降低逆变器的开关损耗。

2.降低逆变器的工作频率:随着工作频率的升高,开关损耗也会随之升高。

因此,逆变器的工作频率合理设置可以减小逆变器中的开关损耗。

3.优化逆变器的开关控制策略:选择合理的开关控制算法和合适的拓扑结构,可以减少逆变器中的开关损耗。

4.降低电压和电流的幅值:在逆变器中,电压和电流的幅值越大,开关损耗也就越大。

光伏电站设备损耗分析

光伏电站设备损耗分析

光伏电站设备损耗分析——保障电站高效发电目前,我国光伏产业已进入规模化发展阶段,越来越多的光伏电站进入长达25年的运营期。

运营期间发电水平是影响电站经济效益的关键因素,因此如何保障光伏电站高效发电成为运营商面临的首要问题。

而解决该问题前,首先需进行光伏电站设备损耗分析,明白电站损耗发生在哪里。

以光伏方阵吸收损耗和逆变器损耗为主的电站损耗光伏电站出力除受资源因素影响外,还受电站生产运行设备损耗的影响,电站设备损耗越大,发电量越小。

光伏电站设备损耗主要包括四类:光伏方阵吸收损耗、逆变器损耗、集电线路及箱变损耗、升压站损耗等。

(1)光伏方阵吸收损耗是从光伏方阵经过汇流箱到逆变器直流输入端之间的电量损耗,包括光伏组件设备故障损耗、遮挡损耗、角度损耗、直流电缆损耗以及汇流箱支路损耗;(2)逆变器损耗是指逆变器直流转交流所引起的电量损耗,包括逆变器转换效率损耗和MPPT最大功率跟踪能力损耗;(3)集电线路及箱变损耗是从逆变器交流输入端经过箱变到各支路电表之间的电量损耗,包括逆变器出线损耗、箱变变换损耗和厂内线路损耗;(4)升压站损耗是从各支路电表经过升压站到关口表之间的损耗,包括主变损耗、站用变损耗、母线损耗及其他站内线路损耗。

经过对综合效率在65%~75%、装机容量分别为20MW、30MW 和50MW的三个光伏电站10月份数据进行分析,结果显示光伏方阵吸收损耗和逆变器损耗是影响电站出力的主要因素,其中光伏方阵吸收损耗最大,占比约20~30%,逆变器损耗次之,约占2~4%,而集电线路及箱变损耗和升压站损耗相对较小,总共约占2%左右。

进一步分析上述30MW的光伏电站,其建设投资约4亿元左右,该电站在10月份损耗电量为274.66万kW•h,占理论发电量的34.8%,如果按一度电1.0元计算,10月份共损失411.99万元,对电站经济效益影响巨大。

如何降低光伏电站损耗,提高发电量光伏电站设备的四类损耗中,集电线路及箱变损耗和升压站损耗通常与设备自身性能关系密切,损耗比较稳定。

光伏系统电能质量分析与改进

光伏系统电能质量分析与改进

光伏系统电能质量分析与改进随着人们对可再生能源的依赖程度日益增加,太阳能光伏系统的应用也变得越来越广泛。

但随着光伏系统规模的扩大和复杂性的增加,电能质量问题也逐渐浮出水面。

本文将对光伏系统电能质量进行分析,并提出一些改进措施,从而提高光伏系统的运行效率和电能质量。

一、光伏系统电能质量问题分析1. 频率变动与电压波动光伏系统的输出功率受太阳辐射强度、云层遮挡等因素的影响,导致光伏系统的输出功率存在较大的波动性。

这将直接影响到系统的频率稳定性和电压波动。

频率变动和电压波动可能导致设备故障、设备运行不稳定、甚至生产线停机等问题。

2. 电流谐波问题光伏系统中的逆变器工作频率往往远高于电网频率,这可能导致逆变器输出电流存在谐波问题。

电流谐波会引起电网电流失真、谐波噪声、设备损坏等问题,降低电能质量。

3. 功率因数问题光伏系统中的逆变器功率因数通常较低,功率因数低会影响电网的稳定性,增加输电损耗并可能违反电力公司对功率因数的要求,从而导致额外的电力负担。

二、光伏系统电能质量改进措施1. 采用最新的逆变器技术选择新一代高效率的逆变器技术可以提高光伏系统的电能质量。

新型逆变器具有更好的电能转换效率、更低的谐波失真、更高的功率因数等优点。

逆变器的优化设计能够降低谐波问题,改善电网电流质量,同时提高功率因数。

2. 安装电能质量监测设备为了准确地了解光伏系统的电能质量状况,可以在系统中安装电能质量监测设备。

这些设备可以持续监测电能质量参数,如频率、电压、电流谐波等,以便及时掌握系统运行状况并进行调整和改进。

3. 使用有源滤波器有源滤波器是一种用于补偿电网电压波动和谐波的设备。

通过控制滤波器的输出电流,可以减小逆变器输出电压的波动,提高系统的电能质量。

有源滤波器还可以补偿逆变器产生的谐波电流,降低谐波失真。

4. 电力电子器件的优化设计对于光伏系统中的电力电子器件,如逆变器、整流器等,可以进行优化设计,以提高其电能质量表现。

合闸涌流一体化抑制装置如何有效解决光伏发电空载损耗的问题?

