光伏系统中,原电力降压变压器能否做升压用
光伏系统中,太阳能电池组件正、负极接地问题探讨
各位好，关于光伏发电系统设计过程中，有几点意见想和大家分享，希望大家能够在这里踊跃讨论，来发表各自的见解。
情况如下：一、晶硅电池极化效应：通过PV发电机的正极接地来防范在背接触模块（例如电池型号为SunPower A-300的模块）的工作过程中，我们发现模块效率下降的速度越来越快。
原因分析：除了来自光线的光子，光伏效应还需要可以可隔离正负极载流子并阻止它们立即结合的电场。
如果太阳能电池片的两个端子位于同一侧（背接触电池就是这种情况），则电场的结构就会比标准电池更加复杂。
如果运行电压过高(>20V)，则电池表面会产生静电荷。
这会提高载流子的再结合率，从而降低效率。
这种所谓的极化效应具有可逆性。
只要EVA箔上的负电荷消除，效率也会“恢复”。
应对措施：•使用电气隔离逆变器并通过SMA接地装置（分类号：ESHV-P-NR）将正极发电机端子接地，可从一开始就避免极化效应。
•如果发电机没有接地，则可在受损模块上暂时施加一个较高的负电压来使电池恢复到初始状态或恢复其效率。
正确的再生方法应与模块制造商商定。
但是，模块再生并不能阻止这种现象的再次出现。
只有正极接地对此有帮助。
二、TCO侵蚀：通过PV发电机的负极接地来防范运行相对很短一段时间之后，发现一些薄膜模块发生了所谓的TCO（透明导电氧化物）层损坏。
玻璃盖内侧的此导电层一旦受损便无法修复，还会引起极大的功率损失。
原因分析：佛罗里达太阳能中心(FSEC)自2000年以来一直在对TCO腐蚀的原因进行研究。
研究结果显示，TCO腐蚀主要发生于利用覆盖工艺制备的带有a-Si电池和CdTe电池的模块。
在上述生产过程中，模块的单层表面是玻璃盖结构。
由于玻璃盖内含约15%的钠物质，因此钠和水的反应导致TCO腐蚀。
在此情况下，模块的边缘上会形成裂纹，这些裂纹可以贯穿整个电池结构，从而使模块发生永久性损坏。
但在实际应用中，我发现很少有设计院在设计的时候，对太阳能电池组件的正、负极进行接地（包括晶硅和薄膜），不知道这种设计是否合理，或者是现在的太阳能电池工艺已经不需要再进行正、负极接地了，所以还请各位各抒已见，能够解消我的这方面疑虑。
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。
光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略 宁克印
光伏发电系统并网点电压升高调整原理及策略宁克印摘要：光伏发电系统要想实现并网运行，一般都要通过利用电力电子接口，然后再通过中压配电网或者低压配电网。
由于以往的电力系统输配电网自身的特点，大规模的光伏发电系统并网会导致出现潮流逆流的问题，致使过电压或者电压升高的情况出现在光伏发电系统公共连接点，这样除了会使当地负荷的供电质量受到严重影响之外，同时还使变压器和线路等输配电设备损耗得以加大，最终使得光伏发电系统的渗透率受到严重影响。
大量的有功功率在光伏发电系统并网中的输入是导致光伏发电系统并网运行电压升高的最为直接的原因，因此本文立足于电力系统功率传输理论，提出了一种动态的电压调整策略，供大家参考。
关键词：光伏发电；并网逆变器；电压升高引言：现在光伏发电系统并网运行的规模变得越来越大，在电力系统的总容量中光伏发电容量也具有越来越高的比例，因此电力系统在很大程度上受到了光伏发电的影响。
本文将电力系统功率传输理论作为出发点，对光伏发电系统并网点电压升高的原因进行了分析和介绍，并且研究了调整电压的策略和原理，最终将一种动态的电压调整策略提了出来，经过实验证明，该电压调整策略具有较高的有效性。
1光伏发电系统并未电压的应用概述我国最近几年光伏发电的技术已经开始走向成熟，同时分布式的光伏在配电网特别是在低压配电网上出现渗透率不断上调的状况。
在发展中出现高光伏的渗透配电，特别在使用时遇到比较弱的反射式低压配电网形式，出现上述情况的根本原因是受到天气变化的影响，多云的天气状况光伏会出现剧烈波动，接下来就会出现电压的马上下降，闪电的出现会影响整个系统的整体稳定性能。
以上诸多情况的产生让光伏承担较高的承载，很容易初选潮流逆流最终引发的电压问题。
控制上述问题如果单纯的依靠变压器或者电力电气等比较传统的电压控制方式，在响应速度不能做出调整的前提下，频繁快速的额电压变化不能是不能得以实现。
当前使用中最新的大容量逆变器主要是给电网注入额定的有功功率，也能实现最低的功率因素集中在0.9，在实际有功出力比逆变期额定功率小的情况下，那么剩余的功率能够在这个过程中实现无功率支持。
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。
大功率光伏逆变器升压变压器的设计与应用
大功率光伏逆变器升压变压器的设计与应用张计英;李和明;张栋;李永刚【摘要】The influence of the grid power quality to the PV Inverter step-up transformer is analyzed in the actual operation. The formula for added loss calculation is given considering the influence of harmonic current, which is verified by an actual small-capacity transformer. The difference between PV inverter step-up transformer and ordinary power transformer is confirmed. The vector group for transformer is analyzed, and the reasonable vector group ofYd-11 is determined.%本文分析了光伏逆变器用升压变压器在实际运行中受并网电能质量的影响,并针对谐波电流的影响给出了损耗增加的公式,通过实际小容量变压器进行了验证,证实了光伏逆变器用升压变压器与普通电力变压器的区别。
并针对变压器的连接组别进行了分析,确定合理的Yd-11连接组别。
【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】4页(P66-69)【关键词】光伏逆变器;变压器;电能质量【作者】张计英;李和明;张栋;李永刚【作者单位】华北电力大学,河北保定071000 天威保变电气股份有限公司,河北保定071056;天威保变电气股份有限公司,河北保定071056;华北电力大学,河北保定071000;天威保变电气股份有限公司,河北保定071056【正文语种】中文【中图分类】TM423光伏新能源发电正在世界范围内大规模应用，按其与电网的连接方式，可以分为离网型和并网型。
【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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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：
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。