并网光伏发电系统结构种类及工作特点分析
并网光伏电站基本结构系统组成主要设备及性能简介
并网光伏电站基本结构系统组成主要设备及性能简介概述并网光伏电站是将太阳能转化为电能并连接到电网的一种发电系统。
它由光伏组件、逆变器、变压器和配电系统等设备组成,主要用于向电网输送电能。
本文将对并网光伏电站的基本结构、系统组成、主要设备及其性能进行简述。
基本结构并网光伏电站基本结构包括太阳能光伏组件阵列、逆变器、变压器和配电系统。
太阳能光伏组件通过光伏效应将太阳能转化为直流电能,在经过逆变器的转换后,将直流电能转化为交流电能,并通过变压器进行电压调整,最后通过配电系统与电网连接,实现电能的输送。
系统组成1. 光伏组件光伏组件是并网光伏电站中最核心的组成部分,它由多个光伏电池组成。
光伏电池将太阳能转化为直流电能,并且具有自洁、优异的抗风、抗冲击性能。
在光伏电站中,光伏组件通常会被安装在支架上,以最大限度地吸收太阳能。
2. 逆变器逆变器是光伏电站中的核心设备之一,它将光伏组件输出的直流电能转换为交流电能,并确保输出功率符合电网要求。
逆变器具有高效率、稳定性和可靠性的特点,常见的逆变器类型包括集中式逆变器和分布式逆变器。
3. 变压器变压器是光伏电站中用于电压调整和输电的重要设备。
它将逆变器输出的交流电能的电压调整为适合电网输电的电压。
变压器还具有隔离电网的作用,确保电网的安全性和稳定性。
4. 配电系统配电系统是并网光伏电站中用于将电能输送到电网的系统。
它包括电缆、开关设备、电表计量等组成部分。
配电系统负责将逆变器转换后的交流电能通过电缆连接到电网,并进行相应的电能计量和记录。
主要设备及性能简介光伏组件•主要设备:太阳能光伏电池•性能特点:–高效转化太阳能为电能–自洁能力,能够减少灰尘和污染物对光伏板的影响–抗风、抗冲击性能良好,具有较长的使用寿命逆变器•主要设备:集中式逆变器、分布式逆变器•性能特点:–高效稳定的直流-交流转换效率–宽输入电压范围,适应不同光照条件下的电能输出–具有电网保护功能,能够自动检测并隔离故障变压器•主要设备:变压器装置•性能特点:–能够调整逆变器输出的交流电压,符合电网要求–具有隔离电网的作用,确保电网的安全性和稳定性–功率损耗小,能够提高系统的整体效率配电系统•主要设备:电缆、开关设备、电表计量等•性能特点:–通过合理的配电设计和设备选择,能够实现可靠的电能输送–具备相应的电能计量和记录功能,为电网管理提供数据支持–系统运行稳定,具有较高的安全性和可靠性总结并网光伏电站是一种利用太阳能发电的系统,它由光伏组件、逆变器、变压器和配电系统等设备组成。
光伏并网发电系统
Inverter
1 or 3 phase connection
多串式逆变器
1.3 光伏并网系统接入方式
Ac module Ac module
Ac module
Grid
DC bus
Central inverter
3 phase connection
集中式逆变器——目前主流应用
Grid
1 phase connection
①光伏电池方阵;②控制器;③电缆;④逆变 器;⑤配电系统;⑥用电器;⑦输电电缆;⑧ 电网
1、光伏并网发电系统
发电----直流配电----并网逆变---交流配电--变压---电网
光伏阵列:
由太阳电池 汇流
串并联封装 箱:
为电池组件, 再由组件串
汇集 连线、 采集
并联构成光 信号、
伏发电方阵, 防雷、
上述几种拓扑都可以有效解决 漏电流问题,在行业内得到广 泛的应用。
1.2 三相光伏并网逆变器主电路拓扑现状
S1
S3
S5
a
C
b
c
AC
S4
S6
S2
三相逆变桥是光伏并网逆变系 统的功率主电路的核心,它的 作用是将光伏阵列输出的非线 性直流电源转换成可以并入电 网的交流电源。
三相并网逆变器主功率逆变桥 主要有两电平逆变桥、三电平 逆变桥、H桥并联等几种典型拓 扑
在太阳光的 防反、
照射下,产 隔离 生电压,形 等
成回路电流,
输出直流电
力。
配电:
计量、 开关、 漏电保 护、防 雷、保 险、滤 波、
并网逆变器: 将直流转换 为与电网同 频率、同幅、 同相的交流 电的电力设 备。具有控 制、保护、 安全功能。
并网太阳能光伏发电的特性及自动化技术应用
(三)气象条件的变化
当一个区域的太阳能光伏发电达到一定规模时,如果地理气象出现大幅变化,为了控制和调整系统的频率和电压,电网将需要为光伏并网发电系统提供足够的区域性旋转备用机组和无功补偿容量。
(四)远距离光伏电能输送
当光伏并网发电远距离输送电力在经济和技术上成为可能时,由于光伏并网发电没有旋转惯量、调速器及励磁系统,它将给交流电网带来新的稳定问题。根据电网的要求,光伏并网发电站需要配备自动无功调压装置。