合闸涌流一体化抑制装置如何有效解决光伏发电空载损耗的问题?

合闸涌流一体化抑制装置如何有效解决光伏发电空载损耗的问题?
光伏电站中大量使用的阵列变在汇集升压站并网发电时,不可避免励磁涌流对变压器和开关的冲击,励磁涌流冲击使变压器使用寿命减少,导致无法实现每天分合变压器,造成阵列变在不发电时仍存在大量的空载损耗。

针对光伏发电站不发电时的空载损耗问题,建议在升压变低压侧安装变压器合闸涌流一体化抑制装置。

光伏电站中出现空载变压器在合闸操作的瞬间,合闸电压相角通常都是随机的和不确定的,导致在投入上述设备时产生涌流。

变压器空载运行时,空载电流约占额定电流的1%~10%左右。

而变压器在空载合闸瞬间可能出现较大的合闸涌流的大小随合闸瞬间的电源电压初相角变化,一般可达额定电流的7~12倍,甚至更高。

变压器合闸涌流严重破坏绝缘,损伤设备,严重降低电能质量,引起谐波污染和电压暂降,甚至可能会造成变压器投运失败,影响光伏发电安全运行。

受时间、天气影响,最好的光伏发电站发电水平为平均每天满容量只能发电5小时。

假如在升压变低压侧安装变压器合闸涌流一体化抑制装置后系统在夜间或阴雨天光伏不发电时,可以自动分闸,使空载运行的变压器与电网断开连接,
降低箱变及光伏发电设备的空载损耗,有效解决光伏发电空载损耗的问题,提高光伏站运行的经济效益。

了解了合闸涌流一体化抑制装置能够有效解决光伏发电空载损耗的问题,对提高光伏站运行有很大帮助。

时间有限,今天就到这里。

想要了解更多变压器励磁涌流知识与治理方法,欢迎留言。

希望能够带给大家帮助,期待我们下期再见!。

光伏发电系统中的输出功率优化与损耗分析

光伏发电系统中的输出功率优化与损耗分析

光伏发电系统中的输出功率优化与损耗分析引言:随着环境保护和可再生能源的重要性日益凸显,光伏发电系统作为一种清洁、可再生且具有广阔应用前景的能源技术,被广泛关注和应用。

然而,在实际运行中,光伏发电系统会面临一系列的挑战和问题。

其中,输出功率的优化和损耗分析是一个关键的研究方向。

本文将探讨光伏发电系统中的输出功率优化方法,并分析主要的功率损失因素。

一、光伏发电系统输出功率的优化方法光伏发电系统的输出功率优化旨在提高系统的能量产出,降低损失,提升发电效率。

下面将介绍几种主要的优化方法。

1. 光伏阵列布局优化光伏阵列布局直接影响系统的发电效率。

合理的布局能够最大程度地减少阴影遮挡,提高太阳能辐射的利用效率。

通常,南北朝向的水平安装方式是最常见的布局方式。

此外,采用多级串联、并联等方式,进一步提高光伏阵列的电压和电流,优化系统的输出功率。

2. 光伏组件选择与匹配光伏组件的选择和匹配对系统的输出功率也有重要影响。

合适的组件选择应考虑组件的质量、效率和温度特性等因素。

均衡系统中各个组件的特性,保证最大功率点的匹配,能够提高系统整体效率和功率输出。

3. 天气预测与智能控制系统天气变化会对光伏发电系统的输出功率产生直接影响。

通过天气预测、智能控制系统以及先进的监测设备,可以对天气情况进行实时监控和预测,从而及时调整系统的工作模式和参数,最大限度地提高系统的发电效率。

4. 清洁与维护定期进行光伏组件的清洁和维护,可有效减少光伏表面的尘埃和污垢,提高光伏组件的发电效率。

此外,检查和更换老化、损坏的组件,对系统的稳定性和输出功率的优化也起到重要作用。

二、光伏发电系统的功率损耗分析1. 光伏组件损耗光伏组件内部自身的损耗是导致光伏发电系统功率损失的主要因素之一。

主要包括电阻损耗、光电转换损耗和反射损耗。

提高组件的效率、减小光电转换和反射损耗,能够有效降低系统的功率损耗。

2. 温度效应损耗工作温度的升高会降低光伏组件的功率输出。

对一种降低光伏电站夜间空载待机损耗方法的思考

对一种降低光伏电站夜间空载待机损耗方法的思考

一、问题背景光伏电站是利用光伏组件将太阳能转化为电能的设施。

在夜间或低光照条件下,光伏电站的光伏组件产生的电能会相对较小甚至为零,但是光伏组件本身还会消耗一定的电能,即空载待机损耗。

如何降低光伏电站夜间空载待机损耗一直是行业关注的焦点之一。

二、常见的降低夜间空载待机损耗方法1. 安装夜间光敏开关夜间光敏开关可以根据光照强度自动开启或关闭光伏组件的供电装置,有效避免光伏组件在夜间继续空载待机,从而减少能源浪费。

