光伏发电系统介绍

  1. 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. 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. 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)。
秘密
31/42
光伏系统电气方案设计 集中式光伏并网发电系统
集中式光伏并网电站一般是国家级电站,功率等级在几MW~几百MW,并网电压等级在35千伏及以 上,主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一调配向用户供电。 集中式光伏并网发电系统收益 执行国家标杆电价 2016~2017年间 约0.8元/度
175W
21V
8.33A
16.3%
-0.03%/℃
-0.35%/℃
-0.40%/℃
相同S不同T下的P-V曲线
相同S不同T下的I-V曲线
相同T不同S下的I-V曲线 相同T不同S下的P-V曲线
秘密
16/42
光伏组件基本知识 我国光资源分布图
区 日辐射量 划 (kWh/m2*d)


≥4.8

占中国 面积 (%)
电网
远程监控
光伏发电系统概述
并网发电系统
形式多,范围广,容量从几个kW到几百MW
地面电站 荒漠、戈壁
山地电站 山地、丘陵
户用电站 住宅
水面电站 鱼塘、鸭棚
商业电站 商场 厂房 大

秘密
7/42
光伏幕墙 建筑墙面
光伏发电系统概述
并网发电系统 形式多,范围广,容量从几个kW到几百MW
电站类型 地面电站 山地电站 水面电站 工商业电站 幕墙电站 户用电站
17.4

丰 富
3.8~4.8

42.7

利 用
2.9~3.8



<2.9

36.3 3.6
分布区域
西藏大部分、青海西部、 新疆南部、
甘肃和内蒙古的西部
新疆中北部、内蒙古中 部、华北地
区、山东东部及北部、 黄土高原、
青藏高原东部、甘肃中 东部、四川
东北地区、内蒙古东北 部、西南地
区一部分、华东地区、 中南地区、
应用场合
偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站、路灯 等
工作过程
有光照时,通过太阳能控制逆变一体机给负 载供电,同时给蓄电池组充电; 无光照时,通过蓄电池控制逆变一体机给负 载供电
太阳能电池 控制器
蓄电池
秘密
4/42
逆变器
直流负载 交流负载
光伏发电系统概述 离网发电系统
基站
无电区
秘密
5/42
海岛
光伏发电系统概述
光伏发电系统介绍V1.0
1 光伏发电系统概述 2 光伏组件基本知识 3 逆变器分类、应用及发展 4 光伏系统电气方案设计
秘密
2/42
光伏发电系统概述
光伏发电系统一般由光伏组件、逆变器等组成。 根据应用场合,可分为离网发电系统、并网发电系统、并网储能系统和微网系统。
太阳能电池阵列
控制器 蓄电池
逆变器
分布式光伏并网发电系统
分布式光伏并网发电系统的特点: 用户侧安装建设; 装机规模较小(数kW至数十MW); 并网电压等级在10千伏及以下分布式并网要求:8kW及以下可 接入220V,8~400kW可接入380V,400kW~6MW可接入 10kV; 运营模式多,统购统销、有自发自用、自发自用(余量上网) 等。
秘密
24/42
光伏逆变器分类、应用及发展 逆变器分类应用特点
逆变器类型 逆变器容量 组件接入形式 MPPT功能 遮挡影响 直流电缆
适用光伏系统
安装适用 成本
集中式逆变器 25Kw~2.5MW
方阵 方阵的最大功率点
影响最大 大量使用
组串式逆变器 600W~60kW
组串 组串的最大功率点
影响较小 少量使用
逆变单元
LC滤波器
变压器
交流接触器
交流侧 EMC 滤波器
交流防雷器
交流断路器
L1 L2 L3 N
带隔离变压器的集中式并网逆变器 功率等级有25kW/50kW/100kW/250kW
PV+ PV-
直流 断路 器 直流 侧 EMC 滤波 器
直流 防雷 器
逆变 单元
LC滤波 器
交流 接触 器
交流 断路 器
并网发电系统
环境测试仪
太阳能电池板输出直流电,通过汇 流箱汇流后,进入直流配电柜,再 进入逆变器转换为交流电,交流电 通过升压变压器进入高压电网。
特点
规模从几kW到几百MW,可大可小 电站形式多样 运营模式多样,主要依赖国家政策 补贴
数据采集器
直流柜
本地监控
秘密
6/42
太阳能电池阵列 汇流箱
逆变器
升压变
24串15并
汇流 箱
24串15并
7路
汇流 箱
秘密
35/42
光伏并网逆 变器
光伏系统电气方案设计 集中式光伏并网发电系统典型设计
秘密
36/42
光伏系统电气方案设计 集中式光伏并网发电系统典型设计
青海格尔木百科光伏电站 使用薄膜组件1MW,分别接入两台500kW并网逆变器
秘密
37/42
光伏系统电气方案设计
光伏发电系统概述 微网系统
微网系统设备间
秘密
12/42
1 光伏发电系统概述 2 光伏组件基本知识 3 逆变器分类、应用及发展 4 光伏系统电气方案设计
秘密
13/42
光伏组件基本知识
太阳能电池组件(Solar Module)也叫太阳能光伏组件(PV Module),简称电池板或光伏组件。 按电池技术路线划分,主要分为晶体硅电池、薄膜电池和聚光电池。
2)根据用户负载类型和功率确认离网逆变器的功率; 逆变器功率=(阻性负载+感性负载╳5) ╳裕量系数/功率因数
3)根据用户晚上用电量或者期望待机时间确定蓄电池容量; 蓄电池容量(Ah)= (每天用电量╳阴雨天供电天数)/(放电深度╳充放电效率╳电池组电压)
4 )根据蓄电池与光伏组件的规格确定控制器 。 控制器输入电流=光伏组件最大功率/电池组电压
交流 侧
L1
EMC
L2
滤波 器
L3
交流 防雷 器
不带隔离变压器的集中式并网逆变器 功率等级有 250kW/500kW/630kW/1MW/1.25MW/2.5MW
秘密
20/42
光伏逆变器分类、应用及发展 典型光伏并网逆变器拓扑 2、组串式并网逆变器
隔离开关
+ +
-
隔离开关
+ +
-
EMC
DC/DC
EMC
微型逆变器 1kW以下
组件 组件的最大功率点
影响最低 基本不使用
日照均匀的地面大型 光伏发电站或大型
BAPV
各类型地面光伏发电 站或者BAPV/BIPV
1kW以下的光伏系统
专业安装和维护,更 换困难
安装简便、更换方便

