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主營(yíng)產(chǎn)品:分體式電流互感器、低壓開合式電流互感器、有源電力濾波裝置
摘要:隨著科技革命的不斷推進(jìn),經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,人們對(duì)資源的需求逐漸增加,電力在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展過程中成為了不可替代的能源,在能源發(fā)展格局中占據(jù)著重要地位,成為人們?nèi)粘I詈徒?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必需品,電力的使用效率在逐漸增加。值得注意的是,隨著需求量的逐漸增加,傳統(tǒng)的發(fā)電模式,供電途徑已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代市場(chǎng)的發(fā)展需求,大規(guī)模的光伏發(fā)電成為了未來的能源發(fā)展方向,新能源的發(fā)展成為了能源供應(yīng)的重要方向,新能源技術(shù)作為一種可再生資源,在我國的能源安全格局中具有重要的意義,有著極大的優(yōu)勢(shì),也可以緩解我國能源發(fā)展不平衡的窘境,為我國能源安全的順利供應(yīng)提供保障,但是究其根
本,大規(guī)模的光伏發(fā)電技術(shù)是一種新型的能源供應(yīng)技術(shù),對(duì)電力體系的供應(yīng)產(chǎn)生著深遠(yuǎn)意義。本文主要分析大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)于電力體系產(chǎn)生的作用,以及從光伏發(fā)電對(duì)自身建構(gòu)的角度著手,進(jìn)一步闡述在電力的供應(yīng)體系里,進(jìn)行大規(guī)模光伏發(fā)電會(huì)產(chǎn)生何種意義,對(duì)于我國電力系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生何種影響進(jìn)行分類別討論。
關(guān)鍵詞:大規(guī)模光伏發(fā)電 ;電力系統(tǒng) ;影響;科學(xué)技術(shù)
在經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷向前發(fā)展的同時(shí),能源短缺的現(xiàn)象也愈發(fā)嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的良好運(yùn)行,我國的能源經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求也到了,我國的能源供應(yīng)問題也引發(fā)了社會(huì)各個(gè)層面的關(guān)注,基于此,安全、綠色、無污染的可再生能源在科技的帶動(dòng)下應(yīng)運(yùn)而生,可再生清潔能源具有安全、環(huán)保、可靠等自然優(yōu)勢(shì),在應(yīng)用的過程中適用的范圍也非常廣泛,對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展也產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作用。但是,因?yàn)樘柲芄夥l(fā)電屬于可再生清潔能源的一種,其本身具有一定的特殊性,這些特殊性勢(shì)必會(huì)在電力供應(yīng)系統(tǒng)中產(chǎn)生一些影響,對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生相應(yīng)的影響,因此,為了維護(hù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的良好運(yùn)作,保障我國能源安
全,推動(dòng)電力系統(tǒng)的前進(jìn),必須克服行業(yè)發(fā)展的困難,通過分析研究大規(guī)模光伏發(fā)電產(chǎn)生的影響,將這些特殊性融入其中,真正利用好大規(guī)模光伏發(fā)電,趨利避害,為后續(xù)電力供應(yīng)工作的發(fā)展提供安全保障。
1 大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)綜述
1.1 大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)
光伏發(fā)電主要是依靠半導(dǎo)體界面來實(shí)現(xiàn)的,通過太陽能集熱板將太陽能匯集于此,然后利用光伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為電能,再通過傳送設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用。光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。如果將大規(guī)模的光伏發(fā)電融入其中,需要對(duì)大規(guī)模光伏發(fā)電的有關(guān)知識(shí)以及光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的了解。大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用光伏發(fā)電電池的光電感應(yīng)效應(yīng),形成光伏發(fā)電矩陣電流,然后通過變速器以及變壓器進(jìn)行調(diào)和,使得矩陣電流以及電壓變得更加穩(wěn)定安全可靠。在轉(zhuǎn)換的過程中不再需要蓄電池進(jìn)行存儲(chǔ),可以直接將電能傳送到公共電網(wǎng)當(dāng)中,這樣一來就可以較大程度減少電流的損失,保障電能質(zhì)量的傳送,提高電能質(zhì)量,
