光伏系统中,原电力降压变压器能否做升压用
光伏系统中,原电力降压变压器能否做升压用
光伏系统中，原电力降压变压器能否做升压用问题点：在分布式光伏系统中，一般是采用自发自用，余量上网的方式，国家规定，220V系统，最大接入8KW, 380V系统，最大接入400KW, 10KV系统，最大接入6MW；还有一个条件，光伏最大容量不得超过上一级变压器容量的25%。
在分布式光伏电站中，大部份光伏发电都是在低电侧消耗了，但在节假日，工厂放假，本身消耗不了，这部分光伏发电能否能过电力降压变压器反过来做升压用，通过这个变压器升到10KV电网系统中。
这个问题是很多业主、设计院、供电公司共同关心的问题，由于没有先例，大家的观点也不一样，下面是根据变压器的原理和实际应用，参考了国内几家变压器研发人员的意见，做了一个调查，供各位参考，我的目的是抛砖引玉，希望能得到真正专家的意见。
1、不同意方论点原则上升压变压器与降压变压器不能反向替代使用的。
因为，升压变压器，等于将低压电升成高压电，那么对于系统来讲，其低压侧等于是吸收电能相当于负荷，高压侧送出电能相当于电源，系统的负荷接受的标准的额定电压，而电源侧输出的电压考虑到线路及变压器本身的压降约10％，为了保证送到用户正好是额定电压，那么高压侧输出的电压等于是比额定电压高10％的电压。
举例，一台降压变低压侧额定电压为380V，高压侧额定电压为10KV，那么，低压侧受电电压为额定电压就是380V，而高压侧送出的就不能是额定电压了，应当比额定电压高10％即11KV。
如果考虑变比的话，低压侧为380匝（打个比方），高压侧不能是10000匝而必须是11000匝了。
这台降压变压器如果当作升压变压器来用的话，其低压侧电压要升到420V，高压侧输出的电压才能达到10KV，而低压侧电压升高，会损坏运行设备。
另外，从结构上说，降压变压器的低压绕组在内侧，高压绕组在外侧，分接开关都装在高压绕组上，不仅便于分接头的抽出，还因高压绕组电流小，线细，好焊接分接头。
降压变压器调高压侧分接头就可调节低压侧电压。
光伏升压站的工作原理
光伏升压站的工作原理
光伏升压站的工作原理是将光伏电池组装成光伏阵列并通过光伏逆变器将太阳能转化为直流电。
然后，这些直流电将进一步投入到升压变压器中，通过将电压提高到远距离输电所需水平，用于输送到电网。
光伏升压站通常包括以下组件：
1. 光伏阵列：由多个光伏电池组成的面板，将太阳能转化为直流电。
2. 光伏逆变器：将直流电转换为交流电，以便与电网相连接。
3. 升压变压器：将低电压的直流电提升到适合输电的高电压。
4. 交流电汇流箱：将多个光伏逆变器的交流输出连接到一起，形成一个集中的交流电汇流点。
5. 监测系统：用于监视和控制光伏阵列以及整个升压站的运行状态和性能。
当太阳能照射到光伏阵列时，光伏电池中的光伏效应将太阳能转化为直流电。
光伏逆变器将直流电转换为交流电，并通过交流电汇流箱将其发送到升压变压器。
升压变压器将低电压的交流电提升到适合输电的高电压。
高电压交流电可以通过输电线路传输到电网中，供人们使用。
整个系统的运行可以通过监测系统进行监测和控制，以确保光伏升压站的正常运行和最佳性能。
降压变压器可以反向升压吗？
降压变压器可以反向升压吗？北极星智能电网在线讯:在开发分布式光伏发电项目的时候，会接触“自发自用余电上网”模式，其接入方式大多为接入厂区配电变压器低压侧母线，所发电量通过母线分配给同时连在该母线上的负荷使用，剩余电量通过变压器反向升压输送至电网。
此时，大多数业主会有同样的疑问：降压变压器可以反向升压吗?对变压器有没有不好影响？首先需要了解一下变压器的特点。
变压器是一种常见的电气设备，可用来把某一数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压。
升压变压器就是用来把低数值的交变电压变换为同频率的另一较高数值交变电压的变压器，而降压变压器则是将电源输入端的较高电压，转换为较低的理想电压来供负荷使用。
变压器的原理是通过电磁转换来传递能力，并起到电气隔离的作用，如下图。
I1(I2)、U1(U2)、W1(W2)分别为一次(二次)绕组的电流、电压和线圈匝数，其数量关系为U1/U2=W1/W2=I2/I1。