2. 使用储能设备将储能设备与光伏电站相结合,白天充电,夜间放电,实现对光伏组件夜间空载待机损耗的有效缓解。

3. 优化电路设计通过优化光伏电站的电路设计,减少夜间空载待机损耗,提高光伏电站的发电效率。

4. 引入智能控制系统智能控制系统可以通过实时监测夜间光照强度,合理调节光伏组件的工作模式,降低夜间空载待机损耗。

三、对降低光伏电站夜间空载待机损耗方法的思考1. 提高光伏组件的光电转换效率光伏组件的光电转换效率越高,单位面积上的发电量也就越大,可以在夜间或低光照条件下减少光伏组件的空载待机损耗。

2. 加强对光伏电站运行数据的监测和分析通过对光伏电站运行数据的监测和分析,可以深入了解光伏电站的发电特性,从而更精确地制定降低夜间空载待机损耗的措施。

3. 加大光伏电站后期运维力度加大对光伏电站后期的设备维护和管理力度,及时发现和修复光伏组件的故障,减小空载待机损耗。

四、结语降低光伏电站夜间空载待机损耗是一个综合性工程,需要光伏电站设备制造商、光伏电站投资商、运维公司等多方合作共同努力。

只有加强技术研发,优化设备设计,提高管理水平,才能更好地降低光伏电站夜间空载待机损耗,推动光伏发电行业持续健康发展。

光伏发电是一种清洁、可再生的能源发电方式,具有环保、高效、长期可持续等特点,是未来能源发展的重要方向。

在光伏电站的运行过程中,夜间空载待机损耗一直是一个亟待解决的问题。

为了降低光伏电站夜间空载待机损耗,需要综合利用先进技术、智能控制系统以及科学管理,进行全面改进和提升。

变压器空载无功损耗

变压器空载无功损耗

变压器空载无功损耗
听说变压器空载的时候也会有损耗?嗯,没错,这损耗还挺大
的呢!
说到空载损耗,你知道为啥会有这事儿吗?其实,就是变压器
在没有电流通过的时候,它的铁芯还是在那儿不断地产生磁场,这
磁场变化就会导致能量损耗。

