光伏發(fā)電用0.1MW單元逆變器-箱變一體化裝置設(shè)計新方案
1.方案名稱
光伏發(fā)電用“0.1MW單元逆變器-箱變一體化裝置”升壓配電設(shè)計新方案。
2.背景技術(shù)及現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足
一、背景技術(shù):光伏發(fā)電的原理是將光能轉(zhuǎn)化為電能,經(jīng)直流配電,匯流箱再送到逆變器,變?yōu)榻涣骱螅偕龎狠斔偷?a href="http://www.e4938.cn/news/zbcg/" target="_blank" class="keylink">配電網(wǎng)。目前有三種配電設(shè)計方式,集中式,組串式、集散式。
集中式是以1MW為一個設(shè)計單元,從光伏發(fā)電板將光能轉(zhuǎn)化為電能,經(jīng)直流匯流箱,再到2*500KW集中式逆變器,變?yōu)?.315KV交流,送到升壓變。
集散式是以1MW為一個設(shè)計單元,同集中式相同,只是在匯流箱里增加了MPPT模塊,起到平衡穩(wěn)壓效果,匯流箱直流變?yōu)?00V,送到逆變器,再變?yōu)?20V交流,經(jīng)升壓到電網(wǎng)。
組串式是以28-50KW為一個設(shè)計單元,先逆變?yōu)榻涣?80V,再經(jīng)交流匯流箱輸送到1MW箱變升壓。
二、現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足:
1.優(yōu)點:目前的集中式升壓配電,正常容量在1000KW,逆變器2*500KW,發(fā)電系統(tǒng)效率在78%-80%左右。集散式和組串式比集中式升壓配電,就近配置MPPT,能解決光伏板遠(yuǎn)近不同電壓拉低現(xiàn)象,比集中式提高大約3%左右。組串式逆變器方案在山地光伏項目中提高發(fā)電效率5-8%,安裝方便,故障影響面小。
2.缺點:集中和集散式是1、占地面積大2、發(fā)電效率提高有限3、體積大山地運輸安裝難4、土建費用高。5、交直流傳輸系統(tǒng)損耗大。6、故障影響面大
組串式特點是目前雖然已經(jīng)有了一定市場應(yīng)用,但仍需要時間檢驗運行可靠性。價格貴。
3.具體的技術(shù)方案描述:
本方案所要解決的技術(shù)問題是提供一種比較明顯的提高發(fā)電效率的解決方案。它的原理如下圖1:
1、采用集中式逆變器3或組串式逆變器,100KW一套,8組MPPT,直流電壓在660V~720V左右,16個組串(每組組串6.24KW,22~24塊光伏板為一個組串),每兩組共用一個MPPT,16組直流開關(guān)柜,可降低因遮擋或蒙灰、和遠(yuǎn)近光伏板匯流箱造成的電壓拉低現(xiàn)象。660V~720V直流電壓逆變?yōu)榻涣魅嚯姟=M串式逆變器可以省掉直流柜。
2、交流電經(jīng)100KVA變壓器1,直接升壓至35KV,變壓器、高壓隔離開關(guān)熔斷器、逆變器、避雷器等裝在一套箱變內(nèi)。
3、200臺分5個回路,40臺一個回路形成樹狀結(jié)構(gòu)配電系統(tǒng),4MW為一條高壓線路,送到光伏電廠35KV配電室,進(jìn)行并網(wǎng)。減少了集中式逆變器-箱變之間的線纜和匯流箱到逆變器之間的直流線纜。減少了中間匯流箱環(huán)節(jié)。
圖1
4.本方案的優(yōu)點
:
1、對于組串式逆變器來說節(jié)省了交流低壓電纜,對于集中式逆變器減少了低壓直流交流電纜用量。
2、節(jié)省了逆變器房土建。
3、節(jié)省了大型箱變土建。
4、山地電站節(jié)省了電纜溝敷設(shè)、匯流箱接地裝置、挖掘土建、和運輸成本。
5、可大大縮短了安裝施工周期。
6、可大大減小了箱變事故導(dǎo)致的故障范圍,檢修難度、停電時間降低到最低。
7、一體化裝置可實現(xiàn)多臺備用,隨時更換,縮短故障更換時間可降低運輸成本、廠家到貨時間。
8、鑒于6.7條,一體化裝置可以使太陽能板利用率(降低箱變和逆變器故障的檢修概率和停電時間,減少故障導(dǎo)致的光伏停電面積)提高到98%。發(fā)電效率更高。
9、整體發(fā)電效率提高到87%。比普通集中式逆變器-箱變系統(tǒng)高7%。以20MW安裝容量1500年運行小時考慮,25年可多發(fā)電5400多萬度。見下圖3
9、與普通組串式逆變器1MW箱變相比,比組串式可提高發(fā)電效率3-4%。
10、特別適合于山地光伏電站,解決了山地電站發(fā)電效率低,電纜溝敷設(shè)、大型設(shè)備無法進(jìn)入等、組串式設(shè)備費太高,運營費高的難題。
圖2
圖3
以上公式計算可參考中國質(zhì)量認(rèn)證中心技術(shù)規(guī)范《并網(wǎng)光伏電站性能監(jiān)測與質(zhì)量評估技術(shù)規(guī)范》(申請備案稿)和國標(biāo)規(guī)范《GB50797-2012光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》
責(zé)任編輯:蔣桂云