同時(shí)也可以節(jié)約電能設(shè)施所占的空間,減少不必要的資源浪費(fèi),節(jié)約資金將更大的精力投入到技術(shù)開發(fā)當(dāng)中,促進(jìn)光伏發(fā)電新能源技術(shù)的不斷向前發(fā)展。在光伏發(fā)電系統(tǒng)之中,主要控制模型為內(nèi)環(huán)與外環(huán)控制模型兩種,內(nèi)環(huán)控制模型可依據(jù)饋解耦開展處理,依據(jù)具體情況,確定換流器贊太魔性,電力解耦的處理形式需要以暫態(tài)模型為依據(jù),具體見圖 1 所示,外環(huán)控制模型需要以實(shí)際情況為依據(jù),對(duì)設(shè)計(jì)需求及網(wǎng)額策略合理性的制定,具體見圖2所示:
圖 1:內(nèi)環(huán)控制模型 圖2:外環(huán)控制模型
1.2 大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)建
光伏電池的矩陣模型,具體見下圖3所示:
圖 3:光伏發(fā)電系統(tǒng)電池矩陣模型
可以從大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)的角度進(jìn)行探討研究,光伏發(fā)電應(yīng)用的大規(guī)模矩陣模型主要依賴于每個(gè)單獨(dú)的二極管進(jìn)行,模型的建立而來的,需要根據(jù)相關(guān)的原理進(jìn)行光伏測(cè)試等效電路檢驗(yàn),這樣可以使得串聯(lián)和并聯(lián)的形式共存的電網(wǎng)系統(tǒng)融入其中,同時(shí)還可以檢驗(yàn)明確各個(gè)狀態(tài)下的電池模型的表達(dá)方式,為拆解各個(gè)參數(shù)和表達(dá)各個(gè)電路電壓和電流提供依據(jù),并且為最終的工程模型提供正確的表達(dá)方法。電流轉(zhuǎn)換器和內(nèi)循環(huán)控制模擬器。電流轉(zhuǎn)換器是大規(guī)模光伏發(fā)電的重要環(huán)節(jié),在整個(gè)大規(guī)模光伏發(fā)電過程中產(chǎn)生著至關(guān)重要的作用,為電力體系的安全可靠供應(yīng)產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響,因此需要相關(guān)技術(shù)人員高度重視此環(huán)節(jié),保障能
源安全可靠的供應(yīng),這一環(huán)節(jié)主要是針對(duì)于大規(guī)模單元的一種暫態(tài)并網(wǎng)的特殊性,如今在我國所應(yīng)用的大規(guī)模光伏電站的系統(tǒng)中主要應(yīng)用了這一特性。這是一種內(nèi)外雙層的結(jié)構(gòu)形式,可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)外雙環(huán)控制系統(tǒng)的一種控制功能。其中的基礎(chǔ)衡量是一種標(biāo)準(zhǔn)的電力參考值,可以通過控制單元和電聯(lián)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電流成功入網(wǎng)。分為內(nèi)環(huán)和外環(huán),外環(huán)主要是電壓輸入的過程,其參考的標(biāo)準(zhǔn)主要是入網(wǎng)時(shí)候的電力數(shù)值,通過轉(zhuǎn)化器實(shí)現(xiàn)內(nèi)外環(huán)聯(lián)動(dòng),完成內(nèi)外部的整體操作。值得注意的是,控制轉(zhuǎn)化器分為兩部分,劃分為兩個(gè)類別,一類是內(nèi)環(huán)的控制模擬系統(tǒng),其中的主要方式是實(shí)現(xiàn)方法的融合的過程,主要明確轉(zhuǎn)換器的暫態(tài)模型,并且根據(jù)暫態(tài)模型進(jìn)行電力明確形式處理,將這些控制因素融入其中,外環(huán)則需要以大規(guī)模的光伏發(fā)電的實(shí)際情況作為發(fā)展依據(jù),通過相關(guān)技術(shù)應(yīng)用,設(shè)計(jì)有功、無功的并網(wǎng)策略。大規(guī)模的光伏發(fā)電系統(tǒng),對(duì)于大規(guī)模的光伏發(fā)電動(dòng)態(tài)模型來說,需要充分利用級(jí)數(shù)方程式,進(jìn)而為構(gòu)建大規(guī)模光伏發(fā)電技術(shù)提供便利,針對(duì)于,每組方程式所構(gòu)建實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)功能、將逆變器和 mppt 進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,由此而來可以獲得動(dòng)態(tài)化、整體性的光伏發(fā)電模型。通過大規(guī)模的光伏發(fā)電系統(tǒng),對(duì)其構(gòu)建的平臺(tái)仿真系統(tǒng)進(jìn)行模擬操作。
2 大規(guī)模光伏發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響
2.1 對(duì)無功電壓特性的影響