四、自动化技术在并网太阳能光伏发电站中的应用
在并网太阳能光伏电站中采用以下自动化技术来保证太阳能光伏发电站接人电网的安全稳定的运行。并网逆变器是影响光伏并网发电系统经济可靠运行的关键部件,除了其本身的基本功能外,它还具有以下功能来保证电站及电网的安全稳定运行:
3.电能质量监测分析装置
光伏电站在并网点装设满足IEC61000-4—30《电磁兼容第4—30部分试验和测量技术一电能质量》标准要求的A类电能质量在线监测装置,以监测光伏电站的电能质量信息,包括谐波、波形畸变、直流分量、频率、电压偏差、电压不平衡度、电压波动和闪变等电能质量指标,并将电能质量数据远程传送到电网企业,保证电网企业对电能质量的监控。
4.有功功率控制系统
并网太阳能光伏电站应具有有功功率调节能力,并能根据电网频率、调度部门指令等信号自动调节电站的有功功率输出,确保输出功率及变化率不超过给定值。
四、太阳能光伏功率预测系统
对光伏电站的输出功率进行预测有助于电力系统调度部门统筹安排常规能源和光伏发电的协调配合,及时调整调度计划,合理安排电网运行方式,一方面有效地降低光伏接入对电网的影响,提高电网运行的安全性和稳定性,另一方面减少电力系统的旋转备用和运行成本,以充分利用太阳能资源,获得更大的经济效会效益。
并网光伏发电系统电气系统简介
并网光伏发电系统电气系统简介1、光伏发电系统背景2013年7月4日国务院颁发《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》,意见中明确指出未来发展光伏产业的重要性。
光伏产业是全球能源科技和产业的重要发展方向,是具有巨大发展潜力的朝阳产业,也是我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业。
我国光伏产业当前遇到的问题和困难,既是对产业发展的挑战,也是促进产业调整升级的契机,特别是光伏发电成本大幅下降,为扩大国内市场提供了有利条件。
要坚定信心,抓住机遇,开拓创新,毫不动摇地推进光伏产业持续健康发展。
2、光伏发电系统组成太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组,光伏系统电池控制器,逆变器,汇流箱和交直流逆变器是其主要部件。
其中的核心元件是光伏电池组和控制器。
各部件在系统中的作用是:(1)光伏电池:光电转换。
(2)控制器:作用于整个系统的过程控制。
光伏发电系统中使用的控制器类型很多,如2点式控制器,多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等,我国目前使用的大都是简单设计的控制器,智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。
(3)逆变器:将光伏组件发出的直流电转化成交流电。
(4)汇流箱:将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来,组成一个个光伏串列,然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流防雷箱,在光伏防雷汇流箱内汇流后,通过控制器,直流配电柜,光伏逆变器,交流配电柜,配套使用从而构成完整的光伏发电系统,实现与市电并网。
(5)交直流逆变器:由于它的功能是交直流转换,因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。
并网逆变器采用最大功率跟踪技术,最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。
3并网光伏发电电气系统设计方法简介3.1 并网光伏发电系统构成3.2 影响太阳能电站发电的10个因素1:太阳辐射量2:太阳电池组件的倾斜角度3:太阳电池组件的效率4:组合损失5:温度特性6:灰尘损失7:最大输出功率跟踪(MPPT)8:线路损失9:控制器、逆变器效率10:蓄电池的效率(独立系统)3.3 光伏直流系统设计3.3.1光伏阵列倾角、阴影遮挡设计光伏方阵阴影遮挡设计:光伏方阵与障碍物的距离,一般的确定原则:冬至当天早9:00至下午3:00之间,光伏电池组件方阵不应被阴影遮挡。
太阳能并网光伏发电系统的特点及施工
太阳能并网光伏发电系统的特点及施工一、太阳能并网光伏发电的特点太阳能是一种清洁、环保能源,而且取之不尽用之不竭,是丰富永久性天然能源。