适中
秘密
25/42
安装简便、更换方便 高
光伏逆变器分类、应用及发展 光伏逆变器发展:单机功率等级越来越大,效率越来越高
16进1出
6进1出 内部实物图
秘密
34/42
现场安装位置
光伏系统电气方案设计 集中式光伏并网发电系统典型设计
假设20MW光伏电站选用的光伏组件型号为200W,最大功率点工作电压为27V, 选用逆变器功率为500kW, MPPT直流输入电压范围为420~850V,那么光伏阵列可选用24串104并,每15路接入一台16路进1出汇流 箱,每七台汇流箱接入一台500kW逆变器。
单晶硅
多晶硅
非晶硅薄膜组件
半透明非晶硅组件
单晶硅薄膜组件
秘密
14/42
柔性薄膜组件
光伏组件基本知识
标准光伏组件包括: 光伏玻璃:钢化玻璃,抵御风沙冰雹冲击,防护作用; EVA胶膜:两层EVA胶膜,将玻璃、电池片和背板粘合到一起; 背板材料:有钢化玻璃、有机玻璃、铝合金、TPT复合胶膜等,根据场合使用; 接线盒与旁路二极管:输出接线
DC/DC
+Ud/2 C1
TA4
0
TB4
TA1
TB1
TC1
TA3
Ls
Ls
TB3
TC4
TC3
Ls
C2 -Ud/2
TA2
TB2
TC2
DC/AC
接触器
A
EMC
滤波 器
B
C
N
双级组串式逆变器电路拓扑图(功率等级有10kW/15kW/20kW/33kW/40kW/50kW/60k等)
秘密
21/42
光伏逆变器分类、应用及发展 逆变器在光伏系统中的应用---集中式并网逆变器
秘密
26/42
光伏逆变器分类、应用及发展 光伏逆变器发展:输入输出电压等级越来越高,体积越来越小
秘密
27/42
光伏逆变器分类、应用及发展 光伏逆变器发展:多电平/单级拓扑越来越受欢迎,模块化并联趋势越来越明显
秘密
28/42
光伏逆变器分类、应用及发展 光伏逆变器发展:集成化程度越来越高,一体化机房应用越来越普遍
逆变器
逆变器
100kW~1MW光伏电站逆变器方案
10% 33%
57%百度文库
集中式逆变器 组串式逆变器 其他
DC/AC
单级组串式结构
DC/DC … DC/AC
DC/DC
双级组串式结构
秘密
23/42
光伏逆变器分类、应用及发展 逆变器在光伏系统中的应用---微型逆变器、光伏优化器
DC/DC DC/AC
DC/DC
逆变器
DC/AC
单级集中式结构
10MW以上光伏电站逆变器方案
10%
90%
集中式逆变器 组串式逆变器
DC/AC …
DC/AC DC/AC
DC/DC …
DC/DC DC/DC
DC/AC …
DC/AC DC/AC
单级/双级并联型结构
秘密
22/42
光伏逆变器分类、应用及发展 逆变器在光伏系统中的应用---组串式并网逆变器
秦岭地区、台湾、海南 东部
四川盆地以及重庆、贵 州、湖北、
湖南等省市的部分地区
秘密
17/42
1 光伏发电系统概述 2 光伏组件基本知识 3 逆变器分类、应用及发展 4 光伏系统电气方案设计
秘密
18/42
光伏逆变器分类、应用及发展
光伏逆变器分类
光伏逆变器按系统用途 并网逆变器、离网逆变器、储能逆变器 并网逆变器按功率及用途 集中式逆变器、组串式逆变器、微型逆变器
铝合金边框 耐候胶
钢化玻璃 EVA胶膜 电池片 EVA胶膜 背板
接线盒
秘密
15/42
光伏组件基本知识 光伏组件特性及关键技术参数
型号
Miasole CIGS 175W
开路电压
短路电流
最大功率点 功率
最大功率点 工作电压
最大功率点 工作电流
转换效率
电流温度系数
电压温度系数
功率温度系数
25.7V
9.15A
供电;
光伏组件
其它时间,光伏与电网一起给负载供
电; Ppv>Pload 光伏给负载供电,剩余通 蓄电池
过控制器存储
控制器
控制器
秘密
9/42
光伏逆变器 光伏逆变器
升压变
电网 本地负荷
光伏发电系统概述 并网储能系统
集装箱式储能系统
秘密
10/42
光伏发电系统概述 微网系统
将分散能源就地转化成电能,就近供给本地负荷
秘密
32/42
光伏系统电气方案设计 集中式光伏并网发电系统
集中式光伏并网发电系统设计原则 1)研究项目建设条件,通过多方案比较,确定合理的技术方案 2)站址选择:考虑自然条件,并网接入,环境等 3)太阳能电池方阵布置 4)电气件选型
秘密
33/42
光伏系统电气方案设计
集中式光伏并网发电系统
对于大型光伏并网发电系统,为了减少光伏组件与逆变器之间的连接线,方便维护,提高可靠性,一 般需要在光伏组件与逆变器之间装设汇流箱(直流汇流装置)。
并网逆变器功能:
整流
1)逆变,把直流电转化为交流电;
2)最大功率点追踪(MPPT);
3)孤岛效应检测与控制;
4)电网检测及并网功能;
5)零(低)电压穿越功能。
秘密
19/42
逆变
光伏逆变器分类、应用及发展 典型光伏并网逆变器拓扑 1、集中式并网逆变器
直流断路器 PV+
直流侧 EMC 滤波器 PV-
直流防雷器
功率等级
几百kW~几百 MW
几百kW~几十 MW
几百kW~几MW
特点 集中,朝向一致
地域 西北地区,日照充足
分散,朝向不一致
山地丘陵地带
集中,朝向一致,湿度大 中原地带,多湖泊,鱼塘
问题 输送困难 建设成本高,遮挡 湿度大,腐蚀问题
几十kW~几MW
分散,朝向不一致
工商业发达地区
承重,建筑物阴影等
几十kW~几百kW
离网发电系统
直流负载 交流负载
控制器
逆变器
太阳能电池阵列
蓄电池
电网
并网储能系统
负载
太阳能电池阵列
并网 逆变器
并网发电系统
太阳能电池阵列
太阳能电池阵列 蓄电池
秘密
3/42
光伏 逆变器
光伏 逆变器
交流 智能 配电