Φ是通过电磁感应产生的磁力线，它所在的物理实体是铁心，它是变压器的磁路。
降压变压器中，一次绕组为高压，电流较小，但因为要通过电磁感应产生Φ，所以要考虑其中的损耗，所以一次绕组电压要预留5%的损耗，例如10KV电压，其实际为10.5KV;二次绕组为低压，电流较大，需要考虑绕组本身以及到达负荷端(用电设备)的压降，所以，其电压也要预留约5%的余量，例如，一般所说的380V电压，其实在变压器低压侧，是400V。
那么，如果降压变压器作为升压变压器，低压侧需要产生电磁感应，高压侧作为负荷电源，二者都需要考虑相应的损耗，如果都是预留5%的话，正好可以实现，而且，逆变器输出电压可调范围较大，能够满足要求。
也就是说，原理上，降压变压器是可以作为升压变使用的。
但是在实际应用过程中，降压变压器在结构和保护部分和升压变压器有一定的区别，长期反向使用，会慢慢降低变压器的使用稳定性，同时有可能影响其使用寿命。
而且，现行政策及规范文件中，一般要求自发自用余电上网项目，自用比例要大于所发电量的50%，而且接入容量不大于上级变压器的25%。
光伏逆变器 升压变
光伏逆变器升压变光伏逆变器是将太阳能发电系统产生的直流电转换成交流电。
在光伏电池组件产生直流电后，经过光伏逆变器的转换，可以使得发电系统能够与电网互联，并将直流电转换成交流电，以供给家庭用电或馈回电网。
光伏逆变器的升压变是逆变器中重要的组成部分。
升压变可以将系统的直流电电压升高到逆变器所需的电压水平。
升压变的设计和工作原理对整个光伏逆变器的性能和效率都有很大的影响。
在设计升压变时，需要考虑到以下几个方面：1. 输出功率：升压变的设计需要根据光伏电池组件的输出功率来确定，确保能够满足逆变器的需求。
输出功率不同，升压变的设计也会有所不同。
2. 输入电压范围：光伏电池组件的输出电压会受到影响因素的影响，如光照强度、温度等。
因此，升压变的设计需要考虑到输入电压范围的变化，确保能够适应不同工况下的电压输出要求。
3. 效率和损耗：升压变的设计需要优化其效率，减少转换损耗。
通过合理选择升压变的拓扑结构、材料和元件等，可以提高升压变的转换效率，降低能量损耗。
4. 抗干扰能力：光伏逆变器工作环境相对恶劣，存在很多干扰源，如电磁干扰、谐波等。
升压变的设计需要考虑到这些干扰源的影响，提高其抗干扰能力，确保系统的稳定运行。
5. 控制策略：升压变的控制策略对逆变器的性能和响应速度有重要影响。
可以使用PWM控制、MPPT等策略来优化升压变的工作性能，使得系统能够更好地跟踪最大功率点，提高光伏发电系统的发电效率。
在光伏逆变器升压变的开发中，可以参考一些相关的技术文献和专利。
例如，可以参考国际顶级期刊和会议上发表的论文，如"Design and Analysis of a High-Frequency Transformer for PV Inverters"、"A High-Frequency Transformer Isolated Soft Switching Inverter for Photovoltaic Power Generation"等。
光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略 宋俞锋
光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略宋俞锋发表时间：2019-01-16T10:01:20.437Z 来源：《电力设备》2018年第26期作者：宋俞锋[导读] 摘要：光伏发电系统并网因为多电源网络的原因会发生许多异常现象，比如潮流与逆流等，这些异常情况会导致电力系统电压升高、输配电设备损耗的问题，研究光伏发电系统并网点电压升高的具体原因，并提出了相应的调整优化措施。
（徐州鑫日光伏电力有限公司江苏省徐州市 221000）摘要：光伏发电系统并网因为多电源网络的原因会发生许多异常现象，比如潮流与逆流等，这些异常情况会导致电力系统电压升高、输配电设备损耗的问题，研究光伏发电系统并网点电压升高的具体原因，并提出了相应的调整优化措施。
关键词：光伏发电；并网点；电压调整引言在发电系统接入光伏之前，采取的往往是单电源辐射状网络，在这种网络之中，网络的功率通常是由电源所在之处往负载方向单向流动，网络中的电压沿潮流方向逐渐降低，这也决定了维持网络末端电压不超过规定值是传统配电网电压控制的主要目的。
