大家好!今天让小编来大家介绍下关于光伏电站失压保护_一直搞不懂,电力系统中为什么用那么多断路器。如图所示,光伏电站并网,需要那么多断路器吗?为什么?的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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1.光伏电站项目安全管理知识概论2.一直搞不懂,电力系统中为什么用那么多断路器。 如图所示,光伏电站并网,需要那么多断路器吗?为什么?
光伏电站项目安全管理知识概论
光伏电站项目安全管理知识概论
随着全球能源结构的改变和发展,利用清洁可再生能源是未来的发展趋势。其中,将光能转化为电能的光伏发电技术是一项非常重要的技术手段。下面是我为大家整理的光伏电站项目安全管理知识概论,欢迎大家阅读浏览。
一、 光伏发电系统的组成和分类
1.1光伏发电系统的组成
是由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备组成。
1.2光伏发电系统的分类
1.2.1光伏发电系统按照是否并网可分为:独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。
1.2.2光伏发电系统按照场地条件可分为:地面式光伏发电系统、屋顶分布式光伏发电系统、山地光伏发电系统、渔光互补光伏发电系统、农光互补光伏发电系统等。
二、安全管理思路、管理体系和管理目标
2.1总体思路
按照《中华人民共和国安全生产法》和《建设工程安全生产管理条例》等一系列的法律法规的有关规定,认真贯彻执行?安全第一,预防为主,综合治理?的方针,根据安全管理的要求,在进一步完善管理制度、加强队伍建设、强化考核机制的基础上,重点抓安全技术管理、施工标准化管理、班组建设和员工培训等工作。
2.2 安全管理体系
2.2.1落实安全生产责任制
2.2.1.1明确项目经理为施工现场安全管理的第一负责人,建立多层级的梯级安全防护管理体系,体系覆盖到施工班组的每一名工人。
2.2.1.2建立各级人员安全生产责任制度,明确各级人员的安全责任,以及分管、主管领导的连带责任。
2.2.2安全教育与培训
2.2.2.1安全培训要做到严肃、严格、严密、严谨,讲求实效。
2.2.2.2新工人入场前应完成三级安全教育。对新入场工人的三级安全教育,重点偏重一般安全知识、生产组织原则、生产环境、生产纪律等,强调操作的非独立性。
2.2.2.3安全培训常态化,每周组织一次集中学习,重点剖析各种生产事故案例,居安思危,警钟长鸣。
2.2.2.4有针对性地结合生产进行安全技能培训,做什么就培训什么,反复训练、分步验收。
2.2.2.5采用新技术、使用新设备新材料、推行新工艺之前,应对相关人员进行安全知识、技能、意识的全面安全教育,培养操作者的安全自觉性。
2.2.2.6安全培训要形成记录,各种形式、内容的安全教育和培训,都应把时间、内容等清楚地记录在安全教育记录本上。
2.2.3安全巡视和安全检查
2.2.3.1各级安全负责人要深入施工现场定期检查安全责任落实情况,要掌握现场的安全动态,使安全巡视和安全检查形成常态。
2.2.3.2安全检查应定期与不定期相结合,并形成书面检查记录。
2.2.4 施工安全保障措施
2.2.4.1完善施工现场的安全防护设施以及施工人员的个人安全保护用品的配备。
2.2.4.2施工人员不得违规操作,管理人员不得违章指挥,员工有权利拒绝违反安全操作规程的工作指令。
2.2.4.3极端天气要做好安全保障工作,必要时停止施工。
2.3 EHS管理目标
职业健康安全和环境施工生产?零事故?。
三、 屋面分布式光伏电站安全管理
3.1分布式光伏电站特点
分布式光伏电站通常是指利用分散式资源,装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统,它一般接入低于35千伏或更低电压等级的电网。
目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统,是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。该类项目必须接入公共电网,与公共电网一起为附近的用户供电。如果没有公共电网支撑,分布式系统就无法保证用户的用电可靠性和用电质量。
3.2屋面分布式光伏电站的安全管理要求
鉴于屋面分布式光伏发电系统大多施工在已有建筑物的屋顶,所以在安全管理中需要重点控制以下安全管理内容:
3.2.1高空作业安全管理要求
3.2.1.1施工人员进入施工现场必须正确穿戴好安全帽、安全带、防滑鞋等安全防护用具。
3.2.1.2工具和材料等应按照安全管理规定放置稳固,禁止高空抛物和高空落物。