简单点儿说,就是变压器在那空转,
也得消耗能量。

哎,你说这损耗能不能避免呢?当然能!比如说,我们可以优
化一下变压器的设计,让它的铁芯结构更合理,这样就能减少损耗。

还有啊,用更好的材料制作铁芯,比如高质量的硅钢片,也能降低
损耗。

所以啊,虽然空载损耗是变压器运行中的一部分,但我们还是
可以通过一些方法来减少它的。

这样一来,变压器的效率就提高了,我们的电力系统也能更稳定、更经济地运行了。

光伏组件的效能损失分析方法

光伏组件的效能损失分析方法

光伏组件的效能损失分析方法光伏组件在太阳光照射下将光能转化为电能,但在实际应用中,由于各种因素的影响,会导致光伏组件效能损失。

为了准确评估光伏组件的性能,科学分析效能损失成为一项重要任务。

本文将介绍光伏组件的效能损失分析方法。

一、光伏组件效能损失的来源光伏组件效能损失主要包括以下几个方面:光伏组件内部电阻损失、表面污染、阴影效应、温度效应、老化效应等。

1. 光伏组件内部电阻损失光伏组件内部电阻损失是指电流通过组件内部电阻时产生的能耗损失。

内部电阻损失与组件的材料、工艺及结构设计有关。

降低光伏组件内部电阻损失的方法包括降低电阻材料的厚度、增加电流传输面积、优化组件结构等。

2. 表面污染光伏组件表面的污染会影响组件对太阳光的吸收和转化效率。

常见的污染物包括灰尘、雨水残留物、树叶等。

定期清洗光伏组件表面可以有效降低表面污染引起的效能损失。

3. 阴影效应阴影效应是指光伏组件受到阴影覆盖时,未被阴影遮挡部分的效能降低。

阴影效应会引起光伏组件间接部分失效,使整个光伏系统的发电能力下降。

通过合理布置光伏组件,避免影响阴影效应,可以减少效能损失。

4. 温度效应光伏组件的温度升高会导致效能下降。

高温会使光伏组件的电阻增加,光吸收率降低,从而影响发电效能。

科学合理地控制光伏组件的温度,可以降低温度效应带来的效能损失。

5. 老化效应光伏组件的老化会导致效能衰退。

长期的太阳辐射、温度时变、湿度等因素会使光伏组件的材料老化,从而影响其转换效率。

及时检测和更换老化严重的光伏组件,可以最大程度地减少老化效应对光伏系统效能的损失。

二、光伏组件效能损失分析方法为了准确评估光伏组件的效能损失,需要采用科学可靠的分析方法。

下面介绍几种常用的光伏组件效能损失分析方法。

1. IV曲线分析法IV曲线是光伏组件的电流(I)与电压(V)之间的关系曲线,通过分析IV曲线可以得到光伏组件的开路电压、短路电流、最大功率点等参数。

通过与理想IV曲线进行对比,可以评估光伏组件的效能损失情况。

浅谈光伏并网引起的电能损耗

浅谈光伏并网引起的电能损耗

浅谈光伏并网引起的电能损耗作者:张青峰李东风来源:《科技视界》 2014年第33期张青峰李东风(济源供电公司,河南济源 454650)【摘要】太阳能光伏作为常规能源的一种补充和替代,长期以来受到人们的关注。

近年随着我国光伏产业的快速发展,以及国家电网公司提出建设坚强智能电网新概念以来,光伏电站及分布式光伏并网风起云涌。

但光伏升压站夜间处于空载运行状态,大变比CT无法准确计量极小的空载损耗,造成电网企业无谓的电能损失,引起网损增大,对电网企业造成一定的经济损失,本文作者以济源贝迪空调光伏并网为例,介绍了光伏并网如何减少电网企业供电损耗。

【关键词】太阳能;分布式光伏;电能损耗作者简介:张青峰,男,本科,高级工程师,从事多年电网规划及变电站电气一次设计工作。

李东风,男,本科,工程师,从事变电站设计工作及电网系统研究工作。

0 前言当煤炭、石油等不可再生能源逐渐消耗,能源问题日益成为制约社会经济发展的瓶颈时,太阳能作为一种可再生的能源,越来越引起人们的关注,尤其是可再生能源法正式颁布和环保政策出台,显示了国家对再生能源的关注。

2013年国家能源局印发了《光伏电站项目管理办法》(国能新能[2013]329号),国家电网公司也相继出台了《国家电网公司关于印发分布式电源并网相关意见和规范的通知》(国家电网办[2013]333号)和《国家电公司关于印发分布式电源接入系统典型设计的通知》(国家家电网发展[2013]625号),支持光伏等分布式电源接入电网。

济源供电公司区内所有的光伏用户接入方案基本参照光伏典型设计进行编制,但由于典型设计中计量部分深度不足,极易造成光伏升压变空载损耗由供电公司承担,引起不必要的经济损失,因此下面以实例介绍供电公司如何规避光伏升压站的空载损耗计入电网公司。

1太阳能光伏并网发电系统简介太阳能光伏发电系统主要是由太阳能电池光伏板、控制器、逆变器、升压站、后台机、汇集站等组成。

太阳有光伏板是利用光伏效应把光能转换成电能的元件;太阳能电池采用电压值和电流值标定。

光伏并网项目的效率及损耗

光伏并网项目的效率及损耗

将各种损耗都算进来后光伏并网电站系统效率通常为多少呢?光伏组件虽然使用寿命可达25—30年,但随着使用年限增长,组件功率会衰减,会影响发电量.另外,系统效率对发电量的影响更为重要。

1组件的衰减1,由于破坏性因素导致的组件功率骤然衰减,破坏性因素主要指组件在焊接过程中焊接不良、封装工艺存在缺胶现象,或者由于组件在搬运、安装过程中操作不当,甚至组件在使用过程中受到冰雹的猛烈撞击而导致组件内部隐裂、电池片严重破碎等现象;2,组件初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定,一般来说在2%以下;3,组件的老化衰减,即在长期使用中出现的极缓慢的功率下降现象,每年的衰减在0。

8%,25年的衰减不超过20%;25年的效率质保已经在日本和德国两家光伏公司的组件上得到证实。

2012年以后国内光伏组件已经基本能够达到要求,生产光伏组件的设备及材料基本采用西德进口。

2系统效率个人认为系统效率衰减可以不必考虑,系统效率的降低,我们可以通过设备的局部更新或者维护达到要求,就如火电站,水电站来说,不提衰减这一说法.影响发电量的关键因素是系统效率,系统效率主要考虑的因素有:灰尘、雨水遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、组件串联不匹配产生的效率降低、逆变器的功率损耗、直流交流部分线缆功率损耗、变压器功率损耗、跟踪系统的精度等等。