当光伏接入发电系统之后，配电网从单电源转变为多电源，这就存在极大的可能会使得配网潮流逆流，还会造成并网点电皮升高，如果情况恶化，甚至还会使得电网电压越限。
由于传统配电网的电压调整设备在光伏接入后会产生误动作和频繁动作，并在一定程度上会影响配电网的电压质量，而电压调整设备的频繁动作还可能减少设备的使用寿命时间，这必然会导致维护设备的成本费用。
有上述分析可知，搞清楚光伏发电系统并网点结构，分析光伏发电系统并网点电压升高的具体原因，研究其电压调整的原理，探究光伏发电系统并网点电压升高优化策略，能够降低资源损耗，降低成本费用，是具有重要研究意义的。
1 并网光伏发电系统结构通常来说，现如今光伏发电系统可以根据能量转换次数的不同而分为两大类，一种是单级式并网光伏发电系统，另外一种则是两级式并网光伏发电系统。
单级式并网光伏发电系统拓扑结构如图1所示。
【简析】光伏电站高压并网升压方案
大型光伏电站考虑到容量和电压损耗的原因，并网电压一般都比较高，如110KV、220KV，如此高的送出电压，就需要实行二次升压方案才能实现。
那么，根据我国电压等级划分，就地升压可以选择10KV或者35KV，然后再二次升压至送出电压。
那么，究竟是先升到10KV（方案一）还是35KV（方案二）呢？目前，大多数高压并网方案选择方案二。
实际上，在成本方面，方案二却要比方案一高出10%以上。
其实方案的最终确定，不仅仅考虑建设成本，还要综合考虑系统可靠性、损耗、线路布置、运营维护等方面。
首先，来看一下成本方面的对比。
以220KV并网为例（220KV并网时，一般电站容量要达到300兆瓦左右，所以本次以300兆瓦为例），电气一次主要设备如下：300兆瓦项目分为300个发电单元，每个单元配置500KW+500KW+1000KVA就地升压系统，主变压器选用三台100MVA的升压变。
方案一：每5台箱变并入一台开关柜，需60台并网柜，综合出线、站用变、无功补偿开关柜等，共需约72台开关柜。
方案二：每10台箱变并入一台开关柜，需30台并网柜，综合线、站用变、无功补偿开关柜等，共需约42台开关柜。
那么两种方案分别配置多少设备呢？见下表：按照市场参考价格，上述设备的大体价格对比如下：通过上表可知，10KV方案的投资要比35KV方案少1200万左右，主要体现在箱式变压器的价格方面。
但分项中，10KV方案电缆及开关柜的成本要高于35KV方案，见下图：如果单从投资成本考虑，考虑方案一。
但采用10kV电压等级集电线路进线为60回，35kV电压等级集电线路进线为30回，在线路布置施工、可靠性、运行维护方面，35kV更优。
35kV等级线路比10kV等级在线路及开关柜方面初期投资要少一千万，在线路损耗方面，35kV线路损耗要小得多。
因此，综合考虑，推荐采用35kV方案。
虽然前期投资成本要略高，但在后期运营维护、可靠性等方面，会在收入方面上显现优势，弥补初期投资较高的不足。
光伏逆变器 升压变
光伏逆变器升压变在光伏发电系统中，光伏逆变器扮演着至关重要的角色。
它将直流电能转换为交流电能，使得光伏电站可以将电能纳入电网供应并实现利用。
其中，升压变压器作为光伏逆变器中的重要组成部分，具有非常重要的功能。
升压变压器的主要作用是将低电压的直流电能升压为较高电压的交流电能。
在光伏逆变器中，升压变压器承担了充当功率转换的功能，它可以使得逆变器输出的交流电能适应电网的电压要求。
此外，升压变压器还起到了传递电能的作用，将光伏电池组产生的低电压电能传递给逆变器，从而实现了光伏发电系统的正常工作。
在光伏逆变器中，升压变压器的设计和选型至关重要。
首先，设计师需要根据光伏电池组的输出电压和电流来确定升压变压器的额定功率和额定电压比。
其次，选用合适的磁芯材料和线圈材料，以提高升压变压器的效率和稳定性。
同时，要考虑升压变压器的体积和重量，以满足光伏逆变器的安装和运输要求。
在升压变压器的运行过程中，也需要注意一些问题。
首先，要保证升压变压器的工作温度在可接受范围内，以防止温度过高导致线圈绝缘损坏。
其次，要保证升压变压器的绝缘电阻和耐压强度，以防止电击和漏电事故的发生。