太阳光电转化安全可靠,并直接通过并网逆变器,把电能送上电网,由于不需要蓄电池,无需机械部件与传动系统,可节省设备投入费用。
太阳能并网光伏发电与建筑一体化既可作发电部件、集热系统,又可做建筑墙体、屋面或建筑构配件,有利于降低建筑结构与装饰成本。
不用单独建设厂房、车间,依附在房屋工程上,可节地、节省发电基建费用。
系统采用太阳能电池组件,使用寿命长(≥25年),衰减小,具备良好的耐候性,防风、防雹。
能有效抵御湿气和盐雾腐蚀,无毒无害。
太阳光能转换为电能,转换效率高,不产生垃圾及废弃物,有利于环境保护,减少常年维修与处理费用。
安装简单方便,无噪音,无污染,建设周期短,自动调控,无需人员值守,也无需线路架设,减少常年运行费用。
不仅可供自有房屋使用,亦可并网利用。
自2009年财政部按装机容量每瓦20元给予补贴,各市亦有政策支持。
二、太阳能并网光伏发电的工艺原理是将光伏电池组件安装在建筑物或构筑物上,再通过光伏并网逆变器将太阳能所发的电能转换为符合400V低压电网的交流电传输至用电器终端或并入电网。
逆变器实时跟踪电网频率和电压,一旦电网失电,在5毫秒内关机,停止发电,保护整个电网系统和人身安全。
三、太阳能并网光伏发电的工艺流程与操作要点(一)、工艺流程技术准备→现场准备→太阳电池板支架安装→太阳电池板安装、连线→系统布线→系统调试、试运行(二)、操作要点1、技术准备技术准备是决定施工质量的关键因素,它主要进行以下几方面的工作:先对实地进行勘测和调查,获得当地有关数据并对资料进行分析汇总,做出切合实际的工程设计。
准备好施工中所需规范,作业指导书,施工图册有关资料及施工所需各种记录表格。
组织施工队熟悉图纸和规范,做好图纸初审记录。
技术人员对图纸进行会审,并将会审中问题做好记录。
会同建设单位和设计部门、监理单位、总包单位对图纸进行技术交底,将发现的问题提交设计部门和建设方,并由设计部门和建设方做出解决方案(书面)并做好记录。
光伏发电系统的构造及特性分析
光伏发电系统的构造及特性分析随着全球能源消耗量的不断增加,人们已经意识到亟需采取措施,改善能源供给的局面。
光伏发电系统因其清洁、环保的特性而备受关注,成为许多国家发展可再生能源的重要手段。
本文旨在分析光伏发电系统的构造及特性,为读者提供更具体的了解。
一、光伏发电系统的构造光伏发电系统主要由下面几个部分组成:光电转化器、直流电池组、交流逆变器和配电系统。
1. 光电转化器:光电转化器主要由太阳能电池板、支架、电缆和接线盒等组成。
太阳能电池板是光伏发电系统的核心部件,由许多个电池组成,能将太阳能转化为直流电能。
支架用于安装太阳能电池板,以便最大化吸收太阳能。
电缆和接线盒主要用于连接太阳能电池板与直流电池组。
2. 直流电池组:直流电池组用于储存由太阳能电池板产生的直流电能。
典型的直流电池组有深循环铅酸蓄电池、镍铁电池和锂离子电池等。
由于太阳能电池板的输出功率不够稳定,需要通过电池组来储存电能以应对不同的工作环境。
3. 交流逆变器:交流逆变器是光伏发电系统的另一个核心部件,能将直流电转化为标准的交流电形式。
逆变器主要由微处理器、直流输入接口、直流输出接口、交流输出接口和保护控制电路等组成。
逆变器不仅能增加系统的电压和电流,还能提高系统的动态响应能力,保证系统的安全可靠性。
4. 配电系统:配电系统是光伏发电系统的最后一道工序,能将交流电力从逆变器转移到交流电力网络。
配电系统包括开关、电子负载、电抗器、反向电流保护等多个部件,以确保系统的可靠工作。
二、光伏发电系统的特性分析光伏发电系统由于其特殊的构造,具有许多独特的特性,下面让我们一起来看看。
1. 可再生资源:光伏发电系统所需要的唯一能源就是太阳能,而太阳是一种可再生资源,环保、安全、经济。
2. 非污染性:光伏发电系统发电无任何污染物的排放,给环境和人体带来的影响非常小。
3. 低维护成本:光伏发电系统没有易损的部分,也没有高速旋转、燃烧等机械活动,得到低维护成本。
太阳能光伏发电系统的分类、组成及工作原理介绍
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。
并网光伏发电系统总结
并网光伏发电系统总结一、并网光伏系统1、1并网光伏系统概念光伏并网发电系统就是太阳能光伏发电系统与常规电网相连,共同承担供电任务。
当有阳光时,逆变器将光伏系统所发的直流电逆变成正弦交流电,产生的交流电可以直接供给交流负载,然后将剩余的电能输入电网,或者直接将产生的全部电能并入电网。
在没有太阳时,负载用电全部由电网供给。
因为直接将电能输入电网,光伏独立系统中的蓄电池完全被光伏并网系统中的电网所取代。