在一般情況下,大規(guī)模的光伏發(fā)電系統(tǒng)會(huì)需要設(shè)置在距離光源更加近的地方,這些區(qū)域環(huán)境通常較為特殊,且光照充足、海拔較高。氣溫較低,較為涼爽。其中包括戈壁灘、沙漠、以及高原等地區(qū)。同時(shí),這些地區(qū)人口相對(duì)較少,地廣人稀幅員遼闊,對(duì)電力資源的需求量較少,為項(xiàng)目的開展提供了許多的便利。在整個(gè)大規(guī)模的光伏發(fā)電系統(tǒng)中,通常不會(huì)出現(xiàn)電路短路等問題,而光電效應(yīng)的所產(chǎn)生的電能需要實(shí)現(xiàn)高壓距離的傳輸,在傳輸?shù)倪^程中會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)波動(dòng),從而對(duì)電網(wǎng)的無功平衡產(chǎn)生相應(yīng)的影響,這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)產(chǎn)生平衡的波動(dòng),對(duì)于電力的供應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響。除此以外,因?yàn)榧夹g(shù)的限制,大規(guī)模的光伏電網(wǎng)發(fā)電
技術(shù)系統(tǒng)的無功支撐性還有待提高,對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)的系統(tǒng)的電壓質(zhì)量造成一定的影響,甚至影響電壓幅度超過限制。對(duì)于保障電力的安全穩(wěn)定供應(yīng)產(chǎn)生不利影響,因此還需要加大技術(shù)革新,為大規(guī)模電力供應(yīng)技術(shù)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)模型的研究
針對(duì)于光伏發(fā)電技術(shù)的模式性研究,主要是通過建立仿真平臺(tái)進(jìn)行模擬仿真活動(dòng),為后續(xù)的工作提供實(shí)踐基礎(chǔ),對(duì)于大規(guī)模的光伏發(fā)電技術(shù)起到引導(dǎo)作用。經(jīng)過充分的資料研究調(diào)查表明,截至目前,已經(jīng)成功研制出并且成功應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)發(fā)展之中。在實(shí)際應(yīng)用的過程中分為兩大模擬類型,分別命名為 PSD 和PSA 模型兩類。這兩類所構(gòu)建出來的光伏發(fā)電平臺(tái)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于發(fā)展的實(shí)際,且已經(jīng)產(chǎn)生了較大規(guī)模的發(fā)電效果,對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生了良好的效益。并且在整個(gè)電力發(fā)展系統(tǒng)中發(fā)揮了更加靈活多變的自定義功能系統(tǒng)。發(fā)揮了更為寬廣的發(fā)電功能,較大程度上節(jié)約了光伏發(fā)電過程中的電力損耗,為高質(zhì)量供電提供
了更為堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保證。
2.3 對(duì)功角穩(wěn)定性的影響
由于規(guī)模光伏發(fā)電技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制是通過光電效應(yīng)產(chǎn)生的。然后通過傳感器,逆變器、變壓器等設(shè)施接入到公共電網(wǎng)之中,與此同時(shí),接入電能所出現(xiàn)產(chǎn)生的波動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的慣量問題,在這個(gè)傳輸?shù)倪^程中,會(huì)對(duì)整個(gè)公共電網(wǎng)的系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響,會(huì)對(duì)傳輸功率的穩(wěn)定性造成影響。還會(huì)降低電網(wǎng)系統(tǒng)的等效慣量。與此同時(shí),大規(guī)模的光伏發(fā)電動(dòng)態(tài)支撐技術(shù)還和發(fā)電機(jī)的發(fā)電技術(shù)存在一定的差異,在接入公共電網(wǎng)的過程中,電網(wǎng)的功角穩(wěn)定性會(huì)發(fā)生一定量的變化,會(huì)受到較大規(guī)模的光伏發(fā)電系統(tǒng)的位置移動(dòng)、規(guī)模大小等。還會(huì)受到控制技術(shù)的制約,對(duì)功角的穩(wěn)定安全性造成一定量的影響,進(jìn)而影響能源的安全、能源的供應(yīng)。
2.3 對(duì)電能質(zhì)量的影響
由于電網(wǎng)的運(yùn)行的指標(biāo)之一就是電能的質(zhì)量安全,電能的質(zhì)量高低也會(huì)對(duì)用戶的使用情況造成影響,尤其是在物質(zhì)資料相對(duì)富裕,生產(chǎn)力水平快速提升的今天,人們對(duì)高質(zhì)量的需求越來越高,因此保障電能質(zhì)量工作顯得格外重要。在大規(guī)模的光伏發(fā)電接入到電力系統(tǒng)當(dāng)中,原來的電網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的空間擴(kuò)充,再加上大規(guī)模的光伏發(fā)電系統(tǒng)存在數(shù)量、規(guī)模、技術(shù)等方面存在差異也會(huì)對(duì)電網(wǎng)架構(gòu)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響。還會(huì)導(dǎo)致公共電網(wǎng)中的電流分布難以控制,供電系統(tǒng)電網(wǎng)中的電壓質(zhì)量也會(huì)降低,嚴(yán)重影響了電能資源的質(zhì)量,對(duì)于質(zhì)量的提高產(chǎn)生不利影響。同時(shí),由于電力改革已經(jīng)進(jìn)入了關(guān)鍵階段,對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了舉足輕重