1)灰尘、雨水遮挡引起的效率降低大型光伏电站一般都是地处戈壁地区,风沙较大,降水很少,考虑有管理人员人工清理方阵组件频繁度一般的情况下,采用衰减数值:8%;2)温度引起的效率降低太阳能电池组件会因温度变化而输出电压降低、电流增大,组件实际效率降低,发电量减少,因此,温度引起的效率降低是必须要考虑的一个重要因素,在设计时考虑温度变化引起的电压变化,并根据该变化选择组件串联数量,保证组件能在绝大部分时间内工作在最大跟踪功率范围内,考虑0。

45%/K的功率变化、考虑各月辐照量计算加权平均值,可以计算得到加权平均值,因不同地域环境温度存在一定差异,对系统效率影响存在一定差异,因此考虑温度引起系统效率降低取值为3%。

光伏发电并网对电能质量以及损耗的影响分析

光伏发电并网对电能质量以及损耗的影响分析

光伏发电并网对电能质量以及损耗的影响分析摘要:随着全球能源危机和节能减排战略的推进,将可再生能源大量接入微网为本地负荷供电已是大势所趋,其中并网光伏发电系统以环保、低噪声、适用范围广等特点而备受青睐。

本文分析了光伏发电并网对电能质量以及损耗的影响分析。

关键词:光伏发电;电能质量;损耗近年来光伏发电装机容量不断扩大,上网电量也逐年增加,但由宁其装机容量规模一般较小、场址布置相对比较分散、输出功率浮动较大的特点,也给电网电能跋量造成了很大的影响:因此研究光伏发电对电能质董时影响,对促进电力有效生产及电网安全稳定运行具有重要意义。

一、光伏发电的基本原理光伏发电利用半导体表面存在的光生伏特效应,逋过光照在半导体材料两端发出.直流电流。

当太阳光照在半导体P-N节上时,新的电子-空穴对就会形成,光子将电子从共价键中激发.后,电,流向N区,空穴流向P区,从而半导体两端产生电势差PN结两端的电路一旦接通,就会形成电流,从P区经外电路流向N区,对负载输出电功率。

二、光伏发电并网对电能质量影响分析1.最大功率点跟踪技术对电能质量的影响(MPPT)。

光伏阵列的输出具有高度非线性特征,并且受到光照强度、温度以及负载状况的影响。

在一定的光照强度和环境温度下,只有唯一的电压值对应着光伏阵列的最大输出功率。

因此,不断地根据光照强度、温度等外部环境因素的变化来调整光伏阵列的工作点,使之始终处于最大功率点的技术称为最大功率点跟踪技术,就是把太阳能光伏阵列输出功率稳定在其可输出的最大值Pm处。

两级式并网光伏发电的拓扑结构,第一级即变换器和最大功率跟踪算法一起接入到光伏发电控制系统中实现整个并网光伏发电系统的最大功率点跟踪。

DC-DC变换器通过控制电力电子功率开关器件的通断,改变功率开关的占空比来调整输出电压平均值的方式改变直流电的幅值。

应用在太阳能光伏发电系统中的电压-电压型DC-DC变换电路主要有:降压式(Buck)、升压式(Boost)、升降压式(Buck-Boost)、库克式(Cuk)。

光伏电站发电量损失研究

光伏电站发电量损失研究

光伏电站发电量损失研究光伏电站的整体性能可以用一个参数来表征,这个参数就是我们常说的PR(performance ratio),即性能比率。

这个参数中这样计算的,比如我们要计算某个电站的年性能比率,那么我们要先计算出系统效率,即光伏电站的年发电量与照射到组件表面的太阳光能量之比,然后我们再将系统效率除以组件效率,就算出性能比率。

这个参数主要受以下因素影响:1、太阳辐照强度分布,组件在不同的太阳辐射强度下,组件的实际效率是不一样的;2、系统的配置,逆变器的转换效率也与组件的连接方式和容量有关系,如果我们在设计时尽可能提高组串的电压,那么逆变器的效率会比较高,线损也会比较少;3、环境温度,组件在不同的温度下工作,其光电转换效率也是不同的。

尽管PR值可以反映整个电站的状况,但是不同地区的电站PR值没有可比性,同一个电站在不同时间段PR值有差异也属于正常情况,而且当我们要研究如何提高系统发电效率或者分析各设备是否正常工作时,仅有PR值也是不够的。

