光伏电站电气一次设计研究
光伏发电并网工程电气设计方案
光伏发电并网工程电气设计方案1.1电气一次1.1.1某华安风电升压站电气主接线某华安风电升压站现安装一台115±8X1.25%/35kV50MVA主变,110kV侧单回线变组接线;35kV侧单母线接线,出线间隔从右至左分别为:电压互感器间隔、电容器间隔、接地变兼站用变消弧线圈间隔、3回风机进线间隔、预留间隔。
本期光伏电站35kV送电线路经某华安风电升压站35kV 侧预留间隔接入升压站,升压至110kV送至110kV华安变。
1.1.2接入电力系统方式某电网是隶属于某地区的县级地方电网,供电范围为某区,现有110kV、35kV、10kV、380/220V 4种电压等级。
网内有110kV负荷二次变电所(华安变)1座,主变容量2×31.5MVA。
本系统由20个1MWp的光伏发电矩阵组成,总装机20MWp。
经过直流汇流、逆变、升压接入厂区35kV配电装置。
采用一回35kV架空线路接入某华安(某)风力发电有限公司升压站,导线型号LGJ-150,长度8km。
经过某华安(某)风力发电有限公司主变压器升压至110kV,输送至华安变,接入电网。
1.1.3电气主接线1.1.3.1电气主接线初步方案本系统由20个1MWp的光伏发电矩阵组成,总装机20MWp。
经过直流汇流、逆变、升压接入厂区35kV配电装置。
采用一回35kV架空线路接入某华安(某)风力发电有限公司升压站,导线型号LGJ-150,长度8km。
经过某华安(某)风力发电有限公司主变压器升压至110kV,输送至华安变,接入电网。
1.1.3.2光伏电站电场集电线路方案本工程鉴于光伏电站中应避免阴影遮挡,场区内部的线路拟选定电缆直埋敷设方案。
依据光伏电站方阵的最终排布情况及变电站电气设备布置情况,进行电缆型号及截面的选择,具体如下:1)所有太阳电池组件串连接入至直流防雷汇流箱的电缆均采用1对1×4mm²的铝芯单芯交联聚乙烯铠装电缆(每汇流箱输入共11对);2)汇流箱的出线电缆采用1对1×70 mm²的铝芯单芯交联聚乙烯铠装电缆,接入至逆变配电室内的直流配电柜(每汇流箱输出共18对);3)直流防雷配电柜引接至逆变器的直流电缆采用2对1×300 mm²的铝铝芯单芯交联聚乙烯电缆(每直流箱共2对*3);4)逆变器至室外0.315/35KV升压变采用(3根3×300 mm²)的铝芯三芯交联聚乙烯铠装电缆。
光伏发电系统电气设计与分析
光伏发电系统电气设计与分析摘要:随着科技的发展,社会的进步,人们对能源的要求不断增加。
太阳能是可再生资源,光伏发电是光子照射到金属板上被金属板中的电子进行吸收,成为光电子,形成电能。
关键词:光伏发电系统;电气设计;光伏电池引言1光伏发电系统概述光伏发电系统是指能根据需要在指定场地建设一个自行的发电装置,不需对其进行专门操作,能够因地制宜进行分散的布局,采用就近原则采集太阳能作为发电的资源,节省化石能源。
光伏发电系统一般采用光伏组件直接将太阳能转换成电能,是一种新型的、发展前景非常广阔的发电方式,能够就近发电,避免在电力运输途中产生的不必要浪费。
能够高效、环保的进行自主发电,将太阳能转化成电能,向建筑物提供电力。
太阳能是可再生资源,太阳能能够照射到地球的每一个角落,使光伏发电系统摆脱了对于地理位置上的束缚,能够和建筑物进行有机结合,不会占据建筑物以外土地面积,提高利用率。
浮光发电系统安装方式简单易操作,且运行过程不会对环境造成污染。
由于其安装位置距离建筑物非常接近,所以不需安装变电站和配电站,节约投入成本。
2光伏发电系统设计应考虑因素2.1时间季节在理想情况下,光伏发电系统的产能随着太阳辐射的增强而逐渐提高,正午时达到最高,随后随着太阳辐射的减弱产能便逐渐下降。
另外,对于国内而言,夏季的太阳辐射明显强于冬季,因此光伏发电系统夏天的产能同样高于冬季。
2.2天气状况天气状况也是影响光伏发电系统的一大因素,每当阴天或下雨时,太阳辐射显著降低,光伏发电系统的产能自然下降。
因此,天气情况给光伏发电系统造成了不确定性。
2.3系统效率系统效率是影响光伏发电系统产能的关键因素。
太阳能电池组件、逆变器、变压器等组成部分的效率直接影响系统的发电效率,因此设计系统时,必须全面考虑可能影响系统效率的所有因素,以便设计出高效率的光伏发电系统。
2.4防雷设计防雷接地设计是光伏发电系统设计的一个重要方面。
太阳能电池阵列由大面积金属构成,其极易形成雷电感应,因此对发电系统进行防雷设计必不可少。
大型光伏电站的电气设计与研究
大型光伏电站的电气设计与研究摘要:大型光伏电站主要依靠可再生能源的太阳能来提供电量,进而对周边用户进行电力发送。
随着近年来我国经济、科技、技术等方面不断的发展,我国电站也有了较大的转变,大型光伏电站发电相比于传统煤炭变电站电力发电而言,能够有效节约资源使用率,在保证生态环境的前提下,有效降低企业投入资金,是具有商业化前景的产业之一。
本文主要研究大型光伏电站的电气设计,通过主要设备的选择与光伏系统配置,继而对光伏电站电气设计进行分析,希望对相关人员有所启示。