免除配置蓄电池,省掉了蓄电池蓄能和释放的过程,可以充分利用光伏阵列所发的电力,从而减小了能量的损耗,降低了系统成本。
但是系统中需要专用的并网逆变器,已保证输出的电力满足电网对电压、频率等性能指标的要求。
逆变器同时还控制光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)、控制并网电流的波形和功率,使向电网传送的功率和光伏阵列所发出的最大功率电能相平衡。
这种系统通常能够并行使用市电和太阳能光伏系统作为本地交流负载的电源,降低了整个系统的负载断电率。
而且并网光伏系统还可以对公用电网起到调峰的作用。
太阳能光伏发电进入大规模商业化应用是必由之路,就是将太阳能光伏系统接入常规电网,实现联网发电。
与独立运行的太阳能光伏发电站相比,并入电网可以给光伏发电带来诸多好处,可以归纳以下几点:1、省掉了蓄电池作为储能;2、随着逆变器制造技术的不断进步,以后逆变器的稳定性、可靠性等将更加完善;3、光伏阵列可以始终运行在最大功率点处,由电网来接纳太阳能所发的全部电能,提高了太阳能发电效率;4、电网获得了收益,分散布置的光伏系统能够为当地的用户提供电能,缓解了电网的传输和分配负担;5、光伏组件与建筑完美结合,既可以发电又能作为建筑材料和装饰材料。
1、2并网发电系统的主要组成1、光伏阵列;2、直流防雷汇流箱、交直流防雷配电柜;3、并网逆变器,直交流转化;4、漏电保护、计量等仪器、仪表;5、交流负载。
二、并网逆变器2、1并网逆变器的功能并网逆变器是光伏并网系统的核心部件和技术关键。
并网光伏发电系统类型结构说明及工作过程说明
并网光伏发电系统类型结构说明及工作过程说明所谓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之后直接接入公共电网。
并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏系统,也有分散式小型并网光伏系统。
集中式大型并网光伏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。
而分散式小型并网光伏系统,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,是目前并网光伏发电的主流。
常见并网光伏发电系统一般有下列几种形式。
1.有逆流并网光伏发电系统有逆流并网光伏发电系统如图1-12所示。
当太阳能光伏系统发出的电能充裕时,可将剩余电能馈入公共电网,向电网供电(卖电);当太阳能光伏系统提供的电力不足时,由电网向负载供电(买电)。
由于向电网供电时与电网供电的方向相反,所以称为有逆流光伏发电系统。
1-12有逆流并网光伏发电系统2.无逆流并网光伏发电系统无逆流并网光伏发电系统如图1-13所示。
太阳能光伏发电系统即使发电充裕也不向公;电网供电,但当太阳能光伏系统供电不足时,则由公共电网向负载供电。
图1-13无逆流并网光伏发电系统3.切换型并网光伏发电系统切换型光伏并网发电系统如图1-14所示。
所谓切换型并网光伏发电系统,实际上是具有自动运行双向切换的功能。
一是当光伏发电系统因多云、阴雨天及自身故障等导致发电量不足时,切换器能自动切换到电网供电一侧,由电网向负载供电;二是当电网因为某种原因,然停电时,光伏系统可以自动切换使电网与光伏系统分离,成为独立光伏发电系统工作状态。
有些切换型光伏发电系统,还可以在需要时断开为一般负载的供电,接通对应急负载的供电,一般切换型并网光伏发电系统都带有储能装置。
图1-14切换型并网光伏发电系统。
光伏并网发电系统的分类及其结构
光伏并网发电系统的分类及其结构一.可调度式与不可调度式目前常见的光伏并网发电系统,根据其系统功能可以分为两类:一种为不含蓄电池的“不可调度式光伏并网发电系统”;另一种为系统包括蓄电池组作为储能环节的“可调度式光伏并网发电系统”。
两者的系统配置示意图如图1和图2所示。
可调度式并网光伏系统设置有储能装置,兼有不间断电源和有源滤波的功能,而且有益于电网调峰。
但是,其储能环节通常存在寿命短、造价高、体积笨重以及集成度低的缺点,因此,目前这种形式的应用较少。
可调度式光伏并网发电系统与不可调度式相比,最大的不同是系统中配有储能环节,通常采用铅酸蓄电池组,其容量可根据实际需要进行配置。
在功能上,可调度式系统有一定扩展和提高,主要包括:(1)系统控制器中除了并网逆变器部分外,还包括蓄电池充放电控制器,根据系统功能要求进行蓄电池组能量管理。
(2)在交流电网断电时,可调度式系统可以实现不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)的功能,为本地重要交流负载供电。