经研究发现,造成PR值偏低的原因有很多种,有些是设备的质量造成的,另一些是设备之间的配置不合理造成的。

所以当我们要对光伏电站进行评估时,就要对造成光伏电站发电量损失的各个环节进行分析。

造成光伏电站发电量损失的主要环节有:1、逆变器转换损失通过测量逆变器的输入功率和输出功率可以测出逆变器的实际转换效率。

2、线损线损包括电流流过开关、电缆和保险丝时的能量损耗,开关和保险丝损耗的能量可以忽略不计,只要计算电缆的线损就可以,电缆的线损可以通过计算电缆的电阻估算出来。

3、温度升高造成的损失晶体硅的功率温度系数是-0.38%/K,组件的效率是在25摄氏度时测出来的,一般情况下,组件在工作时的实际温度都会比25摄氏度。

而且不同的地区环境温度不同,风速也不同,组件安装方式也可能不同,造成温度升高造成的损失也不同。

这个因素造成的能量损失可以通过测量组件的工作温度计算出来。

4、低辐照度造成的损失太阳电池组件的理论效率与太阳光辐照强度有很大的关系。

光伏变压器损耗标准

光伏变压器损耗标准

光伏变压器的损耗标准因具体型号和应用场景而异。

一般来说,光伏变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗。

空载损耗是指在无负载情况下的电能损失,而负载损耗是指在有负载情况下的电能损失。

对于光伏变压器,其损耗标准通常通过效率来计算。

效率越高,损耗率越低。

一些高效率的光伏变压器损耗率可达到1%以下。

然而,实际选择的光伏变压器类型和耐用程度也会影响损耗标准。

因此,在选择光伏变压器时,需要综合考虑其性能、效率和成本等因素。

以上信息仅供参考,如有需要,建议咨询专业人士。

光伏系统损耗与发电量综合分析

光伏系统损耗与发电量综合分析

光伏系统损耗与发电量综合分析光伏发电系统能量损耗在光伏发电系统中,能量损耗主要在光伏阵列、直流导线、交流导线、逆变器、变压器等部件上。

如下图9-1所示。

光伏阵列损耗直流线缆线损MPPT损耗逆变器损耗交流损耗变压器损耗图9-1 光伏系统损耗1.光伏阵列损耗光伏阵列损耗包括失谐损耗、倾斜角损耗、遮蔽损耗、温度损耗等内容。

(1)失谐损耗因为光伏组件电流具有恒流性,组件串联后“就小不就大”,即“木桶效应”,所以必须选择电流一致性好的组件串联,选择电压一致性好的串组在并联。

(2)光伏阵列的倾斜角其倾斜角一般在10度到90度的范围计算而得,计算的输入数据不准,或计算方式不精确,均易导致受光效率下降。

同时还可能受到积尘、积雪等因素的影响。

(3)遮蔽损耗大型电站内的光伏阵列因限于地形、建筑等可能导致部分组件被遮挡。

在较长的电池组串中,如果某个电池被完全遮蔽,就没有了电压,但因其在组串内,还必须承载电流,本身有内阻,所以反而变成了负载,产生局部损耗和发热。

通常消除遮蔽损耗的方法是将一定长度的电池用旁路二极管分成几部分。

跨接在被遮蔽的组件二极管只将该部分旁路,这样可使电池串电压和电流按比例损失,不会损失更多的功率。

(4)温度损耗光伏组件的温度特性是,温度越高,电压越低。

一般,工作温度比参考温度每上升1度,光伏电池的电压就降低0.5%。

2. MPPT损耗MPPT最大功率跟踪,存在一个寻找最大功率的过程,再完美的算法也不可能达到100%的最优。

3.直流线缆线损直流侧电流较大,损耗不可避免。

减少这种损耗的方法是增大电缆的截面积(减小电缆电阻),和增加组串电池的数量(升高直流电压)。

4.逆变器损耗目前国内并网逆变器的效率一般为92~97%之间。

以1.5元/度的电价计算,逆变器效率差2%,年发电量会减少1.6%。

5.交流线缆损耗与直流电缆损耗一样,解决方式也一样。

6.变压器损耗目前普通变压器的效率一般为96%。

电站规模越大,其效率影响越大。

光伏集电线多台变压器空载合闸励磁涌流误动探讨

光伏集电线多台变压器空载合闸励磁涌流误动探讨

光伏集电线多台变压器空载合闸励磁涌流误动探讨发布时间:2022-04-24T02:27:51.969Z 来源:《福光技术》2022年8期作者:向莹[导读] 变压器是电力系统中重要的设备,它是否安全运行直接关系到整个系统的稳定。

合闸励磁涌流引起的变压器保护装置误动是影响变压器安全运行的一个重要的问题之一,所以寻求一个好的保护方案就显得尤其重要。

淮南电力检修有限责任公司安徽淮南 232089摘要:光伏集电线同时并联多台箱式变压器,以单台变压器励磁涌流的原理,研究多台变压器的励磁涌流特点,进一步对集电线保护提出的要求。

