农光互补、渔光互补光伏电站一站式解决方案-2015.4.11

农光互补、渔光互补光伏电站 一站式解决方案
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宋诗 2015年4月11日
目录
1. 农、渔光互补分布式光伏介绍 2.
分布式光伏系统关键技术 分布式光伏系统典型方案设计
3.
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2
分布式光伏发电类型
鱼塘、湖泊 农业大棚 工业屋顶
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监控技术>>智能运维监控系统
电站本地监控端
管控端
小型鱼塘、农业大棚电站
电子大屏展示 数据挖掘分析
中型鱼塘、农业大棚电站
远程专家诊断
值班人员工作台
社 交 圈 APP
大型鱼塘、农业大棚电站
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iSolarCloud
某5MW屋顶电站功率因数控制情况
系统无控制时月度功率因数为0.509
系统增加自动功率因数控制后月度功率因数为0.972
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逆变技术>>逆变器具备SVG功能
自动有功控制（P(f)）
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自动无功控制Байду номын сангаасQ(u)）,多种方式可选
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逆变技术>>逆变器具备储能接口
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农、渔光互补分布式光伏项目
江苏响水沿海100MW光伏电站
项目地点：江苏响水 时间：2014年 装机容量：100MW 机器： SG1000TS
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农、渔光互补分布式光伏项目
江苏盐城100MW光伏电站
项目地点：江苏盐城 时间：2014年 装机容量：100MW 机器： SG1000TS
系统保护
直流拉弧现象
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智能直流汇流箱PVS-16M
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直流保护技术>>逆变器集成光伏专用直流熔丝和防雷器
直流采用光伏专用II级防雷器 a,电压保护水平 Up高达4kV b,总放电电流 Itotal高达40kA
Boost旁路后，如果有一路组串发生短路故障，其他组串和母线电容上的 能量将通过短路点形成回路。如无熔丝保护，无法切断故障点，对组件、 线缆及回路上的其他器件存在非常大的安全隐患，甚至会引发火灾
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分布式光伏系统关键技术
直流保护技术
•智能组件 •拉弧检测和保护 •防拉弧和智能组串扫描 汇流箱 •光伏专用直流熔丝和防 雷器
逆变技术
• 更低的并网谐波 • 高转换效率
电网接入技术
•综合保护设计
监控技术
• 组件级监控与管理 • 分布式多用户监控 •智能运维服务
•组串监测；
•PID效应消除功能 •高精度漏电流保护 •具备SVG功能 •多种通讯技术 •具备储能接口
电站信息 物理通道 省/地电力调度中心
并网设备状态 并网点电压 并网点电流 有功功率 无功功率 发电量
电力光纤
GPRS/3G/4G
RETAIN FOR LIFE!
卫星
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电网接入技术>>电能质量在线监测
电能质量在线监测:电压，电流，功率谐波，频率，三相不平衡，间谐波，电压波动与闪变， 暂态等.可记录并存储至少一年数据。
预防 接收主动的维护建议
生产日志
业务规则 明确专业知识
评分 部署决策模型
环境数据
根据监控数据、历史数据预测设备 故障、老化水平
流程自动化与优化 流程管理与控制 监测与管理分析流程 分析根本原因
维护日志
自动化预测和部署流程
捕获
反馈维护报告
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预测
行动
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监控技术>>清结算系统
-调度管理、远动系统； -对时方式、通信协议、 -信息传输、安全防护
-母线保护
-频率电压异常紧急控制装置 -孤岛检测和防孤岛保护
3 2 1
接入系统 设计要求
4 5
-功率控制、电能质量监测
系统一次
-接入系统方案划分原则 -接入电压等级 -接入点选择 -典型方案
计量与结算
-计费系统 -关口点设置
-设备接口
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逆变技术>>PID效应消除功能
内部采用组件负极虚 拟抬升电路。
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逆变技术>>高精度漏电流保护
当人不小心触碰到光伏组件直流正母线时，交流侧高精度漏电流传感器RCD快速检测并保护，切 断故障回路，确保人身安全。
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目录
1.