的作用,在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)供應(yīng)的過程中,需要不斷融入新的電子設(shè)備以及電子器件,提高了電力電網(wǎng)運(yùn)送過程中的電力損耗,為整個(gè)代理系統(tǒng)的輸送過程帶來了巨大的壓力,這一系列問題最終會(huì)導(dǎo)致電能質(zhì)量下降,影響電能安全,降低電力的性能,為電力安全供應(yīng)情況產(chǎn)生不利影響,對(duì)于高質(zhì)量生活的追求產(chǎn)生不利影響。
2.4 對(duì)配電系統(tǒng)保護(hù)裝置的影響
在今天的電氣網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系里,為了保障電網(wǎng)的安全良好運(yùn)輸,電力的傳輸、電壓的穩(wěn)定性,以及提高用戶的體驗(yàn)感,在整個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)中加入保護(hù)裝置。對(duì)于保護(hù)整個(gè)電網(wǎng)體系的安全性具有重要作用,但是,大規(guī)模的光伏電站發(fā)電接入之后,會(huì)直接影響電網(wǎng)的運(yùn)行情況,導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。電網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和故障形式也會(huì)發(fā)生改變。在這種情況之下,配網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)也無法充分發(fā)揮自身應(yīng)有的保護(hù)作用。諸如在大規(guī)模光伏發(fā)電實(shí)施之后,單一的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架會(huì)發(fā)生改變,轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合型的能源架構(gòu),或者是雙能源的結(jié)構(gòu),這時(shí)保護(hù)裝置會(huì)發(fā)生拒動(dòng),誤動(dòng)等問題,影響系統(tǒng)的安全良好運(yùn)行,從而嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)作,無法在對(duì)原有的電網(wǎng)中起到應(yīng)有的保護(hù)作用,除此以外大規(guī)模的光伏發(fā)電接入到電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中,對(duì)于其變電設(shè)備的電源自投裝置也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響,對(duì)于電網(wǎng)配電保護(hù)裝置產(chǎn)生相應(yīng)的影響。大規(guī)模的光伏發(fā)電還具有著很強(qiáng)的外力波動(dòng)作用,對(duì)于電流的運(yùn)行有著很強(qiáng)的速記功能,對(duì)靜止的電源以及環(huán)路器的發(fā)展有著不同頻率的記錄,并且在光伏發(fā)電的使用過程中不存在機(jī)械難題,在轉(zhuǎn)換的過程中很難出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定的狀況,對(duì)于整體電力的系統(tǒng)運(yùn)作維護(hù)產(chǎn)生了至關(guān)重要的作用,提升了電力運(yùn)作系統(tǒng)的可靠性與安全性。
2.5 對(duì)配網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行控制的影響
假如大規(guī)模光伏系統(tǒng)被廣泛運(yùn)用到電網(wǎng)體系,必定會(huì)為電力系統(tǒng)帶來多方面問題,例如電網(wǎng)適應(yīng)性、體系調(diào)峰調(diào)頻等。同時(shí),因?yàn)榇笠?guī)模光伏系統(tǒng)電源的發(fā)電主要依靠的是清潔的可再生能源,例如風(fēng)能、光能等,但是這些能源的發(fā)電體現(xiàn)出顯著的間歇性、波動(dòng)性,很容易造成供電不穩(wěn)定、不安全等問題,面對(duì)這些問題,最主要的即是集中調(diào)度管理配網(wǎng),以此來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電源和分布式電源的協(xié)調(diào)發(fā)展,保障電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)。因此,在分布式電源正式接入配網(wǎng)體系前,應(yīng)當(dāng)做好一切也許性疑間的預(yù)測(cè)與分析,同時(shí)需求預(yù)先給出解決對(duì)策,以此來保護(hù)動(dòng)力的有效利用,保證體系靈活運(yùn)轉(zhuǎn),使配網(wǎng)體系更加高效、穩(wěn)定地作業(yè)。
3、安科瑞分布式光伏運(yùn)維云平臺(tái)介紹
3.1概述
AcrelCloud-1200分布式光伏運(yùn)維云平臺(tái)通過監(jiān)測(cè)光伏站點(diǎn)的逆變器設(shè)備,氣象設(shè)備以及攝像頭設(shè)備、幫助用戶管理分散在各地的光伏站點(diǎn)。主要功能包括:站點(diǎn)監(jiān)測(cè),逆變器監(jiān)測(cè),發(fā)電統(tǒng)計(jì),逆變器一次圖,操作日志,告警信息,環(huán)境監(jiān)測(cè),設(shè)備檔案,運(yùn)維管理,角色管理。用戶可通過WEB端以及APP端訪問平臺(tái),及時(shí)掌握光伏發(fā)電效率和發(fā)電收益。