(3)较大容量的可调度式光伏并网发电系统还可以根据运行需要控制并网输出功率,实现一定的电网调峰功能。
图.1 不可调度式光伏并网发电系统配置示意图图.2调度式光伏并网发电系统配置示意图虽然在功能上优于不可调度式光伏并网系统,但由于增加了储能环节,可调度式光伏并网系统存在着明显的缺点。
这些缺点是目前限制可调度式光伏并网系统广泛应用的主要原因,包括:(1)增加蓄电池组导致系统成本增加。
(2)蓄电池的寿命较短,远低于系统其他部件寿命:目前免维护铅酸蓄电池在合理使用下寿命通常为 3 到 5 年,而光伏阵列一般可以稳定工作 20 年以上。
(3)废弃的铅酸蓄电池必须进行回收处理,否则将造成严重的环境污染。
二.集中式发电与分布式发电根据光伏并网发电系统的规模和集中程度,可以将其分为集中式发电系统和分布式发电系统。
集中式发电系统可以看作一个太阳能发电站,其峰值功率可以达到上兆瓦,输出电压等级也较高,可以直接连入中压或高压输电网。
光伏并网发电系统
光伏并网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之后直接接入公共电网。
光伏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;也有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,是并网发电的主流。
1.光伏并网发电系统组成1、光伏组件光伏组件是整个发电系统里的核心部分,由光伏组件片或由激光切割机机或钢线切割机切割开的不同规格的光伏组件组合在一起构成。
由于单片光伏电池片的电流和电压都很小,所以要先串联获得高电压,再并联获得高电流,通过一个二极管(防止电流回输)输出,然后封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上,安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封。
把光伏组件串联、并联组合起来,就成了光伏组件方阵,也叫光伏阵列。
工作原理:太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由p区流向n区,电子由n区流向p区,接通电路后就形成电流。
其作用是将太阳能转化为电能,并送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
组件类型:单晶硅:光电转换率≈18%,最高可达到24%,是所有光伏组件中转换率最高的,一般采用钢化玻璃及防水树脂封装,坚固耐用,使用寿命一般可达25年。
2、控制器(离网系统使用)光伏控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的自动控制设备。
采用高速CPU微处理器和高精度A/D模数转换器,是一个微机数据采集和监测控制系统,既可快速实时采集光伏系统当前的工作状态,随时获得PV站的工作信息,又可详细积累PV站的历史数据,为评估PV系统设计的合理性及检验系统部件质量的可靠性提供了准确而充分的依据,还具有串行通信数据传输功能,可将多个光伏系统子站进行集中管理和远距离控制3、逆变器逆变器是一种将光伏发电产生的直流电转换为交流电的装置,光伏逆变器是光伏阵列系统中重要的系统平衡之一,可以配合一般交流供电的设备使用。
简述四大光伏发电系统
简述四大光伏发电系统根据市面上现有的光伏发电项目,结合不同的应用场景,太阳能光伏发电系统可以大致分为四种类型:并网发电系统、离网发电系统、并离网储能系统和多种能源混合微网系统。
一、并网发电系统由光伏组件、并网逆变器、负载、双向电表、并网柜和电网组成。
并网发电系统示意图原理是将光伏组件产生的直流电通过逆变器转化为交流电,再供给到负载和接入电网。
这样,满足家庭负载的同时,多余的电还可以卖入电网。
其特点如下:1.与电网连接,电量部分或全部上传电网。
2.电网停电,光伏发电也停止。
因为逆变器都有防孤岛,也就是电网公司要求:电网停电,光伏电也必须立刻断电,主要是安全考虑。
3.晚上居民还是依靠市电。
4.没有储能装置。
二、离网发电系统和并网发电系统相对的,就是离网发电系统,由光伏组件、离网逆变器、蓄电池、负载等构成。
比较先进方案中已经将逆变器+蓄电池集成为一体设备,如离网储能一体机。
离网发电系统可以不依赖电网而独立运行,一般应用于偏僻地区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等。