关键词:大型光伏电站;光伏发电;电气设计;引言太阳能资源是目前世界上可再生能源中使用技术发展最快、最成熟的可再生能源,而大型光伏电站就是依靠太阳能来发电的发电站。
光伏发电能够有效提高了我国的资源利用率,解决了煤炭发电工程与生态环境之间的冲突。
2015年,我国相关部门明确规定了太阳能发展的总体方略以及行动计划,这在一定程度上促进了我国大型光伏电站的发展。
但就目前情况而言,大型光伏电站中所需要的成本较高,我国部分中小型企业无法支撑高额的成本,需要通过我国光伏电站的设计来降低企业投入成本,因此,完善我国光伏电站设计水平,是目前光伏电站发展的一大趋势。
1主要设备选择1.1光伏逆变器光伏逆变器与系统的连接方式可分分为集中型逆变器、微型逆变器三种以及组串型逆变器,集中型逆变器单机功率大于100KW,微型逆变器单机功率小于350W,组串型逆变器单机功率小于30KW,组串型逆变器分为单项和三项输出两种,而微型逆变器需要与单件组件配合使用。
光伏逆变器是大型光伏电站的重要组成部分,同时也是并网发电系统的技术核心,光伏逆变器决定着大型光伏电站系统整体的设计方案,并直接影响着大型光伏电站电气系统的运行效率以及故障处理率,良好的光伏逆变器能够有效的增长大型光伏电站电气系统的寿命,同时,光伏逆变器也决定着系统智能化的高低。
1.2光伏组件大型光伏电站电气设计中使用的光伏组件主要为晶硅组件,而太阳能电池技术性能主要从成熟性、转换效率、价格以及环境适用性四个方面观察。
分布式光伏发电系统电气设计
分布式光伏发电系统电气设计一、引言随着可再生能源的快速发展,光伏发电在能源行业中占据了重要地位。
分布式光伏发电系统逐渐受到人们的关注和应用。
本文将围绕分布式光伏发电系统电气设计展开讨论,涵盖系统概述、电气设计原则、电气组件选择、电气布线等方面。
二、系统概述分布式光伏发电系统是一种将光伏电站分布在不同地点的发电系统。
系统主要由光伏阵列、逆变器、变压器、电表等组成。
光伏阵列将太阳光转化为直流电能,逆变器将直流电能转变为交流电能输出到电网,变压器用于实现电压匹配和功率传输,电表用于计量和监测发电量。
三、电气设计原则1. 安全性:电气设计必须遵循相关安全标准,保证系统的人身安全和设备运行的可靠稳定。
防火、防雷击和漏电保护等措施需要得到充分考虑。
2. 可靠性:电气设计应具备可靠性,保证系统长期稳定运行。
电气设备的选购和安装要符合国家标准,合理布局避免单点故障,同时建立健全的检修保养制度。
3. 高效性:电气设计应追求系统的高效运行,充分利用光伏发电系统的发电潜力。
在设计电路拓扑结构时,应合理规划发电组件的数量、容量和布局,优化功率因数和电能传输效率。
四、电气组件选择1. 光伏阵列:选择合适的光伏阵列是分布式光伏发电系统电气设计的核心。
在选取光伏阵列时,要考虑太阳辐照度、阵列朝向角度和阵列倾角等因素,以最大化发电效益。
2. 逆变器:逆变器将直流电能转换为交流电能,选用高效率、稳定性好的逆变器能提高系统的发电效率和电能质量。
同时,要考虑逆变器的额定功率、输入电压范围、输出电压波形等参数,确保逆变器与光伏阵列和电网的匹配。
3. 变压器:变压器在系统中起到改变电压的作用,选取合适的变压器可确保电能的传输和匹配。
变压器的额定容量和变比要与光伏阵列和电网的要求相符。
4. 电表:电表用于计量和监测发电量,需选用准确可靠的电表,并配备完善的数据采集系统和监控软件,实现对系统的实时监测和管理。
五、电气布线1. 光伏阵列布线:光伏阵列之间采用串联或并联方式进行布线,以满足系统的电压和电流要求。
光伏电站电气一次设计研究
光伏电站电气一次设计研究摘要:随着国民经济水平的不断增长,我国所暴露出的能源问题也逐渐凸显出来,在这样的情况下,我国也加大了科学技术的研究力度,大力开发新能源,其中光伏电站就是最具价值的新型能源。
因此,在本文中就以光伏电站为例,探讨了光伏电站电气一次设计要点。
关键词:光伏电站;电气;一次设计中图分类号:TM75文献标识码:A1引言目前我国整体经济呈现深入且高效的发展状态,对于电力系统也提出了更高的要求,电力企业也加大了对新型能源的重视力度,建立了光伏发电系统。
光伏电站在实际建设过程中,需要加大对电气设备运行管理力度,而且还应该对其内部结构和功能进行妥善的维护,建立安全的运行环境,确保电能的高效传输,以此来提高供电质量。
2光伏电站电气系统2.1 太阳能光伏电池组件光伏电站在运行过程中,光伏电池组件是整个电站电气系统的基本组成单元,有光生伏打效应,是一种半导体器件。
最为常见的光伏电池组件主要包括晶体硅太阳能电池、非晶体硅太阳能电池以及薄膜太阳能电池三种。
在实际使用过程中,这三种不同的太阳能电池都有各自的优势,晶体硅太阳能电池更加安全可靠,现如今应用的也最为广泛,在实际应用过程中其不足就是随着大气环境的改变,有可能会出现转换能量衰竭的现象;非晶硅太阳能电池在弱光条件下具备良好的性能,其不足之处是在应用过程中电池转换的效率相对较低;薄膜太阳能电池实际使用过程中展现出了非常好的稳定性能,其不足之处就是生产价格相对较高,原料比较虚切,影响了这种电池的生产规模。
