光伏發(fā)電設(shè)備及基本原理

光伏發(fā)電設(shè)備及基本原理一、光伏組件：光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理，利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能，光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。二、匯流箱功能主要為交/直流支路匯集、傳輸，電流/電壓采集。

三、集中式逆變器集中式逆變器顧名思義是將光伏組件產(chǎn)生的直流電匯總轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姾筮M行升壓、并網(wǎng)。因此，逆變器的功率都相對較大。光伏電站中一般采用500kW以上的集中式逆變器。（一）集中式逆變器的優(yōu)點如下：功率大，數(shù)量少，便于管理；元器件少，穩(wěn)定性好，便于維護諧波含量少，電能質(zhì)量高；保護功能齊全，安全性高；有功率因素調(diào)節(jié)功能和低電壓穿越功能，電網(wǎng)調(diào)節(jié)性好。（二）集中式逆變器存在如下問題：1集中式逆變器MPPT電壓范圍較窄，不能監(jiān)控到每一路組件的運行情況，因此不可能使每一路組件都處于最佳工作點，組件配置不靈活；集中式逆變器占地面積大，需要專用的機房，安裝不靈活；自身耗電以及機房通風散熱耗電量大。四、組串式逆變器光伏組串直接接入逆變器，單臺容量一般在100kW以下。組串式并網(wǎng)逆變器的體積小、重量輕，搬運和安裝都非常方便，不需要專業(yè)工具和設(shè)備，也不需要專門的配電室，在各種應(yīng)用中都能夠簡化施工、減少占地，直流線路連接也不需要直流匯流箱和直流配電柜等。組串式還具有自耗電低、故障影響小、更換維護方便等優(yōu)勢。組串式逆變器MPPT電壓范圍寬，一般為250-800V，組件配置更為靈活。在陰雨天，霧氣多的地區(qū)，發(fā)電時間長。組串式逆變器采用模塊化設(shè)計，直流端具有多路MPPT功能，交流端并聯(lián)并網(wǎng)，其優(yōu)點是不受組串間模塊差異，和陰影遮擋的影響，同時減少光伏電池組件最佳工作點與逆變器不匹配的情況，最大程度增加了發(fā)電量。組串式逆變器劣勢：1?多個逆變器并聯(lián)時，總諧波髙，單臺逆變器THDI可以控制到2%以上，但如果超過40臺逆變器并聯(lián)時，總諧波會迭加，而且較難抑制，容易產(chǎn)生諧振。2?電子元器件較多，功率器件和信號電路在同一塊板上，設(shè)計和制造的難度大，可靠性稍差。功率器件電氣間隙小，不適合髙海拔地區(qū)。五、箱式變壓器箱變作用：逆變器將直流逆變?yōu)榻涣骱?，電壓通常?70V~800V，將若干逆變器交流電流匯集后，升壓至35kV(10kV)，再通過集電線路將電能送出。通常一個光伏區(qū)，配備一臺箱變。我們常用的組合式美式箱變是將變壓器器身、髙壓負荷開關(guān)、熔斷器等元件一同放在變壓器油箱內(nèi),因浸在油中,元件體積大為縮小,結(jié)構(gòu)更為緊湊,安裝方便、靈活。對于集中式逆變器，配備箱變低壓側(cè)采用雙分裂繞組，每個低壓繞組接入一臺逆變器，低壓側(cè)有兩個斷路器。對于組串式逆變器，配備雙繞組變壓器，低壓側(cè)只有一個繞組，故低壓側(cè)只有一臺斷路器。箱式變壓器六、高壓開關(guān)柜在光伏電力系統(tǒng)中起通斷、控制或保護等作用。主要由：斷路器、隔離刀閘（小車）、接地刀閘、五防機構(gòu)、電流/電壓互感器、保護測控裝置、操控裝置、指示儀表、一、二次回路及相關(guān)輔助設(shè)施構(gòu)成。斷路器作為其核心元件，可用于開斷故障電流。根據(jù)滅弧介質(zhì)，可分為真空斷路器及SF6斷路器。

七、SVG動態(tài)無功補償裝置SVG作用：穩(wěn)定系統(tǒng)電壓、提升功率因素、降低電網(wǎng)諧波、改善電能質(zhì)量?？煞譃椋褐睊焓?、降壓式。對于直掛機型，通過電抗器與中高壓母線直接連接，節(jié)約了變壓器昂貴的造價成本，但是模塊數(shù)量的增加，使整機系統(tǒng)成本上升。進行成本對比，對于10MVar以上的機型，采用直掛方案，成本比較有優(yōu)勢。對于10MVar以下的機型，采用降壓方案，成本比較有優(yōu)勢。相對于相同無功配置容量來講，直掛機型由于無變壓器遲滯作用，響應(yīng)速度相比較降壓機型更快。從能耗及后期維護程度來說，各有優(yōu)缺點冷卻方式：風冷外循環(huán)、水冷內(nèi)循環(huán)。八、接地變壓器10kV/35kV電網(wǎng)中一般都采用中性點不接地的運行方式。接地變壓器的作用是為中性點不接地的系統(tǒng)提供一個人為的中性點，便于采用消弧線圈或小電阻的接地方式，以減小配電網(wǎng)發(fā)生接地短路故障時的對地電容電流大小，提高配電系統(tǒng)的供電可靠性。特點：髙壓側(cè)Z型接線，零序阻抗很小，消弧補償電流容易流通。中性點經(jīng)消弧線圈接地優(yōu)點：發(fā)生單相接地，可抑制接地點電容電流，系統(tǒng)線電壓不變，允許可運行2小時；缺點：不能快速找到故障線路。中性點經(jīng)小電阻接地優(yōu)點：快速定位、切除故障線路；缺點：接地故障電流相對較大。

接地變壓器九、綜自監(jiān)控系統(tǒng)通過計算機系統(tǒng)，可查看全站設(shè)備的運行狀態(tài)如：電流、電壓、通訊、位置等信息。發(fā)生異常時，發(fā)出告警如畫面閃動、顏色變化、聲音告警等?？梢酝扑褪鹿蕡笪?，提醒值班人員及時檢查設(shè)備，設(shè)備具有遠程遙控操作功能。常用的有南瑞、南自、四方等廠家。綜自監(jiān)控系統(tǒng)十、AGC、AVC系統(tǒng)

自動有無/無功控制系統(tǒng)，可根據(jù)調(diào)度指令，對電站逆變器、SVG裝置進行有功、無功功率進行調(diào)節(jié)，對調(diào)節(jié)的精度及響應(yīng)時間均有相關(guān)要求。預(yù)測系統(tǒng)就是將天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和環(huán)境檢測儀所采集的數(shù)據(jù)加以分