3.2應(yīng)用場(chǎng)所
目前我國的兩種分布式應(yīng)用場(chǎng)景分別是:廣大農(nóng)村屋頂?shù)膽粲霉夥凸ど虡I(yè)企業(yè)屋頂光伏,這兩類分布式光伏電站今年都發(fā)展迅速。
3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
在光伏變電站安裝逆變器、以及多功能電力計(jì)量?jī)x表,通過網(wǎng)關(guān)將采集的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器,并將數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)管理。用戶可以通過PC訪問平臺(tái),及時(shí)獲取分布式光伏電站的運(yùn)行情況以及各逆變器運(yùn)行狀況。平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)如圖所示。
3.4系統(tǒng)功能
AcrelCloud-1200分布式光伏運(yùn)維云平臺(tái)軟件采用B/S架構(gòu),任何具備權(quán)限的用戶都可以通過WEB瀏覽器根據(jù)權(quán)限范圍監(jiān)視分布在區(qū)域內(nèi)各建筑的光伏電站的運(yùn)行狀態(tài)(如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態(tài)、發(fā)電功率曲線、是否并網(wǎng)、當(dāng)前發(fā)電量、總發(fā)電量等信息)。
3.4.1光伏發(fā)電
3.4.1.1綜合看板
●顯示所有光伏電站的數(shù)量,裝機(jī)容量,實(shí)時(shí)發(fā)電功率。
●累計(jì)日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。
●累計(jì)社會(huì)效益。
●柱狀圖展示月發(fā)電量
3.4.1.2電站狀態(tài)
●電站狀態(tài)展示當(dāng)前光伏電站發(fā)電功率,補(bǔ)貼電價(jià),峰值功率等基本參數(shù)。
●統(tǒng)計(jì)當(dāng)前光伏電站的日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。
●攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,并且接入輻照度、溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)。
●顯示當(dāng)前光伏電站逆變器接入數(shù)量及基本參數(shù)。
4.4.1.3逆變器狀態(tài)
●逆變器基本參數(shù)顯示。
●日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益顯示。
●通過曲線圖顯示逆變器功率、環(huán)境輻照度曲線。
●直流側(cè)電壓電流查詢。
●交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數(shù)查詢。
4.4.1.4電站發(fā)電統(tǒng)計(jì)
●展示所選電站的時(shí)、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表。
4.4.1.5逆變器發(fā)電統(tǒng)計(jì)
●展示所選逆變器的時(shí)、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表
4.4.1.6配電圖
●實(shí)時(shí)展示逆變器交、直流側(cè)的數(shù)據(jù)。
●展示當(dāng)前逆變器接入組件數(shù)量。
●展示當(dāng)前輻照度、溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)。
●展示逆變器型號(hào)及廠商。
4.4.1.7逆變器曲線分析
●展示交、直流側(cè)電壓、功率、輻照度、溫度曲線。
4.4.2事件記錄
●操作日志:用戶登錄情況查詢。
●短信日志:查詢短信推送時(shí)間、內(nèi)容、發(fā)送結(jié)果、回復(fù)等。
●平臺(tái)運(yùn)行日志:查看儀表、網(wǎng)關(guān)離線狀況。
●報(bào)警信息:將報(bào)警分進(jìn)行分級(jí)處理,記錄報(bào)警內(nèi)容,發(fā)生時(shí)間以及確認(rèn)狀態(tài)。
4.4.3運(yùn)行環(huán)境
●視頻監(jiān)控:通過安裝在現(xiàn)場(chǎng)的視頻攝像頭,可以實(shí)時(shí)監(jiān)視光伏站運(yùn)行情況。對(duì)于有硬件條件的攝像頭,還支持錄像回放以及云臺(tái)控制功能。
4.5系統(tǒng)硬件配置
4.5.1交流220V并網(wǎng)
交流220V并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)多用于居民屋頂光伏發(fā)電,裝機(jī)功率在8kW左右。
部分小型光伏電站為自發(fā)自用,余電不上網(wǎng)模式,這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護(hù)裝置,避免往電網(wǎng)輸送電能。光伏電站規(guī)模較小,而且比較分散,對(duì)于光伏電站的管理者來說,通過云平臺(tái)來管理此類光伏電站非常有必要,安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面:
名稱 | 圖片 | 型號(hào) | 功能 | 應(yīng)用 |
光伏運(yùn)維云平臺(tái) |
