光伏发电在变电站中的应用

收稿日期 : 2012- 10- 12
86
内蒙古石油化工 2012 年第 24 期
1. 5. 1 模块化和一体式的比较 ¹ 维修。大功率和大电流器件, 容易发生故障 , 一旦损坏只需要更换故障模块 , 而一体化逆变器则 需要整体更换或维修 , 成本更高。 º控制。一体式控制逻辑没有模块化复杂 , 因 此从控制逻辑上失效的可能性比采取模块化小。 » 成本。从成本上, 模块式在初期投资要比一 体式高。 ¼ 应用。从使用效果上 , 模块化逆变器具有智 能休眠和启动功能 , 能够有效的减小逆变器的自身 损耗 , 并且弱光下使用效果明显比集中式逆变器好。 从技术上, 模块化的逆变器中的功率器件所流过的 电流较小 , 系统可靠性更高。 综上所述, 模块化和一体式逆变器各有优劣, 在 性能稳定的情况下, 可根据各自的需要进行选择。 1. 5. 2 户内型和户外型的比较 目前 , 多数逆变器厂均推出了一体式户外逆变 器房 , 其中以 M W 级逆变器房为例, 一体式逆变器 多 采用两台 500kW 逆变器并联, 在技术 上较为成 熟; 模块式逆变器则采用增加逆变器模块的方式。 户外型逆变器房 IP 54 标准集装箱房体设计, 适 应严寒、 酷暑、 潮湿、 盐雾等气候条件 , 采用汇流、 配 电、 逆变、 监控通讯一体化设计安装空间小 , 方便规 划, 省去逆变室设计施工环节 , 缩短工程周期, 实现 电站快速并网。 内部线缆连接出厂前已完成, 减少现 场接线工作量 , 接线出口位于房体两侧 , 接线方便。 而户内型逆变器在使用中要在逆变器房增加单独排 风散热系统, 设备集成性低, 现场安装工序繁杂。 因此建议新建大规模光伏地面电站采用户外型 逆变器房能有效减少工程投资 , 加快施工速度。 2 结论 以上仅介绍了逆变器的选型的应当重点考虑的 几个方向, 具体选型时还要根据实际使用环境 ( 例 如: 海拔、 湿度、 温度等) , 运行环境 ( 例如: 电网电能 质量、 电网的稳定性、 组件的各项参数 ) 进行优化选 择。逆变器性能稳定 , 对确保光伏电站的稳定运行 , 甚至是电网的稳定起着决定性作用 , 因此, 在电站建 设前做好逆变器的选型是有着重要意义的。 [ 参考文献 ] [ 1] 张兴 , 曹仁贤 . 太阳能光伏并网发电及其逆变 控制 .
2012 年第 24 期 内蒙古石油化工
85
并网光伏发电系统逆变器选型wenku.baidu.com
辛力坚 , 刘英杰 , 接建鹏
1 2 1
X
( 1. 内蒙古电力科学研究院 , 内蒙古 呼和浩特 010020; 2. 北京中电方大科 技有限公司 , 北京 100085)
摘 要 : 光伏逆变器作为光伏发电系统内必不可少的一个环节, 其性能的优劣对光伏发电系统的稳 定性、 发电量有决定性的作用 , 因此如何进行逆变器的选型 , 做到投资少, 性能高是光伏电站建设时所必 须要考虑的。 从逆变器的外观、 配置、 性能、 投资等方面综合分析在大型地面并网光伏发电系统逆变器选 型。 关键词 : 光伏发电; 逆变器 ; 选型 中图分类号 : T M4 文献标识码: A 文章编号: 1006— 7981( 2012) 24—0085— 02 “ 十二 五” 期间光 伏发电 的装机 目标确 定为 21GW( 2100 万千瓦 ) , 光伏发电项目进入大发展期, 随着光伏产业的发展, 光伏发电占上网电量的比重 逐渐增加 , 光伏设备的问题在光伏发电领域也日渐 突出, 尤其是逆变器, 作为光伏发电系统内的主要环 节 , 在光伏项目建设中也发生了诸多的问题 , 因此在 选用性能更全面的光伏逆变器, 对光伏发电系统的 稳定运行, 甚至是电网的稳定运行, 起着至关重要的 作用。 1 逆变器的选型 逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装 置 , 主要用于把直流电力转换成交流电力。 