2.2 光伏并网逆变器光伏电站中并网逆变器是一种电源调整装置,也是由半导体器件所形成的,在电气系统中,这种装置能够进行交流和直流之间的逆变。
逆变器主要包含升压回落和逆变桥式回落两个部分,升压回路主要是将输出的电流转化为直流电压,逆变桥式回落能够将升压回落升高的电压转变为交流电压。
2.3 交直流配电柜在电气系统中,交直流配电柜的输入端和电气系统的直流汇流箱相连接,输出端与电气系统的逆变器连接。
光伏发电并网工程电气设计方案
光伏发电并网工程电气设计方案【引言】光伏发电并网工程是目前可再生能源领域中的重要组成部分,其核心是将光能转化为电能,并将所产生的电能并网供应给电力系统。
为了确保光伏发电并网工程的正常运行和高效性能,电气设计在其中起着至关重要的作用。
本文将就光伏发电并网工程电气设计方案进行详细的介绍。
【系统组成】2.逆变器:逆变器是将直流电能转化为交流电能的装置,其主要功能是将光伏组件输出的直流电能转换为电力系统所需的交流电能。
在电气设计中,需要根据光伏组件的总功率和输出电压来选择适配的逆变器。
3.电表:电表用于测量光伏发电并网工程的发电量和消纳量,以及电站的电能质量参数。
在电气设计中,需要选择合适的电表类型和安装位置。
4.汇流箱:汇流箱用于集中汇集光伏组件的电流和电压,同时起到保护和连接的作用。
在电气设计中,需要根据光伏组件的数量和布置来确定汇流箱的容量和布局。
5.电气保护设备:电气保护设备主要包括断路器、避雷器、接地装置等,用于确保光伏发电并网工程的安全稳定运行。
6.监测设备:监测设备用于实时监测光伏发电系统的运行状态和性能参数,以便进行运维和故障诊断。
在电气设计中,需要根据监测要求选配合适的监测设备。
7.高压侧配电设备:高压侧配电设备用于将逆变器输出的交流电能接入电力系统。
在电气设计中,需要根据并网点的要求选配合适的高压侧配电设备。
【设计要点】在光伏发电并网工程电气设计中,需要注意以下几个要点:1.系统可靠性:光伏发电并网工程是长期运行的设备,因此电气设计应确保系统具有较高的可靠性和稳定性。
例如,通过合理选择设备和布线方式,提高系统的抗干扰能力和电气安全性。
2.性能优化:电气设计应根据光伏发电系统的特点和运行要求,优化系统的性能。
例如,合理选择逆变器,优化电路参数,降低系统的损耗和成本。
3.安全保护:电气设计应注重系统的安全保护。
例如,合理设置断路器、避雷器和接地装置,以防止系统因雷击等异常情况而受到损坏。
3MW屋顶分布式光伏发电项目电气一次设计方案
3MW屋顶分布式光伏发电项目电气一次设计方案1.1设计依据(1)《光伏系统并网技术要求》GB/T19939-2005(2)《电力工程电缆设计规范》GB50217-2016(3)《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》D1/T5390-2007(4)《导体和电器选择设计技术规定》D1/T5222-2005(5)《火力发电厂厂用电设计技术规定》D1/T5153-2014(6)《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010(7)《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006(8)《交流电气装置接地设计规范》GB∕Γ50065-2011(9)《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》GB/T50064-2014(10)《电子计算机场地通用规范》GB2887-2011(11)《电力系统二次回路控制、保护屏及柜基本尺寸系列》GB/T7267-2003(12)《电子设备雷击保护导则》GB/T7450-1987(13)《电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件》JB/T 9568-2000(14)《微机继电保护装置运行管理规程》GB/T587-2007(15)《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》D1/T478-2001(16)《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定》D1/T5136-2001(17)《电测量及电能计量装置设计技术规程》D1/T5137-2001(18)《电力系统安全自动装置设计规范》GB/T50703-2011(19)《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》GB4943-96(20)《监控、数据采集和自动控制系统所采用的定义规范和系统》采用的定义规范和系统》本项目总装机容量为3∙135MWp,分为3个1045MWp光伏系统。
考虑到本项目装机容量相对较大,电网短路容量水平相对较低,因此建议本项目以相对较高的电压等级接入电网,因此建议本项目以IOkV电压并入电网。