| AcrelCloud-1200 | 監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報(bào)表、設(shè)備信息、故障報(bào)警、氣象數(shù)據(jù)等 | 應(yīng)用于單臺(tái)逆變器數(shù)據(jù)采集和上傳云平臺(tái) |
智能網(wǎng)關(guān) |
| ANet-1E1S1-4G | 嵌入式linux系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)通訊方式具備Socket方式,支持XML格式壓縮上傳,提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等安全需求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議 | |
防逆流裝置 (選用) |
| ACR10R-D10TE | 防止光伏系統(tǒng)向電網(wǎng)輸送功率,用于單相光伏發(fā)電系統(tǒng) | |
戶用逆變器 | 逆變器推薦: 華為戶用逆變器SUN2000-5/6/8/10/12KTL-M1 固德威GW8000-DT 錦浪GCI-1P(4-6)K,GCI-1P(9-10)K | 推薦通訊方式RS485 |
4.5.2交流380V并網(wǎng)
根據(jù)國家電網(wǎng)Q/GDW1480-2015《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》,8kW~400kW可380V并網(wǎng),超出400kW的光伏電站視情況也可以采用多點(diǎn)380V并網(wǎng),以當(dāng)?shù)仉娏Σ块T的審批意見為準(zhǔn)。這類分布式光伏多為工商業(yè)企業(yè)屋頂光伏,自發(fā)自用,余電上網(wǎng)。分布式光伏接入配電網(wǎng)前,應(yīng)明確計(jì)量點(diǎn),計(jì)量點(diǎn)設(shè)置除應(yīng)考慮產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)外,還應(yīng)考慮分布式電源出口與用戶自用電線路處。每個(gè)計(jì)量點(diǎn)均應(yīng)裝設(shè)雙向電能計(jì)量裝置,其設(shè)備配置和技術(shù)要求符合DL/T448的相關(guān)規(guī)定,以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程要求。電能表采用智能電能表,技術(shù)性能應(yīng)滿足國家電網(wǎng)公司關(guān)于智能電能表的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。用于結(jié)算和考核的分布式電源計(jì)量裝置,應(yīng)安裝采集設(shè)備,接入用電信息采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)用電信息的遠(yuǎn)程自動(dòng)采集。
光伏陣列接入組串式光伏逆變器,或者通過匯流箱接入逆變器,然后接入企業(yè)380V電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用,余電上網(wǎng)。在380V并網(wǎng)點(diǎn)前需要安裝計(jì)量電表用于計(jì)量光伏發(fā)電量,同時(shí)在企業(yè)電網(wǎng)和公共電網(wǎng)連接處也需要安裝雙向計(jì)量電表,用于計(jì)量企業(yè)上網(wǎng)電量,數(shù)據(jù)均應(yīng)上傳供電部門用電信息采集系統(tǒng),用于光伏發(fā)電補(bǔ)貼和上網(wǎng)電量結(jié)算。
部分光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量,包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等,需要安裝單獨(dú)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。部分光伏電站為自發(fā)自用,余電不上網(wǎng)模式,這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護(hù)裝置,避免往電網(wǎng)輸送電能,系統(tǒng)圖如下。
這種并網(wǎng)模式單體光伏電站規(guī)模適中,可通過云平臺(tái)采用光伏發(fā)電數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面:
名稱 | 圖片 | 型號(hào) | 功能 | 應(yīng)用 |
光伏運(yùn)維云平臺(tái) |
| AcrelCloud-1200 | 監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報(bào)表、設(shè)備信息、故障報(bào)警、氣象數(shù)據(jù)等 | 應(yīng)用于多臺(tái)逆變器、計(jì)量?jī)x表及氣象數(shù)據(jù)采集和上傳云平臺(tái) |
智能網(wǎng)關(guān) |
| ANet-1E2S1-4G | 嵌入式linux系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)通訊方式具備Socket方式,支持XML格式壓縮上傳,提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等安全需求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議 | |
電能質(zhì)量監(jiān)測(cè) |