一般由升 压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池 的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电 压 ; 逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转 换成常用频率的交流电压。逆变器的原理在变流器 领域里可以说是很成熟的技术, 但光伏逆变器的综 合效能还需要其它技术配合。下面主要从逆变器的 电气性能、 配置、 外观等 方面综合分析逆变器的选 型。 1. 1 容量的确定 目前, 并网型大容量逆变器的容量从 250kW 到 1260kW 不等, 通过了解 , 500kW 是大多逆变器厂家 生产的成熟产品, MW 级逆变器多是两台 500kW 并 联使用。 如果选用容量过小 , 同等容量电站设备数量 增多, 会增加后期维护的工作量和投资额; 逆变器容 量过大 , 当一台逆变器发生故障时, 发电系统损失发
X
电量增多 , 因此 , 逆变器容量要综合考虑经济性及技 术成熟性。 1. 2 标准、 电网要求 构成逆变器的各元器件要符合相关的国家、 行 业标准, 通过行业认证 , 如: 金太阳认证、 CE 认证、 逆变器整体性能要符合电网对电能质量、 低电压穿 越( L VRT ) 、 反孤岛保护、 相序保护等性能要求 , 并 出具相应认证报告。 1. 3 电气参数选择 在确认逆变器满足各相关标准要求 , 并具备各 项认证后 , 应从电气性能上考虑逆变器的选择。 1. 3. 1 直流 MP PT 范围 逆变器直流侧 MP PT ( 逆变器工作电压 ) 范围一 般在 450- 820V, 即当光照使得光伏组件串电压达 到 450V 时逆变器开始工作 , 当光照大于 820V 时停 止工作, MP PT 范围越广, 即发电系统可 利用率越 高。目 前 , 部分 厂家 的 M P PT 范围 可达 到 300 850V 。 1. 3. 2 低电压穿越 随着风电、 光伏发电在电网中的比例增加 , 电网 对风电、 光伏发电的要求也越来越高, 尤其是几次风 电事故对电网造成的冲击 , 电网要求风电、 光伏逆变 器必须具备一定的电网支撑能力 , 即低电压穿越功 能, 否则不允许并网运行, 因此 , 一定要具备低电压 穿 越的功能并经过电网认可试验机构出具 L VRT 型式试验报告。 1. 3. 3 电能质量
太阳能光伏发电的设计应用
导读：光伏发电工程后评价的思考，对太阳能光伏发电系统的研究分析，光伏发电并网及电 能计量问题探究， 光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望， 太阳能光伏发电系统应用研 究。
中国学术期刊文辑（2013）
目 录 一、理论篇
并网光伏发电系统逆变器选型辛力坚 1 并网型光伏发电系统控制策略研究 3 对太阳能光伏发电系统的研究分析 7 对太阳能光伏发电系统的研究分析刘瑞兰 9 分布式光伏发电系统中的微逆变器技术研究裴志军 11 分布式光伏发电现状及走势 16 光伏发电并网对东莞电网的影响及对策研究袁炜灯 18 光伏发电并网及电能计量问题探究 20 光伏发电非线性步长最大功率跟踪研究 22 光伏发电工程后评价的思考 26 光伏发电双轴自动跟踪控制系统的设计 31 光伏发电双轴自动跟踪控制系统的设计张相明 1 34 光伏发电系统实验台设计与搭建 37 光伏发电系统与建筑物一体化应用的探讨 41 二、发展篇 光伏发电在变电站中的应用 44 光伏发电在智能建筑水环境监控系统中的应用 47 基于 SPWM 的光伏发电系统设计 50 基于触摸屏和逆变器的光伏发电监控系统设计 52 基于神经网络光伏发电预测模型的研究康洪波 55 基于数据挖掘技术的光伏发电监控系统的设计 58 模糊 PID 控制在光伏发电 MPPT 中的应用 61 模糊控制在光伏发电最大功率点跟踪中的应用 65 适用于慢动态分析的联网光伏发电系统建模研究 69 太阳能光伏发电的设计应用 76 太阳能光伏发电在城市轨道交通中的应用 79 太阳能光伏发电在城市轨道交通中的应用周超 83 一种实用的超短期光伏发电预测方法 87 一种新型高效太阳能光伏发电系统的设计及优化分析 91