此外，还需要定期检测和维护升压变压器，以确保其正常工作。
在光伏逆变器中，升压变压器的选择和使用对系统的性能和稳定性至关重要。
一个优质的升压变压器可以提高逆变器的转换效率，降低能源损耗，并且可以提供更稳定的电能输出。
因此，在选购光伏逆变器时，应当注意选择具有高质量升压变压器的产品，以提高光伏发电系统的整体性能。
综上所述，光伏逆变器中的升压变压器在光伏发电系统中起到了至关重要的作用。
通过将低电压的直流电能升压为高电压的交流电能，升压变压器实现了光伏发电与电网供应之间的无缝对接。
设计合理、选型适当的升压变压器可以提高逆变器的效能，降低能源损耗，并保证系统的安全和稳定运行。
因此，在光伏发电系统的设计和选择过程中，充分考虑升压变压器的性能和质量非常重要。
光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略
光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略自改革开放以来，我国社会和经济的发展越来越快，光伏发电系统并网的运行规模逐渐扩大，提高了光伏发电容量占据系统的总容量，对电力系统有着重要的影响。
本文主要阐述了光伏发电系统并网电压的应用、光伏发电系统并网点电压升高及优化策略，以供参考。
标签：光伏发电系统；并网点电压；优化策略一、光伏发电系统并网电压的应用目前我国光伏发电技术已经逐渐迈入成熟阶段，分布式光伏在配电网中出现了渗透率上调的情况，尤其是在低压配电网中。
在发展过程中使用较弱反射式低压配电网时出现高光伏渗透配电，其原因可能是由于天气的变化，多云会使光伏出现剧烈的波动，这时电压会下降，闪电会降低系统的稳定性。
这些情况的出现都会使光伏具有高承载，导致初选潮流逆流从而出现电压问题。
那么这些问题只靠传统的变压器或者电力电气等控制方式是不能及时作出调整的。
目前所使用的大容量逆变器是为电网注入额定的有功功率，将最低功率集中在0.9，在实际功率比逆变额定功率小的情况下，剩余的功率就能够实现无功率支持。
比如在研究接入光伏触发高电压问题的时候，使用逆变器是不能有效解决这一问题的，如果低压配电网中电力阻抗发生变化，使低压配电网中的无功调压效果小于电压等级较高的网络，在逆变器正常运行的基础上，变压器及线路容量能够影响网点电压的控制能力。
二、光伏发电系统并网点电压升高及优化策略（一）光伏发电系统并网点电压升高原理使光伏发电系统并网供电，可以提高光伏企业的经济效益。
目前我国正在进行新能源改革，实施一系列创新的供电体系，促进了光伏发电系统的发展。
光伏发电技术是一项全新的技术，随着多年的发展，我国的研究水平已逐渐赶上其他国家的水平，近几年我国的光伏产业也有了全新的机遇。
为了提高供电系统的整体安全性能，电网运行商就要使用升压变压器隔离的方式，将低压电网或者中压电网接入光伏系统，那么电网运行商就要使用并网的形式进行，光伏企业就要根据自身的特点，使电压具有精准性。
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光伏系统中，原电力降压变压器能否做升压用
问题点：
在分布式光伏系统中，一般是采用自发自用，余量上网的方式，国家规定，220V系统，最大接入8KW, 380V系统，最大接入400KW, 10KV系统，最大接入6MW；还有一个条件，光伏最大容量不得超过上一级变压器容量的25%。
在分布式光伏电站中，大部份光伏发电都是在低电侧消耗了，但在节假日，工厂放假，本身消耗不了，这部分光伏发电能否能过电力降压变压器反过来做升压用，通过这个变压器升到10KV电网系统中。
这个问题是很多业主、设计院、供电公司共同关心的问题，由于没有先例，大家的观点也不一样，下面是根据变压器的原理和实际应用，参考了国内几家变压器研发人员的意见，做了一个调查，供各位参考，我的目的是抛砖引玉，希望能得到真正专家的意见。
1、不同意方论点
原则上升压变压器与降压变压器不能反向替代使用的。
因为，升压变压器，等于将低压电升成高压电，那么对于系统来讲，其低压侧等于是吸收电能相当于负荷，高压侧送出电能相当于电源，系统的负荷接受的标准的额定电压，而电源侧输出的电压考虑到线路及变压器本身的压降约10％，为了保证送到用户正好是额定电压，那么高压侧输出的电压等于是比额定电压高10％的电压。