| APView500 | 電網(wǎng)頻率,電壓、電流有效值,有功功率、無功功率、視在功率及功率因數(shù),電壓偏差,頻率偏差,三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度;三相電壓、電流各序分量;基波電壓、電流,功率、功率因數(shù)、相位等,諧波(2~50次)。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波電壓、電流含有率、有效值、功率等,諧波群,間諧波電壓波動(dòng)、閃變。可輸入57.7V/100V或220V/380V。 | |
靜態(tài)無功補(bǔ)償 |
| ANSVG100-400 | 光伏并網(wǎng)時(shí)主要提供有功功率,這樣市電側(cè)有功減少,而無功不變,這樣會(huì)導(dǎo)致功率因數(shù)降低,通過無功補(bǔ)償裝置可以提高系統(tǒng)功率因數(shù)。 | |
防逆流裝置 |
| ACR10R-D10TE4 | 防止光伏系統(tǒng)向電網(wǎng)輸送功率,用于三相光伏發(fā)電系統(tǒng) | |
直流電表 |
| DJSF1352 | 電壓輸入DC750V,電流輸入DC300A/75mV,在分布式光伏項(xiàng)目中適用于儲(chǔ)能回路等直流信號(hào)設(shè)備電量測(cè)量和電能計(jì)量使用 | |
| DJSF1352RN | |||
| PZ96L-DE | |||
逆變器 | 逆變器推薦: 陽光電源組串式逆變器SG(30~110)CX系列、SG136TX、SG225HX、SG320HX 華為商用逆變器SUN2000-30/36/40KTL-M3、SUN2000-60KTL-M0、SUN2000-100KTL-M0 固德威GW(25~80)K-MT、GW100K-HT、GW120K-HT、GW136K-HTH等 錦浪GCI-3P(12-25)K、GCI-(25-110)K、GCI-(125-230K)-EHV-5G等 | 推薦通訊方式RS485 |
4.5.310kV或35kV并網(wǎng)
根據(jù)《國家能源局關(guān)于2019年風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)通知》(國發(fā)新能〔2019〕49號(hào)),對(duì)于需要國家補(bǔ)貼的新建工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,需要滿足單點(diǎn)并網(wǎng)裝機(jī)容量小于6兆瓦且為非戶用的要求,支持在符合電網(wǎng)運(yùn)行安全技術(shù)要求的前提下,通過內(nèi)部多點(diǎn)接入配電系統(tǒng)。
此類分布式光伏裝機(jī)容量一般比較大,需要通過升壓變壓器升壓后接入電網(wǎng)。由于裝機(jī)容量較大,可能對(duì)公共電網(wǎng)造成比較大的干擾,因此供電部門對(duì)于此規(guī)模的分布式光伏電站穩(wěn)控系統(tǒng)、電能質(zhì)量以及和調(diào)度的通信要求都比較高。
光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量,包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等,需要安裝單獨(dú)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。
上圖為一個(gè)1MW分布式光伏電站的示意圖,光伏陣列接入光伏匯流箱,經(jīng)過直流柜匯流后接入集中式逆變器(直流柜根據(jù)情況可不設(shè)置),最后經(jīng)過升壓變壓器升壓至10kV或35kV后并入中壓電網(wǎng)。由于光伏電站裝機(jī)容量比較大,涉及到的保護(hù)和測(cè)控設(shè)備比較多,主要如下表:
名稱 | 圖片 | 型號(hào) | 功能 | 應(yīng)用 |
光伏運(yùn)維云平臺(tái) |
| AcrelCloud-1200 | 監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報(bào)表、設(shè)備信息、故障報(bào)警、氣象數(shù)據(jù)等 | 應(yīng)用于6MW以下光伏變電站 |
電力監(jiān)控系統(tǒng) |
| Acrel-2000 | 電力監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏發(fā)電站。測(cè)、。信、。控、異常報(bào)警、故障記錄和分析等功能,接收調(diào)度系統(tǒng)指令對(duì)光伏電站進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。 | |
并網(wǎng)柜 |
| AZG光伏并網(wǎng)柜 | 容量涵蓋范圍廣,可涵蓋2000A以下用戶并網(wǎng)需求; 安裝方便,外觀美觀大氣; 可選配檢有壓合閘、失壓跳閘等功能,對(duì)光伏系統(tǒng)進(jìn)行失壓,欠壓保護(hù),及自動(dòng)合閘功能; 可預(yù)留獨(dú)立鉛封計(jì)量室,光伏發(fā)電一目了然; 可根據(jù)客戶需求配用國內(nèi)外廠家元件; 可選配電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的各電參量,并與后臺(tái)聯(lián)機(jī)通訊,實(shí)現(xiàn)智能化管理; 可選配防孤保護(hù)及逆功率保護(hù)功能; 具有RS485通訊接口,使用ModBus-RTU通訊協(xié)議 | |
匯流箱 |
| APV光伏匯流箱 | 防護(hù)等級(jí)為IP65,滿足室內(nèi)外安裝要求; 采用霍爾傳感器,隔離測(cè)量,16路輸入; 耐壓DC1kV,熔斷電流可選擇; 可選電壓測(cè)量功能,測(cè)量電壓DC1kV; 具有RS485通訊接口,ModBus-RTU通訊協(xié)議; 可根據(jù)客戶需求配用國內(nèi)外廠家的光伏專用直流斷路器,光伏專用直流熔斷器、防雷保護(hù)器等元件。 | |