农、渔光互补分布式光伏介绍
2. 分布式光伏系统关键技术
3.
分布式光伏系统典型方案设计
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分布式光伏系统结构
电池板 直流汇流 逆变 交流汇流 升压 接入 电网
绝缘检测和防雷保护
监控系统
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•解列与孤岛保护
•电能质量在线监测 •智能调度接口
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直流保护技术>>火灾防范
农业大棚分布式光伏发电系统因产品质量、设计缺陷问题引发的火灾不容忽视
直流拉弧 局部温升 产生火灾
拉弧检测和保护
防拉弧和智能组串扫描汇流箱
智能组件扫描
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高效的磁性及开关器件
高效MPPT及调制算法
三电平逆变拓扑 先进的内部能源管理
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逆变技术>>组串监测
通过组串间对比，历史数据对比及自 学习能力，精确定位故障组串位置，无需 维护人员进站巡检，即可精确定位故障组 串位置。降低维护成本，提高发电量； 及时发现因遮挡等引起失配现象，避 免发电损失。
■ 电站列表方式：
数据对比性更强、数据可指定回溯。 制定电站可展开全天运行数据。 电站数据根据实时更新。
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监控技术>>快速精准故障定位
电站级 方阵级
1号方阵
电站A
电站B
2号方阵
逆变级 组串级
1-1-1组件
1-1逆变器
1-2逆变器
2-1逆变器
2-2逆变器
1-1-2组件
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3
农、渔光互补分布式光伏特点
特 点
挑 战 系统安全性问题突出 特别是火灾隐患
主要形式为农业大棚
通常接入中低压配电网 直接向用户供电
供电质量及可靠性 对用户影响重大
用户关注
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4
农、渔光互补分布式光伏特点
特 点 太阳能发电具有随机性、间歇性， 本地负荷波动幅度大 挑 战 频繁启停和故障退出对电网稳定运 行和能量调度提出挑战
25年
运行保障
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• 采集、实时处理，存储、WEB服务均采用集群分布式架构 • 接入电站数据增多，查询速度不下降 * 可线性扩展 35 • 系统容量从1GW~100GW
监控技术>>全面掌控
■ 世界地图方式：
在地图上标记所有电站的详细位置。 不同颜色代表电站的目前健康状态。 点击电站标记显示运行数据。
D G
电网关注
D G
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农、渔光互补分布式光伏特点
特 点 挑 战
中东部城市，日照条件差； 地区补贴政策的差异
影响电站投资收益，需要从系 统角度降低LCOE，提高PR
投资方关注
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农、渔光互补分布式光伏项目
宁夏石嘴山20MW光伏农业大棚并网电站
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直流保护技术>>智能组件扫描
智能组件
紧急关断
智能组件监控合安装在组件背面
实时采集组件电压、电流和温度
通过载波通讯上传至监控后台
系统拓扑结构
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自动故障模式识别，一键停止组件输出
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直流保护技术>>具有防拉弧功能和组串扫描的汇流箱
UL1699 要求光伏系统必须能够检测拉弧，并且可以可靠抑制拉弧，已经 纳入美国光伏电站标准要求。国内最新相关标准也将拉弧检测作为汇流箱的 基本功能之一提出了明确的要求； 模式识别和控制技术非常关键
1-1-3组件
1-2-1组件
1-2-2组件
2-2-1组件
2-2-2组件
组 串
组 件
设备故障毫秒级数据录波分析
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监控技术>>自动化巡检消缺
实时故障告警
故障预处理
售后维修处理
日常 巡检 处理 预案
低级 故障 对应 预案
中级 故障 对应 预案
高级 故障 对应 预案
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逆变技术>>逆变器具备SVG功能
动态闭环无功控制功能 逆变器具备SVG功能 确保并网点功率因数大于0.95，主动支撑电网稳定性 无需增加额外的无功补偿装置，减少用户投资
功率因数
关口表有功
逆变器发无功
系统原理框图