分体式离网发电系统示意图一体式离网发电系统示意图在有光照时将太阳能转化为电能,通过离网逆变器给负载供电,或给蓄电池充电。
或在没有光伏的情况下,也可以通过电网对蓄电池进行充电;在无光照时或电网停电时,可将蓄电池的电通过逆变器给交流负载供电。
其特点如下:1.不依靠电网的独立系统。
也就是,不管有没有市电,只要有太阳光照满足,离网系统就可以独立工作,就可以独立提供电能。
2.必须有储能设备,也就是必须需要蓄电池,不然晚上或阴雨天无法工作。
3.可以不接光伏。
三、并离网储能系统由光伏组件、并离网混合逆变器、蓄电池、负载等构成。
现在也有比较先进方案是将并离网混合逆变器+电池系统集成一体,例如优能的UHome系列并离网储能一体机。
并离网储能系统广泛应用于经常停电或光伏自发自用不能余电上网、自用电价比上网电价贵、波峰电价比波谷电价贵等场景。
并离网储能系统示意图白天有光的情况下,通过离并混合逆变器优先供给负载用电,多余的电存储到蓄电池中;晚上的时候,蓄电池通过离并网混合逆变器为负载进行供电。
关于光伏并网发电对电网的影响分析
关于光伏并网发电对电网的影响分析摘要:光伏并网发电系统就是太阳能直接转变成为直流电并经过电网逆变器,转变为能达到使用要求的交流电之后并入总电网,所以光伏并网发电系统又称太阳能并网发电系统。
光伏并网发电是一种可再生的能源,可以替代石油、天然气及煤矿等不可再生资源,因此,光伏并网发电以成为城市电网供电系统中不可或缺的部分。
本文针对光伏并网发电对电网的影响进行了分析。
关键词:光伏并网发电;电网;影响随着社会的发展和科技的进步,人们对能源的需求量也在逐步提高,而目前的面临的窘境就是能源的匮乏。
因此对新能源的依赖性也在逐步增强。
而太阳能就是目前备受欢迎的新能源之一。
太阳能之所以如此受欢迎,就是因太阳能的取不竭、用不尽、无污染等优点。
而且目前利用光伏发电已成为能源开发利用中的首选。
而光伏发电作为一种新型技术,在很多方面都未能被人理解,而电网是用来输送电能的重要一环,对发电系统来说尤为重要。
为了让并网光伏发电更好地为人们供电,研究光伏发电对电网的影响就显得尤为重要。
、1光伏并网发电系统的分类和特点1.1光伏并网发电系统的分类光伏并网发电系统按照系统的规模和击中程度,可分为分布式光伏并网发电系统和集中式光伏发电系统:分布式光伏并网发电系统也称之为户用型光伏并网发电系统,其主要特征是与用户建筑物结合形成屋顶式光伏系统,将太阳能电池放置于建筑物顶部,将白天不用的电量通过逆变器售给电力公司,当需要用电时在向电力公司购回。
而集中式光伏并网发电系统是一种光伏发电站系统,即在光照资源充足的地区集中建立光伏并网电站系统,集中发电并直接汇入电网;这种类型的光伏并网发电系统受到地域限制,不能够最大限度地利用太阳能。
另外,按照并网逆变器的拓扑结构类型,可将光伏并网发电系统分为3种类型:单级式并网系统、两级式并网系统和3级式并网系统;这3种类型分别以一个功率变换环节,DC/AC逆变环节和3个或3个以上功率变换环节为特点。
1.2光伏并网发电系统的特点由于光伏并网发电系统的工作原理是基于半导体的光生伏打效应将太阳能直接转换成电能,然后通过逆变器将光伏电池阵列发出的直流电转化为符合要求的交流电,并通过变压器接入电网。
……光伏并网发电系统构件的分析
光伏并网发电系统是由太阳能电池和并网逆流器来实现供电的流程。
光伏并网发电系统的在如今的生活应用也越来越广泛,但还是有很多人对光伏发电系统不了解,今天,金昆电力就给大家简单的介绍一下光伏发电系统的构件。
一、光伏并网发电系统1.光伏并网发电系统就是太阳能产品产生的直流电经过并网你逆流器转换成交流电之后直接接入公共电网.简单的说就是从光能转换成电能供用户使用。
因为能将电能直接输入到电网,所有蓄电池所存在光伏独立的系统会被并网系统所替换,因此就不要安置蓄电池,这样就能减低成本了。
但是系统所需要的并网逆流器,要确保电力能满足电网的频率,频率等各项性能。
优势:(1)利用无污染,可再生的太阳能发电,也快减少不可再生。
资源有限的能源的消耗,使用过程中午温室气体和污染气体的排放,于生态环境和谐,是促进可持续发展道路的发展!(2)所发的电能通过逆变器直接入电网,省掉蓄电池,比光伏独立系统的建设投资可减少达35%一45%,大大的降低了生产成本。
还能去除蓄电池避免了蓄电池的二次污染,并可增加系统的使用寿命和正常使用时间。
(3)光伏建筑一体化发电系统,由于投资小、建设快、占地面积小、使得建筑科技含量高,增进建筑卖点(4)分布式建设,各大小地方附近分散型建设,使得进入电网方便,不仅有善于增加系统的防御能力和抵抗自然的灾害,又能有善于电力系统的负荷平衡,而且减少线路的损耗。