本项目将通过1回IOkV线路并入电网。
浅谈地面并网光伏电站电气设计要点
浅 谈地面并网光伏电站 电气设计要点
文/ 陈攻 彭 闪闪
做 等 电位处 理,等 电位 处理 也可称 共地 处理 ,即工作地 、防雷地 、保护地均进行等 电 位连接及金属线管 的屏蔽接地 ,消 除各 点之 间
的 电位 差 。
2 . 2 光 伏 系统 的接 地
光 伏 电 站 的 防 雷 是 一 个 系 统 而 且 重 要 的 近 几 年 地 面 并 网 光 伏 电 站 发 展 十 分迅 速 ,而且规 模 也在 不 断 扩 大 , 为 了 保 证 光 伏 电 站 的 安 全 可靠运 行 ,光 伏 电站 的 电气 系统 的设 计 则 尤 为 重要 本 文 根 据 工程 设 计 经 验 及 相 关 规 范 , 从 从 电 气 主接 线设 计 、防 雷接 地, 电缆敷
完善 的 等 电 位 连 接 还 可 以防 止 闪 电 电流 入 地 造
法并不一致,对于不 同的工程应对这些防腐蚀 措施进行比较分析 , 从而推荐 出最佳防腐措施 。 ( 1 )接地装置 采用热镀 锌材料 。采 用热 镀锌扁钢是多数变电站接地装置采用的防腐措 施,它主要利用高温热浸 时所形成的锌 合金层
工程 ,必须 内部 、外部措施综合考虑 。工程的 防雷设计应本着遵循 “ 整体 防御 、综合治理 、 多重保护、层层设防 ”的方针 ,依据相关规程 、 规范 ,力求最大 限度地避免 由于雷击造成重要 设备损害 。 雷击 造 成的 危害有 很 多形式 ,主要 包括
直 击 雷 击 、感 应 雷 击 和 雷 电反 击 三 种 ,在 工 程
一
。
在接 闪雷 电时 ,引下线立 即产生 高电位 ,会对 防雷系统周 围的尚处 于地 电位 的导体产生旁侧 闪络 ,并使其 电位升 高,进而对人 员和设备构 成危害 。为 了减少这种 闪络 危险,最简单 的办 法是采用均压环 ,将 处于地 电位 的导体等 电位 连接起来 ,包括室 内的金属 设施、 电气装置和 电子 设备。如果其与防雷系统的导体,特别是 接闪装置的距离达不到规定的安全要求时,则 应 该用较粗 的导线把它们与防雷系统进行等电 位连接 。这样 在闪电 电流通过时,所有设施立 即形 成一个 “ 等电位岛”,保证导 电部件之间 不产 生有害的 电位差 ,不发生旁侧 闪络放 电。
5MW分布式屋顶光伏发电系统与电气一次设计
2021.13科学技术创新5MW 分布式屋顶光伏发电系统与电气一次设计林淦俞先锋史珍珍(浙江水利水电学院电气工程学院,浙江杭州310018)在当今这个科学技术水平发展迅速的时代下,人们也越来越意识到长期以来采用的传统发电方式的不合理性,于是纷纷开始寻找清洁可持续的发电方式,近些年来屋顶光伏发电技术因其独特的优势而受到关注,渐渐地形成产业并带动经济发展,未来必定会成为电力工业建设中较为重要且不可缺少的一个部分。
本文中,在分析屋顶光伏电站所在地点的地理条件以及太阳能资源的情况下,参考了大量已有的光伏电站设计资料以及相关设计规范,提出了10kV/5MW 分布式屋顶光伏发电系统与电气一次的设计方案,整个设计方案力求规范、可靠和优化性。
1光伏电站的总体设计思路该屋顶光伏电站位于杭州地区的某一厂用建筑,该电站的光伏组件均布置在厂房的屋顶,四周无遮挡物,屋顶类型为混凝土屋顶,经初步计算占用厂房屋顶面积约5万平方米,电站容量为5MW 。
该光伏电站的总体设计框图如图1所示。
本次设计主要分光伏发电系统和升压并网电气一次系统两部分内容,其中光伏系统部分设计主要完成光伏阵列设计、直流汇流箱以及组串式逆变器的选型,升压并网电气一次系统设计主要完成低压侧开关柜、母线、SVG 、主变以及网侧开关柜相关设备选型、短路电路计算以及防雷接地设计等,如图1。
2光伏发电系统的设计2.1光伏阵列设计光伏阵列由一定数量的光伏组件组串用直流汇流箱并联构成。
近些年来,多晶硅电池在中国的市场变得越来越好。
虽然单看电池的转换效率,单晶硅要更优,但是如果考虑到性价比,多晶硅是低于单晶硅的[1],权衡利弊条件,选用280Wp 的多晶硅组件。
组件的安装方式根据厂方水平混疑土屋顶的条件,以及参考文献[1-3],选用最理想倾角固定安装方式,朝向正南,倾角为23毅[4],为防止产生的阴影影响效率[5],组件间隔为1.17米。
为确定光伏组件组串数量,根据GB50797-2012《光伏发电站设计规范》按式(1)和(2)进行计算,得:(1)(2)即串联光伏组件的数量N 为:,因此选择每组串联的组件数量为22块。
20MW光伏发电系统与电气一次设计
20MW 光伏发电系统与电气一次设计摘要:为了保证太阳能资源在光伏发电系统中的有效应用,笔者针对20MW 光伏发电系统以及电气一次设计展开研究,使其能够充分发挥太阳能光伏资源的作用。
关键词:20MW;光伏发电系统;电气一次设计1电气一次系统及光伏发电系统的概述1.1电气一次系统电气一次系统是指由一次设备相互连接,构成发电、输电、配电或进行其他生产过程的电气回路,也被称作一次接线系统或一次回路。