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实时调节曲线
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逆变技术>>逆变器具备SVG功能
光伏发电输出波动 加上储能系统后 光伏发电平稳输出
光伏发电
～－
储存和释放蓄电 池的能量来保持 光伏发电的输出 稳定 储能系统
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电力系统
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电网接入技术>>需要满足国网及各地方电网的要求
系统通信
-通道要求、通信方式
-通信设备供电 -通信设备布置
系统综保
-线路保护
系统调度自动化
用户直接投资结算
投资者投资电站
第三方投资多方结算
投资收益 投资收益 补贴 补贴
电费
电费
发电给电网
电费
发电给企业
发电给电网
光伏电站常用结算方式，直接获得上网电费与国家补 贴
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商业屋顶电站常用结算方式，在获取上网电费和国 家补贴同时，对附近企业供电
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监控技术>>清结算系统
•10kV/35KV并网，容量小于20MW
•10kV/35KV并网，容量小于20MW
•10kV/35KV并网，容量大于300kW
荒山荒地
商业屋顶
户用屋顶
•10kV/35KV并网，容量小于20MW
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•380V并网，容量300kW左右
•220V或380V并网，容量在8kW以下
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监控技术>>智能大数据分析
B I 电站巡检
计划 使用场景和分析，执行资源、库存及资产规划 其它数据 关联 聚类 分类 预测 执行 根据优化的规划执行维护 性能日志
预测性模型 传感器数据 预测性维护数据
基于多种方法计算故障可能性
产生分数及建议 与维护规划整合 优化 定义决策优化
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电网接入技术>>解列与孤岛保护
并网点低压、低频或者停电
时，主动切断出线柜断路器，
与逆变器自身孤岛保护配合工 作，确保系统安全。
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电网接入技术>>智能电网调度技术
光纤专线、GPRS/3G/4G网络、北斗卫星等多种方式，需要满足各地电力公司不同的规范要求。
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逆变技术>>更小的并网电流谐波
降低对电网和用户的影响
目前主流光伏逆变器产品 在额定功率时达到 THDi<3%
SG500MX-M 光伏逆变器在10% 负 载时可以实现电流谐波<3%
不同技术谐波对比
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逆变技术>>高转换效率
项目地点：宁夏石嘴山 • 时间：2014年 • 装机容量：20MW • 逆变器：SG1000TS
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农、渔光互补分布式光伏项目
肥东县浪波塘20MW渔光互补光伏电站 肥东县下塘镇20MW渔光互补光伏电站
项目地点：安徽合肥 时间：2015年（在建） 装机容量：20MW+20MW
监控技术>>智慧光伏云iSolarCloud
基于J2EE企业级开发平台
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可以支持100+GW电站规模的接入与管理
采用最新的云平台技术，实时大数据分析，实现整套系统数据分析与计算 BI商业智能分析平台已经有过超过5年以上的开发经验
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监控技术>> iSolarCloud云平台架构
客 服 人 员
专 家 团 队
运 维 团 队
现 场 运 维
维 修 人 员
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监控技术>>故障管理
■ 平台故障管理：
判断关联故障、列表显示根源故障 知识库根据故障给出维修意见 规范化标准化消缺流程管理
■ 线下维修人员APP：
实时上报故障
Web端与APP互动 故障问题APP内置交流平台
-通道及规约要求等。
-主要设备选择
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电网接入技术>>综保设计
在原有逆变器与变压器保护的基础上，增加两级保护接入原有配电系统。
保护功能：三段过流保护（可带方向），三段零序过流保护，过负荷告警，低频减载，低压减载； 出现故障时保护跳闸优先顺序为:逆变器房,光伏接入系统,用户配电房断路器。