(5)可起调峰作用。
并网太阳能光伏系统是很多发达国家发展的重点对象和扶持的项目,是太阳能发电系统的主要发展趋势,市场容量大,发展空间大。
2.并网逆变器并网逆变器大致有下面几种逆变器:(1)集中逆变器(2)组串逆变器(3)组件逆变上面几种逆变器的主电路都是采取控制电路来现实的话,我们可分为方波和正弦波两种控制方式。
方波输出的逆变器:方波输出的逆变器大部分是取用脉宽调制集成电路,如TL494等。
事实说明,采用SG3525集成电路,来取用功率场效应管作为开关功率元件,能达到逆流器的性能比超高要求,因为SG3525十分有效驱动功率场效应管的能力并具有内部基准源和运算放大器和欠压保护功能,所有相对外围电路也很简单。
大型集中式光伏并网系统概述
三、光伏系统的主要设备及其功能
4、高低压配电装置
高、低压配电装置主要 用于控制站内电能的通 、断,分配及交换,一 般有380V、10KV、 35KV等电压等级。
四、光伏系统的运行
光伏系统运行的特点
光伏发电是将太阳辐射能直接转化为电能, 不依靠其他介质的物理或化学变化。因此其 运行方式比较其他传统能源简单许多。并网 逆变器根据电池组件接收太阳辐射产生的电 流大小自动并网或断开,实现了系统并网和 解列的自动进行。
高压熔丝 电池串列1(+) 电池串列2(+) 电池串列3(+) 电池串列4(+) 电池串列5(+) 电池串列6(+) 电池串列1(-) 电池串列2(-) 电池串列3(-) 电池串列4(-) 电池串列5(-) 电池串列6(-) 直流输出(+) 直流输出(-) 接地
光伏阵列防雷汇流箱
三、光伏系统的主要设备及其功能
3、并网逆变器 光伏并网逆变器(下称逆变器)是 光伏发电系统中的核心设备。逆变 器将光伏方阵产生的直流电(DC) 逆变为三相正弦交流电(AC),输 出符合电网要求的电能。逆变器是 进行能量转换的关键设备,其效率 指标等电气性能参数,将直接影响 系统系统发电量。
三、光伏系统的主要设备及其功能
3、并网逆变器
太阳能发电的主要原理是根据光生伏打效应,由太阳能组 件发出直流电,如为并网系统则通过并网逆变器直接将电 能并入电网。
二、光伏系统的组成
发电过程
光伏系统是利用一定数量太阳能电池组件串联后接收太阳光将辐 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,并联后电流达到 逆变器额定电流的数个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符合电网需求的交流电,经 过配电装置后接入系统升压变压器,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。
重点讲解简析太阳能光伏发电并网系统研究
简析太阳能光伏发电并网系统研究1、太阳能光伏发电简介光伏发电是利用光生伏打效应,使太阳光辐射能转变成电能的发电方式,是当今太阳光发电的主流。
太阳光发电是无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式,它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。
2、太阳能光伏发电系统的类别太阳能发电系统可区分为两大类别,一是独立系统,二是系统联系系统(或称为与交流电网联系系统)。
独立系统是太阳能发电系统的最基本的形式,又称为太阳能发电的原型系统。
这种系统多用于远离市区(无人操控)的海上灯塔、浮标、山顶的无线中继电台等,作为供电电源。
由太阳能电池阵列输出的直流功率直接供给负荷。
如果负荷是交流的,则还须将直流电通过逆变器变换为交流电。
此外,输出的直流能量还同时供蓄电池充电。
由于负荷的电压经常会产生波动,故还应设置控制器以调节电压。
从电力系统的术语来说,称为“逆潮流”运行或通俗地称为“卖电”。
反之,对电力公司来说正常运行是向用户供电,称为“正潮流”。
系统联系型太阳能发电系统的优点是,当阴雨天气或夜间太阳能发电量不足时,可以通过系统联系直接向市电电网买电。
系统联系系统的另一重要优点是可以取消蓄电池,使成本降低,且加强了供电的稳定性和可靠性。
3、太阳能光伏发电系统的发电方式太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光-热-电转换方式,另一种是光-电直接转换方式。
3.1、光-热-电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。