举例，一台降压变低压侧额定电压为380V，高压侧额定电压为10KV，那么，低压侧受电电压为额定电压就是380V，而高压侧送出的就不能是额定电压了，应当比额定电压高10％即11KV。
如果考虑变比的话，低压侧为380匝（打个比方），高压侧不能是10000匝而必须是11000匝了。
这台降压变压器如果当作升压变压器来用的话，其低压侧电压要升到420V，高压侧输出的电压才能达到10KV，而低压侧电压升高，会损坏运行设备。
另外，从结构上说，降压变压器的低压绕组在内侧，高压绕组在外侧，分接开关都装在高压绕组上，不仅便于分接头的抽出，还因高压绕组电流小，线细，好焊接分接头。
降压变压器调高压侧分接头就可调节低压侧电压。
用作升压变压器，则应将分接开关接在低压侧才能满足调压要求，且低压绕组的电流大，导线截面也大，切换时危险明显增加。
再则，降压变压器为了抑制三次谐波对电压波形的影响，一般都采用三角形接线，平时只带少量的站用负载和一些无功补偿设备，特别是三绕组变压器，一般低压侧容量较小，很难胜任升压变压器的工作。
为了限制短路故障电流及低压侧母线恢复电压，电厂用的升压变短路阻抗与一般降压变压器也有区别。
同芯结构的三圈变要考虑功率的传送和变压器绕组之间的耦合问题，一般是将变压器的绕组从铁心向外的排列顺序是：低、中、高；而升压变的排列顺序是：中、低、高。
2、同意方论点
根据一、二次电压大小的关系，可以将变压器分为：降压变压器和升压变压器。
一次电压高于二次电压叫作降压变压器，一次电压低于二次电压叫作升压变压器。
在相同频率、同等容量的条件下，一台电力变压器可以作为降压变压器使用，逆转过来，也可以作为升压变压器使用。
变压器的基本原理是：电磁感应。
简单地说电磁感应就是电能转换为磁能，磁能转换为电能，这符合能的转化和守恒定律。
下面是变压器的基本物理模型： U1U2
I1
I2ΦW1W2
上图中：运行I1的物理实体是初级绕组，运行I2的物理实体是次级绕组，它们是变压器的电路部分；Φ是磁力线，它所在的物理实体是铁心，它是变压器的磁路。
当变压器的容量P （kVA ）及绕组的匝数W 一定时，铁心中的磁通量Φ（韦伯(wb ）就定下来了，一台电力变压器不管作为降压变压器使用还是作为升压变压器使用，磁路的实体即铁心及物理意义没有发生变化。
变压器是根据生活的需要改变电压的静止电器，其电压比等于匝数比，上图中：U1/U2=W1/W2。
W1：初级绕组的匝数，W2：次级绕组的匝数，一台电力变压器，W1及W2是没有变化的（除稳定电压不得已改变一侧绕组匝数除外），所
以除了电网电压波动因素外，电压U1与U2也是没有变化的，如将原来的次级绕组W2作为初级绕组W1，那么原来初次绕组W1改变为现在的次级绕组W2，上面公式U1/U2=W1/W2反之U2/U1=W2/W1仍然完全成立。
从上面电力变压器物理模型到理论推导得出结论：在相同频率、同等容量的条件下，一台电力可以作为降压变压器使用，逆转过来，也可以作为升压变压器使用是成立的。
从变压器专业生产厂家实际操作经验也可以得出：升压变压器与降压变压器在设计、工艺、制造、试验等多方面是没有差别的，所以从实践中得出：在相同频率、同等容量的条件下，一台电力可以作为降压变压器使用，逆转过来，也可以作为升压变压器使用是成立的。
3、结论：
从理论上讲，变压器是不分功率流向的，正常是从高压向低压输送电能，非正常时当然可以从低压向高压输送电能。
而光伏逆变器输出电压范围较宽，可以在360-440V可调，所以降压变压器可以当升压变压用，但根据实际应用情况，还需要做一些调整和加措施防止逆流发生：
1、原降压变压器压降不是很大，一般（10/0.4KV）油变在5%以下，干变在6.5%以下，35/10KV主变也在8%以内。
2、逆变器和降压变压器尽量放在一起，减少线损。
3、如果是新装的变压器，可以在高压侧或者低压侧多设计一个抽头，当电流潮向改变时，自动切换。
4、装一个防逆流控制器，当检测有电流流向电网时，降低逆变器输出功率。
作者简介：刘继茂，深圳晶福源光伏产品线产品经理，哈尔滨工业大学电力电子研究生，2008年开始从事逆变器研发和光伏系统设计工作。
主要研究方向是如何提高光伏系统发电量。