储能 逆变器
微网系统
电网
电网
负荷 柴油 发电机
光伏发电系统概述 离网发电系统
不依赖电网独立运行
秘密
29/42
1 光伏发电系统概述 2 光伏组件基本知识 3 逆变器分类、应用及发展 4 光伏系统电气方案设计
秘密
30/42
光伏系统电气方案设计 小型离网系统典型设计
设计原则:
1)根据用户每天的用电量及当地气候条件确认组件功率; 组件功率=(每天用电量╳连续阴雨天富裕系数)/(当地平均日照时数╳系统效率)
分散,朝向不一致
楼宇建筑
朝向,阴影等
几kW
朝向一致
城市别墅区,农村地区 标准少,市场混乱
秘密
8/42
光伏发电系统概述
并网储能系统
存储光伏系统的多余发电量,提供自发
用比例。
应用场合
光伏组件
自用电价比上网电价贵很多
峰谷电价差很多 光伏电站限电严重地区
蓄电池
工作过程
Ppv<Pload
用电高峰时,用光伏与存储电能给负载
具有完善的能量管理系统,可实现
并网运行;离网运行;
并网转孤岛;孤岛转并网;
黑启动功能、平抑电网波动、削峰填谷
光伏组件
电网友好关系等
柴油发电机 光伏逆变器
与纯离网系统相比的主要优势
1、应用范围更宽,工作模式多 2、系统配置灵活 3、带载能力强
光伏组件
光伏逆变器
蓄电池
秘密
11/42
储能逆变器
电网 监控 本地负荷
相关文档
最新文档