1.2光伏发电系统光伏发电系统是指直接利用太阳能电池将太阳能转换成电能的发电系统。
在其组成上主要包括蓄电池、太阳能电池逆变器和控制器,具有不污染环境、使用寿命长、可独立发电并且能并网发电的特点。
2案例情况分析本文以某县区域建设的光伏发电站为例,该光伏发电站主要供电范围为市电网,其总面积为0.3km2。
20MW光伏发电系统主要运用集中并网、分块发电方案。
该系统共有17个光伏发电单元,每个光伏发电单元51台双分裂箱式变压器对应相连,1台双分裂箱式变压器又分接2台500kW并网逆变器,即1MW作为1个子系统,若干个1MW子系统共同组成整个电站。
在光伏场区中,容量为1000kVA的3570.315-0.315kV双分裂武箱式变压器共设有17台,500kW并网逆变器共设有34台,输出电压为315V。
本文主要对20MW光伏发电系统的光伏组件、光伏组件万阵、光伏方阵、逆变器等进行设计,并计算光伏发电系统的年上网电量。
320MW光伏发电系统设计3.1光伏组件由于单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池产品性能较稳定,使用时间较长,具有较高的光电转化效率和较成熟的制作计算,所以当前的并网光伏电站多使用这两种类型。
通过对本电站周围环境、施工条件、光伏电站年发电量、光资源状况等进行深入分析后发现20MW光伏发电系统设计主要选用多晶硅太阳能电池组件。
20MW光伏发电系统需安装较多组件,且这些组件要占用较多用地面积。
为有效减少占地面积,降低组件安装量,需要将单位面积功率高的光伏组件作为首选对象。
光伏评价项目电气一次
3.2.4.2
变电站10kV--35kV高压配电装置应有防止谐振过电压的措施。
查阅有关图纸资料、变电站运行规程和反事故措施等,现场检查
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T620-1997);
《风力发电场设计技术规范》(DL/T 2383-2007。
序号
项目内容
评价方法
评价依据
查评结论及整改建议
3.2.1.1
光伏电池、汇流箱、逆变器制造方提供的正式技术文件、图纸、试验报告、调试报告应完整齐全,并符合相关标准。
查阅光伏电池、逆变器技术资料、试验报告、调试报告,查阅监控系统参数设定值
《地面用光伏(PV)发电系统概述和导则》(GB/T 18479-2001);
《电力设备预防性试验规程》(DL/T 596-1996)。
3.2.2.2
运行中的箱式变压器测温装置应准确、齐全;测温装置应定期校验。
查阅运行记录、温度计校验报告,现场检查。
《电力变压器第2部分温升》(GB 1094.2-1996);
3.2.2.3
箱式变压器接地应符合规定。
查侧试记录,现场检查。
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-2006)
《电力设备预防性试验规程》(DL/T596-1996)条。
查评专家配合人
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(GB50150-2006);《电力设备预防性试验规程》(DL/T596-1996)。
2.10
变电站电气设备、母线外绝缘以及场区绝缘子的爬电比距应满足安装点的环境污区分级及(海拔)外绝缘选择标准要求。高压配电装置的电气安全距离应满足规程、规范要求。
关于光伏电站电气设计的研究和应用 刘舜章
关于光伏电站电气设计的研究和应用刘舜章发表时间:2017-11-27T12:40:09.987Z 来源:《电力设备》2017年第23期作者:刘舜章[导读] 摘要:社会的繁荣发展离不开能源的支持,然而目前的石油、煤炭等传统能源面临着严峻的供需问题,阻碍了社会的可持续发展。
(武汉烽火富华电气有限责任公司湖北武汉 430070) 摘要:社会的繁荣发展离不开能源的支持,然而目前的石油、煤炭等传统能源面临着严峻的供需问题,阻碍了社会的可持续发展。
面对能源短缺的问题,各国都加大了科技研发的力度,试图开发新型能源。
光伏发电具有高效、环保、可再生等特点,我国的光伏发电技术经过多年的发展,已经取得了阶段性的成效,因此应当把光伏发电作为开发研究的重点。
本文将具体探讨光伏电站电气设计的研究和应用,希望给相关人士提供一些参考。
关键词:光伏发电;设备选择;电气设计引言随着社会不断进步,光伏发电技术迅猛发展,光伏电站建设步伐持续加快。
随之,分布式光伏电站并网工程层出不穷,可以有效缓解能源紧张、用电需求量日渐增加间的矛盾,促进不同行业与领域健康稳定发展。
1 国内外现状有资料表明到2050年,美国电力供给的80%将来自可再生能源,其中光伏总装机将达到300GW,占总电力装机的27%。
预计到2030年美国国内50%的居民用电来自太阳能,相当于l 00GW装机容量。
我国光伏产业在近几年发展得非常迅猛,组件产量全球份额过半,光伏发电工程如雨后春笋般遍地开花。