关键词:多台变压器;励磁涌流;集电线保护;0 引言变压器是电力系统中重要的设备,它是否安全运行直接关系到整个系统的稳定。

合闸励磁涌流引起的变压器保护装置误动是影响变压器安全运行的一个重要的问题之一,所以寻求一个好的保护方案就显得尤其重要。

国内外学者在励磁涌流的机理、励磁涌流的鉴别方法以及单台变压器空载合闸涌流的抑制上取得了一定的成果,但这些研究主要是针对单台合闸励磁涌流,而很少讨论多台变压器同时空载合闸产生励磁涌流及不同影响因数下励磁涌流的变化情况,与之相对应的抑制方法就更少了。

本文就多台变压器合闸产生涌流的原理进行分析,由于多台变压器在产生涌流的时候会受到变压器与变压器之间的相互影响,结合光伏集电线开关投入箱变变压器群的具体情况,提出避免励磁涌流误动的措施和建议。

1 多台变压器励磁涌流的分析多台变压器同时合闸电路如图1 所示。

图1 多台变压器同时合闸电路这里以四台并联为例,图中LS、RS为系统等效电感和电阻,R1、R2、R3、R4和L1、L2、L3、L4分别为变压器T1、T2、T3、T4、的电阻和电感,变压器群中一次性合闸变压器越多,系统阻抗产生的减弱作用就越强。

随着空载合闸变压器的数量增加,每台变压器的峰值较单台合闸的峰值越小。

对四台在多台变压器同时合闸的时候系统电阻的存在使得变压器之间的磁链相互影响,从而导致了多台变压器合闸励磁涌流中每台的励磁涌流峰值比单台合闸励磁涌流要小,而且随着变压器数量的增加,这两个值之间的差值就会越来越大。

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广西水利水电GUANGXI WATER RESOURCES &HYDROPOWER ENGINEERING 2019(2)
光伏一体化升压变空载损耗探讨
付雪辉
(国家电投集团广西长洲水电开发有限公司,广西梧州
543002)
[摘要]
介绍了长洲光伏电站的运行情况,由于光伏组件发电有时段性,而光伏一体化升压变长期投入运行,消耗
厂用电,为了减少升压变的空载损耗,避免产生系统反送电,通过优化控制流程,将光伏升压变随着逆变器同时投入、退出运行。

[关键词]光伏升压变;优化;空载损耗;长洲光伏电站
[中图分类号]
TM4
[文献标识码]
B
[文章编号]
1003-1510(2019)02-0089-03
1工程概况
长洲光伏电站建于长洲水电站区域内,光伏电
站总容量20MWp ,建设用地全部为长洲公司自有土地。

电站采用就地集中并网方式。

根据各地块面积大小和结构形式,将系统分为14个发电单元(内江9个单元、外江5个单元),其中1540kWp 的发电单元1个,1533.84kWp 的发电单元2个,1472.24kWp 的发电单元5个,1422.96kWp 的发电单元2个,1299.76kWp 的发电单元3个,1293.6kWp 的发电单元1个。

每个光伏并网发电
单元由若干电池板组件采用串并联方式组成光伏电池组件阵列。

光伏电池阵列接入光伏阵列初级防雷汇流箱、直流配电柜后,接入光伏并网逆变器逆变输出0.36kV 低压交流电,然后接入一体化升压变压器就地升压为13.8kV 交流电,再通过13.8kV 线路就近接至长洲水电站主变低压侧的13.8kV 发电机母线上。

其中内江通过1回线路接入5#
主变低压侧,外江通过1回线路接入3#主变低压侧,光伏电站工作示意图见图1。

电站设计年平均利用小时数957.3h ,年平均发电量1915.33万kW·h 。

光伏电站于2017年6月24日全部投入运行。

·机电技术·
[收稿日期]2018-12-25
[作者简介]
付雪辉(1979-),男,江西丰城人,国家电投集团广西长洲水电开发有限公司高级技师,主要从事水电站、
光伏电站的运行管理工作。

图1
光伏电站工作示意图
89
付雪辉:光伏一体化升压变空载损耗探讨
2光伏电站的工作过程
光伏电站是利用一定数量太阳能电池组件串联后接收太阳光,将太阳辐射能转换为一定电压(逆变器额定电压)和电流的直流电,再将若干电池组串在汇流箱内进行并联以提高电流,数个达到额定电流的汇流箱接入一台并网逆变器,通过并网逆变器将电池组件发出的直流电逆变成交流电,经过配电装置后接入电站升压变压器,再通过变压器将电压升高至符合电网要求的电压等级后,并入电网。

3长洲光伏运行情况
正常运行时,系统进线开关在合闸状态。

1#~
14#台逆变器升压变高压侧开关在合闸状态(6#升压
变高压侧061开关),系统通过逆变器出口开关进行并网、解列(6#A 、B 逆变器出口0611、0612开关)。