前一个过程是光-热转换过程;后一个过程是热-电转换过程,与普通的火力发电一样。
3.2、光-电直接转换方式该方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光-电转换的基本装置就是太阳能电池。
太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。
光伏并网系统技术的特性和体系结构
光伏并网系统技术的特性和体系结构摘要:随着全球经济的继续发展,能源危机已经日益凸显,化石燃料逐步消耗殆尽,越来越多的新型分布式发电系统被开发出来。
在众多分布式发电系统中,太阳能发电越来越受到各国的重视,开发了各式各样从集中式的大容量太阳能发电站到家庭式分布式发电系统的项目。
我国光伏电池组件产业随着国际市场的大量需求得到了迅猛发展,产量一度达到了全球的70%之多。
然而,随着欧盟和美国对我国光伏产品征收惩罚性关税,我国光伏产业陷入了低谷,大量的光伏产能无法得到消化,导致了大批企业的亏损乃至破产。
对此,我国政府和各大电力公司均出台了各类政策鼓励光伏发电系统并网。
本文就光伏并网发电系统特点进行了阐述,最后本文对此系统的体系结构进行了简要分析和介绍。
关键词: 光伏并网孤岛效应直流模块太阳能的利用方式主要有光热利用、光伏利用和光化学利用三种形式。
其中,随着太阳能电池技术的飞快发展和转换效率的不断提高,光伏发电成本越来越低。
光伏发电的方式主要分为离网方式(stand-alone mode)和并网方式(grid-connected mode)两种。
过去,光伏发电系统多数被用于远离供电网络的地区,多以中小系统为主,大多属于离网方式。
80年代初,一些发达国家便开始试验性的建造了一批大型的光伏并网电站。
90年代后,国外新的光伏并网系统又大多转向了小容量的分布式并网方式,如德国的“1000个光伏屋顶计划”等。
而且其灵活性和经济性也都强于大型光伏并网电站。
对于分布式并网发电系统来说,并网逆变技术是其核心。
逆变器是连接光伏阵列与交流电网的关键环节,主要任务是完成光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)和向电网注入正弦电流。
同时,并网逆变器还需要具有防孤岛效应和安全隔离接地的功能。
光伏阵列的输出电压和电流特性曲线如图1-2-1所示。
光伏阵列处于不同工作点时输出功率也是不同的。
为使光伏阵列能够始终助于最大的功率输出工作点,需要一定的控制策略控制逆变器。
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并网光伏发电系统结构种类及工作特点分析
所谓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之后直接接入公共电网。
并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏系统,也有分散式小型并网光伏系统。
集中式大型并网光伏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。
而分散式小型并网光伏系统,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,是目前并网光伏发电的主流。
常见并网光伏发电系统一般有下列几种形式。
1.有逆流并网光伏发电系统
有逆流并网光伏发电系统如图2-8所示。
当太阳能光伏系统发出的电能充裕时,可将剩余电能馈入公共电网,向电网供电(卖电);当太阳能光伏系统提供的电力不足时,由电网向负载供电(买电)。
由于向电网供电时与电网供电的方向相反,所以称为有逆流光伏发电系统。
图2-8有逆流并网光伏发电系统
2.无逆流并网光伏发电系统
无逆流并网光伏发电系统如图2-9所示。
太阳能光伏发电系统即使发电充裕也不向公;电网供电,但当太阳能光伏系统供电不足时,则由公共电网向负载供电。
图2-9无逆流并网光伏发电系统
3.切换型并网光伏发电系统
切换型光伏并网发电系统如图2-10所示。
所谓切换型并网光伏发电系统,实际上是具有自动运行双向切换的功能。
一是当光伏发电系统因多云、阴雨天及自身故障等导致发电量不足时,切换器能自动切换到电网供电一侧,由电网向负载供电;二是当电网因为某种原因,然停电时,光伏系统可以自动切换使与电网分离,成为独立光伏发电系统工作状态。
有些切换型光伏发电系统,还可以在需要时断开为一般负载的供电,接通对应急负载的供电,一般切换型并网光伏发电系统都带有储能装置。
图2-10切换型并网光伏发电系统。