2015年我国明确了今后能源发展的总体方略、行动纲领和行动计划。
计划到2020年,非化石能源占一次能源消费比重达到15%,天然气比重达到10%以上,煤炭消费比重控制在62%以内。
加快发展太阳能发电势在必行,有资料表明,我国计划到2020年光伏装机累计达到150GW,其中地面电站70GW,分布式80GW。
在这种情况下,完善和提高我国光伏电站的设计水平,己成为光伏电站要进一步发展的大形势下的一个迫切的需求。
光伏发电站电气设计
光伏发电站电气设计一、电气(一)一般规定1、并网光伏发电站系统电气设计应在保证人身和财产安全的前提下,本着提高系统效率、技术先进、功能完善、经济合理、供配电可靠和安装运行方便的原则进行。
2、并网光伏发电站系统的电气设计应满足区域电网的设计要求。
(二)电气主接线1、应依据并网光伏发电站的容量、光伏方阵的布局、光伏组件的类别和逆变器的技术参数等条件,经技术经济比较确定逆变器与就地升压变压器的接线方案;就地升压变压器连接两台不自带隔离变压器的集中式逆变器时,可选用更具优势的双绕组变压器。
2、并网光伏发电站母线上的短路电流超过所选择的开断设备允许值时,可在母线分段回路中安装电抗器。
母线分段电抗器的额定电流应按其中一段母线上所联接的最大容量的电流值选择。
3、并网光伏发电站内各单元发电模块与光伏发电母线的连接方式,由运行可靠性、灵活性、技术经济合理性和维修方便等条件综合比较确定,可采用辐射式连接方式或“T”接式连接方式。
4、并网光伏发电站母线上的电压互感器和避雷器应合用一组隔离开关,并组装在一个柜内。
5、并网光伏发电站内6kV-35kV系统中性点可采用不接地、经消弧线圈接地或小电阻接地方式。
经汇集形成的并网光伏发电站,其站内汇集系统宜采用经消弧线圈接地或小电阻接地的方式。
就地升压变压器的低压侧中性点是否接地应依据逆变器的要求确定。
采用经消弧线圈接地或小电阻接地的方式,宜结合400V 站用电系统,设立满足接地阻抗要求和站用电容量需求的站用接地变。
6、当采用消弧线圈接地时,应装设隔离开关。
消弧线圈的容量选择和安装要求应符合DL/T620的规定。
7、并网光伏发电站llOkV及以上电压等级的升压站接线方式,应根据并网光伏发电站在电力系统的重要性、地区电力网接线方式要求、负荷等级、出线回路数、设备特点、本期和规划容量等条件确定。
(三)站用电系统1、应采用动力与照明网络共用的中性点直接接地方式。
2、站用电工作电源引接方式宜符合下列要求:(1)当并网光伏发电站有发电母线时,从发电母线引接供给自用负荷;(2)当技术经济合理时,由外部电网引接电源供给发电站自用负荷;(3)当技术经济合理时,就地逆变升压室站用电也可由各发电单元逆变器变流出线侧引接,但升压站(或开关站)站用电推荐本条上两条款的引接方式。
光伏电站电气一次设计研究
光伏电站电气一次设计研究摘要:光伏发电是目前最具开发价值的可再生能源之一,在我国得到了快速的发展。
本文重点分析了光伏电站电气的一次设计。
关键词:光伏电站;电气;一次设计;随着经济社会的发展,对电力的需求也在逐渐加大,光伏电站也有了一定的进步,对满足人们生活有着一定的意义。
同时,开发利用可再生资源已成为我国缓解能源供需矛盾、减轻环境污染、调整能源结构的重要举措,建设光伏电站对实现可持续发展的能源战略起到积极的促进作用。
一、光伏电站简介1、概述。
光伏电站是指一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系,与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统,其可分为带蓄电池的独立发电系统和不带蓄电池的并网发电系统。
光伏电站是目前属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目。
2、工作原理。
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形成光伏发电装置。
太阳能光伏组件将直射太阳光转化为直流电,光伏组串通过直流汇流箱并联接入直流配电柜,汇流后接入逆变器直流输入端,将直流电转变为交流电,逆变器交流输出端接入交流配电柜,经交流配电柜直接并入用户侧。
3、优点。
①无枯竭危险;②安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害);③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;⑤能源质量高;⑥建设周期短,获取能源花费的时间短。
二、光伏电站电气系统1、太阳电池组件的选型。
太阳电池组件的类型一共有三种,分别是晶体硅太阳电池、薄膜太阳电池和非晶硅太阳电池,这三种电池各具优缺点。
第一是晶体硅太阳电池,优点是成熟稳定、安全可靠,而且应用的范围较为广泛。
晶体硅电池包括单晶硅和多晶硅电池,价格合理,效率较高。
而晶体硅的缺点是,在光照和大气环境下,电池会出现能量衰竭的情况。
光伏发电站电气设计