当输入电压在额定的直流电压范围,同时电网电压在正常工作范围。

逆变器自动合上0611开关实现并网,系统正常发电。

当输入直流电压不在额定直
流电压范围内或电网电压异常或光照强度不满足运行条件时,0611开关分闸,实现系统解列(见图2)。

图2光伏6#一体化逆变器一次接线示意图
长洲光伏电站处于广西梧州市,位于广西东部,属南亚热带季风气候,光热资源充足,年太阳总辐射量为4546.8MJ/m 2,年日照时数大部地区为1556h 。

夏季一般6点左右并网,19∶30左右解列;冬季一般6点半左右并网,19点左右解列,也就意味着一天有将近10个h 逆变器时停止运行状态,但一体化升压变却24h 处于运行状态,在光伏解列情况下,14台一体化升压变空载损耗将消耗系统电量。

光伏一体化升压变采用的是SCB-1250/13.8kV 三圈变,采用ANAF 冷却方式,变压器抽头至III 档
高压侧输出电压13.8kV 。

光伏电站自2017年6月
24日并网投运以来,统计了关口电量表,内外江光伏反送电量见表1。

表1
2018年光伏电站反向送电量统计表
月份1234567891011
内江反送电0.9270.7950.6840.8170.8390.8830.8610.9720.9490.9720.927
外江反送电
0.530.4750.5190.4970.5080.4750.5080.5410.530.3860.53
由此可见,在光伏解列状态下,14台一体化升
压变每个月将消耗系统1.4万kW·h 电量左右,预计全年将消耗17万kW·h 系统电量。

4光伏运行过程优化
为减少光伏一体化升压变的空载损耗,通过优
化控制回路,将一体化升压变在光伏停止发电时间段退出运行,在光伏投入运行前投入一体化升压变。

即通过光伏一体化升压变高压侧0611开关的分合闸来控制一体化升压变的投退。

控制流程优化说明如下:当满足并网运行条件时,逆变控制器发出并网合闸令,扩展2条支路,一路去合一体化升压变高压侧开关,同时将一体化升压变高压开关合闸位置接点送到另一路中;另一路中的一体化升压变合闸辅助接点闭合后,才去合并网开关0611,实现光伏并网运行;当满足光伏解列条件时,逆变控制器发出解列令,扩展2条支路,一路去分分闸并网开关0611,另一条支路加个延时,通过一定延时去分一体化升压变高压开关0611,将一体化升压变退出运行。

5改造后的运行情况分析
改造后的光伏运行方式将发生改变,一体化升压变将从一直带电运行状态转变为每天随着逆变器工作状态而改变,即每天都要停、送电;首先是一体化升压变作频繁停送电,每天都要分、合一次;对于真空断路器来说,每次分合闸间隔时间要大于真空泡内灭弧室内绝缘恢复时间即可,保证下次操作
万kW·h
90
广西水利水电GUANGXI WATER RESOURCES&HYDROPOWER ENGINEERING2019(2)
时,真空泡内以恢复正常绝缘状态即可。

一体化升压变为树脂浇注干式变压器,型号为SCB10-1250/13.8,接线联结组别:Yd11d11;空载损耗为2116W;空载电流0.22%Ia;由于升压变容量小,高压侧全电压充电空载励磁涌流电流小,对变压器产生的影响较少。

光伏一体化升压变运行方式改变后,将加强对变压器、开关等回路的检查,确保设备运行正常,如频繁投入、退出对变压器造成影响,可恢复原运行方式,并考虑在高压侧增加软启动合闸回路,软启动主要原理是首先对一体化升压变零起升压,在高压侧开关两端电压同幅值、同频率,这样才能高压开关闭合时,不会产生冲击,但投入软启动装置将增加成本。

6结语
根据光伏运行特点,一天有近一半时间处于停止发电状态,而一体化升压变一直在投入运行状态,产生空载损耗,为此通过优化回路控制流程,将光伏一体化升压变跟随逆变器一起投入、退出运行,减少空载损耗,避免产生系统反送电,提高经济效益。

参考文献
[1]中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司.长洲水利枢纽20MW光伏发电项目初步设计说明书[R].南宁:中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司,2017. [2]发布式光伏发电并网与运维管理[M].北京:中国电力出版社,2014.
(责任编辑:刘征湛

图3优化后一体化升压变高压开关控制回路图
Discussion on no-load loss of photovoltaic integrated boost transformer
FU Xue-hui
(National Electric Investment Group Guangxi Changzhou Hydropower Development Co.,Ltd.,Wuzhou543002,China)
Abstract:An introduction was made on the operation information of Changzhou Photovoltaic Power Station.Photovol⁃taic power generation is not continuous while photovoltaic integrated boost transformer keeps operating continuously for a long period which leads to unnecessary power consumption.In order to reduce no-load loss of transformer and avoid reverse power transmission from the system,the control program was optimized to make the transformer and in⁃verter be put in or out of operation synchronously.
Key words:Photovoltaic integrated boost transformer;optimization;no-load loss;Changzhou Photovoltaic Power Sta⁃tion
91。

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