新能源光伏发电并网

来源:
丰兰
2022/11/05 15:47
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传统能源数量有限且会给环境带来破坏,节能降耗、大量开发清洁新能源为世界之大趋势。国家也制定了相关政策,利用太阳能光伏发电为其中一项。但就光伏发电并网同成套配电关联相关知识,想必大家也很有兴趣了解。下面分几个方面一起学习。

  • 新能源发电

新能源( NE),又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。新能源分类:太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能、海洋能、小水电、化工能(如醚基燃料)、核能等。

新能源的特点:资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用能量密度低,开发利用需要较大空间不含碳或含碳量很少,对环境影响小分布广,有利于小规模分散利用间断式供应,波动性大,对持续供能不利除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。

 

  • 光伏发电原理

太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件,利用半导体材料的电子学特性,当太阳光照射在半导体PN结上,由于P-N结势垒区产生了较强的内建静电场,因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的非平衡电子和空穴。在内建静电场的作用下,各自向相反方向运动,离开势垒区,结果使P区电势升高,N区电势降低,从而在外电路中产生电压和电流,将光能转化成电能。

 

  • 光伏发电系统分类

太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类

一类是并网发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电,经过逆变器逆变后向公用电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。

一类是独立式发电系统即在自己的闭路系统内部形成电路首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载,并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池。

 

  • 光伏发电并网系统配电

光伏发电系统逆变器输出电压或并网电压,根据光伏电站的装机容量而定。8kW及以下可接入220V8-400kW接入380V400kW-6MW可接入10kV,10MW可接入30kV。以上并网电压可能是逆变器输出电压,也可能是多个逆变器输出母线后,经升压变压器升压后的电压。举例如下图所示:

 


 

     

如上图1光伏发电系统,采用自发自用少量,剩余部分网。逆变器设有孤岛保护等一系列保护功能,当市电失电时,自动与市电系统解列,市电恢复后5分钟内逆变器自动并网发电。其中压10kV配电上网计量点,计量表为双向计量。注意,不论低压还是高压并网,其计量柜或计量室均需要符合当地供电局要求。

  • 并网防孤岛措施

先了解下有关孤岛效应的定义等:

  1. 孤岛效应:电网失压时,光伏系统仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。
  2. 防孤岛效应:当光伏系统并入的电网失压时,必须在规定时限内将该光伏系统与电网断开,防止出现孤岛效应。
  3. 防孤岛措施:可采用两种方式,第1种,采用光伏专用断路器,其包含防孤岛所需采集的各种电参数信号输入和分合闸控制;第2种,采用常规同时带可远程控制分合闸的断路器,再配置防孤岛装置(类似综合继电保护装置),其采集各电参数输入,以及控制断路器的分合闸等。采集电参数通常有电压、频率等,具有重合闸、部分功能起用/关闭、延时起用/关闭等等功能。均可根据当地供电局要求而选择及设置。注意所有采集信号接入端均为电网侧,光伏专用断路器电源侧指电网侧还是光伏组件侧须明确。