智能網(wǎng)關(guān) |
| ANet-1E2S1-4G | 嵌入式linux系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)通訊方式具備Socket方式,支持XML格式壓縮上傳,提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等安全需求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議,支持和調(diào)度系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)通訊。 | |
微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置 |
| AM5SE | 適用于35kV和10kV電壓等級(jí)的線路保護(hù)測(cè)控、變壓器差動(dòng)、后備保護(hù)測(cè)控等功能 | |
電能質(zhì)量監(jiān)測(cè) |
| APView500 | 電網(wǎng)頻率,電壓、電流有效值,有功功率、無功功率、視在功率及功率因數(shù),電壓偏差,頻率偏差,三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度;三相電壓、電流各序分量;基波電壓、電流,功率、功率因數(shù)、相位等,諧波(2~50次)。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波電壓、電流含有率、有效值、功率等,諧波群,間諧波電壓波動(dòng)、閃變。可輸入57.7V/100V或220V/380V。 | |
弧光保護(hù)裝置 |
| ARB5 | 集保護(hù)、測(cè)量、控制、監(jiān)測(cè)、通訊、故障錄波、事件記錄等多種功能于一體,準(zhǔn)確實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)弧光信號(hào),保護(hù)電流,適用于中低壓等級(jí)電網(wǎng)的弧光故障迅速切除裝置。 | |
光伏匯流采集裝置 |
| AGF-M16T | 一次電流采用穿孔方式接入,20A,穿孔方式接入,安裝方便,安全性高 帶3路開關(guān)量狀態(tài)監(jiān)測(cè),可以對(duì)匯流箱內(nèi)的防雷器、斷路器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控 具有內(nèi)部測(cè)溫功能,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱內(nèi)溫度,保證電氣安全 具有DC1500V母線電壓測(cè)量功能 具備RS485接口,Modbus-RTU協(xié)議,將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)系統(tǒng) | |
直流電表 |
| DJSF1352 | 電壓輸入DC750V,電流輸入DC300A/75mV,在分布式光伏項(xiàng)目中適用于儲(chǔ)能回路等直流信號(hào)設(shè)備電量測(cè)量和電能計(jì)量使用 | |
| DJSF1352RN | |||
| PZ96L-DE | |||
多功能電表 |
| APM800 | 各電壓等級(jí)全電氣參數(shù)測(cè)量、計(jì)量和狀態(tài)量采集 | |
逆變器 | 逆變器推薦: 陽光電源集中式逆變器SG500MX等 華為商用逆變器SUN2000-196KTL-H3、SUN2000-175KTL-H0等 固德威GW100K-HT、GW120K-HT、GW136K-HTH等 錦浪GCI-(125-230K)-EHV-5G等 | 推薦通訊方式RS485 |
4 結(jié)語
綜上所述,現(xiàn)階段隨著我國經(jīng)濟(jì)與科技實(shí)力的不斷進(jìn)步,大規(guī)模光伏發(fā)電技術(shù)在當(dāng)今電力行業(yè)的應(yīng)用范圍也愈發(fā)廣泛。從根本上來說,目前我國的光伏發(fā)電技術(shù)尚未成熟,在大規(guī)模光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的過程中會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全造成一定影響。基于此,為了能夠保障光伏發(fā)電的安全合理運(yùn)行,相關(guān)工作技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)趨利避害,認(rèn)識(shí)到影響因素,并且不斷尋找相應(yīng)的破解之法,值得注意的是,雖然大規(guī)模光伏發(fā)電技術(shù)尚未成熟,但是人們對(duì)于光伏發(fā)電技術(shù)的研究卻在如日中天的進(jìn)行當(dāng)中,光伏發(fā)電依舊可以緩解我國目前能源短缺的發(fā)展現(xiàn)狀。本文的目的是增強(qiáng)人們對(duì)大規(guī)模光伏發(fā)電技術(shù)的了解,為了對(duì)我國的能源發(fā)展以及光伏發(fā)電技術(shù)和手段產(chǎn)生一定的推動(dòng)作用,促進(jìn)我國光伏發(fā)電技術(shù)在電力系統(tǒng)中安全靈活運(yùn)用,以及促進(jìn)光伏發(fā)電技術(shù)的創(chuàng)新,擴(kuò)大能源結(jié)構(gòu)不斷豐富,擴(kuò)大清潔能源在電網(wǎng)中的應(yīng)用比例,推動(dòng)電力發(fā)展格局的進(jìn)步,為我國能源安全發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。