光伏发电站电气设计光伏发电站电气设计是指对光伏发电站的电力系统进行设计,包括光伏组件、逆变器、电缆、变压器等电气设备的选型和布局,以及电气系统的连接方式和保护措施等。
下面将从电气设备选型和布局、电气系统连接方式以及电气系统保护措施等方面对光伏发电站电气设计进行详细说明。
首先,对于光伏发电站电气系统的设备选型和布局,需要考虑的主要因素包括发电功率、逆变器类型、光伏组件类型以及电缆和变压器的容量等。
根据实际情况选择合适的设备,确保电气系统的稳定运行。
例如,对于发电功率较大的光伏发电站,逆变器的选型应考虑其输出功率和效率,以及逆变器的并网能力等。
对于电缆的选型,要考虑其额定电压和额定电流等参数,以保证电缆的安全运行。
变压器的选型应考虑发电站的容量和线路电压等因素,确保变压器具有足够的容量。
其次,对于光伏发电站电气系统的连接方式,常见的方式有串联和并联两种。
串联方式是将光伏组件依次连接起来,电流相同,电压相加。
并联方式是将光伏组件并联在一起,电流相加,电压相同。
选择合适的连接方式可以根据发电站的具体情况和要求来确定。
例如,对于需要较高电压输出的发电站,可以选择串联方式,以提高输出电压。
而对于需要较高电流输出的发电站,则选择并联方式,以提高输出电流。
最后,对于光伏发电站的电气系统保护措施,主要包括过电流保护、接地保护和避雷保护等。
过电流保护是通过安装过电流保护装置,对电气系统中可能出现的短路、过载等故障进行及时切断,以保护电气设备的安全运行。
接地保护是通过对电气系统进行接地,确保电气设备和人员的安全。
避雷保护是通过安装避雷装置,对电气系统进行保护,防止雷击等自然灾害对设备造成损坏。
总之,光伏发电站电气设计是光伏发电站建设中的重要环节,通过合理选型和布局电气设备,选择合适的连接方式以及实施有效的保护措施,可以确保光伏发电站的电气系统稳定运行,提高发电效率,减少故障发生,并保障设备和人员的安全。
光伏电站电气一次设计
光伏电站电气一次设计发布时间:2023-04-03T08:12:10.660Z 来源:《科技潮》2023年2期作者:赵雪浩[导读] 随着现阶段社会经济的不断发展,我国能源方面逐渐呈现出日益紧缺的状态和问题。
在此种现象下,我国需要实现对新型能源的有效开发和研究中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司河南郑州 450000摘要:随着现阶段社会经济的不断发展,我国能源方面逐渐呈现出日益紧缺的状态和问题。
在此种现象下,我国需要实现对新型能源的有效开发和研究。
在能源开发研究的过程当中,太阳能具备极大的开发价值,属于一种可再生的新型能源类型。
因此本文将重点就光伏电站电气一次设计展开探讨。
关键词:光伏电站;电气一次设计1光伏发电系统概述在现阶段,光伏发电具备了一定的规模,一般都具有25年到30年左右的使用年限。
在光伏发电中,主要包含了两种发电系统,有离网发电和并网发电,在不同的发电方式当中具备各自的特点和内容。
在离网发电当中,属于一种光伏发电系统,需要实现电网的分离操作,主要适用于缺乏电网的偏远地区,由于在此种方式当中离网发电的系统不能对连续供电现象进行连续的维持,因此其可靠性和稳定性相对比较低,而且在建设的成本也比较高昂,在使用程度方面不适宜大量的用户来进行使用。
并网发电可以实现电网的直接连接,此种发电方式可以在我们的日常生活当中进行广泛化的应用,利用此种方式进行发电可以对有功和无功电能进行提供,对于居民的绝大多数的日常用电需求可以最大限度的满足。
并网光伏发电系统可以涵盖到多个方面的内容,其中包含了光伏阵列、变压器、储能元件、逆变器等。
在光伏电池所产生的直流电部分当中可以经过直流汇线柜来进行接入到并网逆变器的直流侧部分当中,逆变器部分对于直流电可以实现交流电的转换,并且将其供给负载端进行应用。
对于并网光伏发电系统来说,可以分为多个类型,在依据公共母线的性质方面,可以分为直流母线型,交流母线型和交直流混合母线型这三种类型。
光伏电站电气方案
光伏电站电气方案摘要:光伏发电是一种利用太阳光能将光能直接转化为电能的发电方式。
光伏电站电气方案是指光伏电站系统的电气设计和布线方案。
本文将介绍光伏电站电气方案的基本原理、组成部分以及设计考虑因素等内容,以帮助读者更好地了解和应用光伏电站电气方案。
1. 引言光伏电站是近年来快速发展的一种清洁能源发电方式,它不产生污染物和温室气体,具有可再生性和环保性等优势。
光伏电站电气方案是实现光伏发电的重要组成部分,其设计和布局对光伏电站的稳定运行和高效发电起着关键作用。
2. 光伏电站电气方案的基本原理光伏电站电气方案的基本原理是将光能转化为电能。
光伏电池组成光伏电站的核心部件,它利用半导体材料的光电效应将太阳光能转化为直流电能。
经过逆变器的转换,直流电能被转化为交流电能,然后通过变压器提升电压并接入电网中供电。
3. 光伏电站电气方案的组成部分光伏电站电气方案主要包括光伏电池组件、逆变器、变压器、电缆、保护装置等组成部分。
3.1 光伏电池组件光伏电池组件是光伏电站的核心部件,它将太阳能转化为电能。
光伏电池组件的类型多种多样,常见的有单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池等。
3.2 逆变器逆变器是将直流电能转换为交流电能的关键设备。
它将光伏电池组件输出的直流电通过电子器件转换为可供电网使用的交流电。
3.3 变压器变压器是将逆变器输出的交流电压提升到电网要求的电压水平,并实现电能的输送。
变压器通过改变线圈的匝数比例来实现电压的转换。
3.4 电缆电缆是光伏电站电气连接的重要部分,它将光伏电池组件、逆变器、变压器等设备连接起来,传输电能和信号。
3.5 保护装置保护装置包括过压保护、过流保护、短路保护等,用于保护光伏电站电气设备和电网安全运行。
4. 光伏电站电气方案的设计考虑因素在设计光伏电站电气方案时,需要考虑以下因素:4.1 光伏电站容量光伏电站的容量决定了其发电能力和输出功率。
在电气方案设计中,需要根据电站的容量确定光伏电池组件数量和逆变器的规格参数。
大型光伏电站电气设计与分析①
大型光伏电站电气设计与分析①随着我国经济、科技的不断发展,绿色、环保发展理念也愈发的受到重视。
传统火力发电厂需要消耗大量的煤炭等不可再生资源,同时还会排放大量的碳化物和硫化物等,造成环境污染,不利于环境友好型社会的建成。
在此情形下,我国发电厂结构也开始调整,清洁、可再生能源逐渐占据重要地位。
光伏主要依靠可再生太阳能发电,与传统的煤炭发电行业相比,大规模的光伏发电在保证生态环境的前提下,可以有效地节约不可再生资源,减少污染气体排放,有利于社会健康、绿色发展。
本文主要对某大型光伏电站的电气设计进行了研究,对主要设备和光伏配置进行了选型分析,通过这些以期对相关人员有所启发。
标签:大型光伏电站;光伏发电;电气设计;能源工业是国民经济的基础,新能源产业集中体现了现代能源产业“高新、低碳、安全”的技术特点,是未来能源产业的发展方向与技术制高点新能源、可再生能源的开发利用是国家能源产业战略布局的重要一环,2016年国家就提出了控制能源消费中煤炭能源消费量的比重,消费比重将从66%降低到60%,积极发展煤炭的替代能源,在“十三五”期间,可再生能源如风电、光伏产业获得了大发展的机遇,国家对新能源产业政策的支持力度也不断增大。
太阳能是世界上分布最广的可再生能源,光伏发电厂是以太阳能为基础的发电厂。
但由于光伏组件价格、陆上集控中心用地以及光伏送出路径等因素的制约,集中连片开发大型光伏就显得尤为重要。
大型光伏能整合地区资源优势,集中送出,减少征地,降低企业成本,达到降本增效的目的,也是光伏产业未来的发展趋势。
1基本设备选择1.1光伏逆变器目前逆变器主要分为组串式逆变器和集中式逆变器。
随着技术的进步,目前组串式逆变器容量一般在120~180kW级,采用多路MPPT进行跟踪,比较适合于大型地面、山地、丘陵和屋顶分布式光伏场址;集中式逆变器容量一般在1000kW~3500kW,采用1~4路MPPT进行跟踪,比较适合于平坦的一般农田、戈壁、水上等地形起伏较小的站址。
山地光伏发电站电气系统设计主要环节探究
山地光伏发电站电气系统设计主要环节探究太阳能发电是当今世界利用新能源的方式之一。
经调研,我国太阳能在建项目中和目前已建成的光伏项目中,山区在中国的光伏项目占比约为70%。
光伏组件基础工程至关重要,下面详细分析山地光伏发电站电气系统的设计环节。
标签:山地光伏发电;电气系统;设计近些年,随着我国各类地面的光伏发电站不断的发展与创新,为了保障光伏发电站的工作可靠性,光伏电站当中电气系统的设计重点显得尤为重要。
按照山地光伏发电站电气系统的设计经验以及设计标准,从电气主接线设计以及防雷等方面进行分析,为今后山地光伏发电站电气系统设计提供理论性优化依据。
1、山地光伏发电站电气系统设计中主接线设计山地光伏发电站的电气系统当中,电气主接线的设计非常重要,将会直接决定电气系统的使用效率,从而影响整个光伏发电站的发电效率。
按照光伏发电站电气系统的电池阵列位置、装机规模、接入系统的模式、场站的布置以及实际使用设备的特点等因素实行综合性的分析,促使主接线设计方式能够满足山地光伏发电站的供电可靠性、建设灵活性、接线明确性、操作与检修的便利性以及成本投入的节约性等原则。
当光伏发电站以35KV或者其它电压等级在升压过程中,发电站内部的接线方式必然会存在一级或两级的升压状况。
对此,就应当对主接线方式实行重点改进、优化,从经济与效率两个方面明确主接线方案。
山地光伏发电站电气系统当中,380V为用电系统的主要电压等级,发电站用电系统使用照明与动力网络共同应用的中性点直接接地系统。
当经济、建设条件允许时,可以引入外网电源作为光伏发电站的所用电源,备用电源由光伏发电站发电母线引接,并在两路电源之间配备一个备用的电源自動接入装置。
在光伏发电站整体规模较小时或者发电站的占地面积较小时,可以将逆变器的负荷用电通过低压配电装置进行连接并供电。
当光伏发电站的规模较大或者占地面积较大时,需要使用电缆截面较大的电缆进行连接,并保障电缆供电的合理性。