3.2.1.3施工人员应体检合格,有心脏病、恐高症、高血压等病症者,严禁参与施工。严禁施工人员酒后施工。
3.2.1.4加强高空作业场所及脚手架上小件物品清理、存放管理,做好物件防坠措施。上下传递物件时要用绳传递,不得上下抛掷,传递小型工具时使用工具袋。
3.2.1.5屋面有采光带时需要做好安全标识和防护措施,不得违规踩踏。
3.2.1.6屋面运输施工材料及组件时,按照规定的施工通道行走。施工通道应做好防护措施,禁止有影响原有屋面结构安全性和使用功能的行为。
3.2.1.7施工人员在没有临边防护的高处作业,应按照规定设置生命线,且正确佩戴并系好安全带。
3.2.2脚手架工程安全管理要求
3.2.2.1脚手架施工要注意以下问题:
①周转性施工材料,如脚手架、扣件等,应把好采购关,定期进行检查,确保安全可靠。
②搭设脚手架应制定脚手架搭设专项安全施工方案,执行作业指导书编制、审批制度;脚手架搭设前进行技术交底;搭设高度超过15m以上的施工脚手架、特殊脚手架需要单独编制施工作业指导书。
③搭设脚手架必须由持证架子工操作。搭设脚手架前,应检查脚手管、扣件、脚手板是否完好。严禁使用弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀的脚手管,严禁使用有脆裂、变形、滑丝的扣件及断裂、有疤节的脚手板。
④脚手架搭设时,地面必须设置专人监护,同时设安全警示围栏,严禁上下或水平抛掷扣件、脚手管、脚手板。
3.2.2.2高处作业平台、走道、斜道等应装设1.2m高的防护栏杆和18cm高挡脚板或设防护立网;高处作业使用的脚手架、梯子及安全防护网应符合相应的规定,在恶劣天气时应停止室外高处作业,高处作业必须系好安全带,安全带应挂在上方的牢固可靠处。
3.2.2.3在通道上方应加装硬制防护顶,通道应避开上方有作业的地区。
3.2.3起重吊装工程安全管理要求
3.2.3.1起重作业的指挥和操作人员必须持证上岗,起重设备在使用前应对其安全装置进行检查,保证其灵敏有效。
3.2.3.2起重机吊运重物时一般应走吊运通道。
3.2.3.3禁止重物在空中长时间停留。
3.2.3.4起重设备应有防范倾覆措施。因为大风来时往往很快,可以反应的时间很短,预警较困难。所以应有加强起重设备防倾覆的警示性,风力六级及六级以上时,不得进行起重作业。
3.2.3.5起吊的设备应尽快分散,不得长时间堆放在吊装平台上。
3.2.3.6起重吊运的材料或设备不得在已有建筑屋面集中堆放,应按照施工方案要求分散堆放,并对屋面进行防护。
3.2.4支架安装工程安全管理要求
3.2.4.1加强施工人员安全培训和安全教育,做好安全技术交底工作,杜绝违章行为。
3.2.4.2特种作业如电焊工、电工、高压电工、机动车驾驶员等工种必须持证上岗。
3.2.4.3各种机械设备的安全防护装置应做到灵敏有效。应定期进行检查,发现问题及时解决,机械设备在使用时严格遵守操作规程,坚决避免误操作,以防止机械伤害的发生。
3.2.4.4电线、电缆、电焊机具等应按规定摆放整齐,严禁乱拉、乱放。
3.2.4.5电焊机应设置电流保护装置和二次空载降压保护器。一次线的长度不能大于5m。
3.2.5临时用电和动火作业安全管理要求
3.2.5.1施工临时用电应符合施工用电相关规范的要求。临时用电应编制《临时用电专项施工方案》,并执行审批手续。
3.2.5.2临时用电配电箱、用电设备等施工区域应做好防护措施,并设置警示牌,禁止无关人员进入。临时用电采用TN-S系统,采用三级配电两级保护。
3.2.5.3施工现场应配备必要的消防器材,灭火器应设置在明显和便于取用的地点,且不得影响安全疏散。保证施工现场消防通道畅通无阻。保温材料、各种油类、氧气瓶、乙炔瓶等按规定放置,并保持距离。施工现场严禁吸烟。
3.2.5.4动火作业执行动火审批制度,经批准后方能进行动火作业。且动火作业要做好对原有屋面和设施的保护。
四、山地光伏电站安全管理
4.1山地光伏电站的特点
山地光伏电站一般是依山而建,依据山体本身的坡度和原有地质条件,在尽量不破坏原有地质环境的`情况建设施工。
4.2山地光伏电站的安全管理要求
因山体地质条件、坡度、气候条件等影响,在现场安全管理中应重点控制以下内容:
4.2.1施工机械的安全管理要求
4.2.1.1因山体坡度大小不一,施工机械在运行过程中一定要根据机械性能参数,控制机械运行稳定和安全。
4.2.1.2施工机械操作人员一定要持证上岗,并经过现场安全教育和培训。
4.2.1.3施工机械施工期间,要设置警戒区域,无关人员严禁进入。
4.2.1.4施工机械用电、燃料等应由专人负责管理。
4.2.2施工人员安全操作要求
4.2.2.1施工人员在山坡施工过程中一定要正确佩戴好安全鞋、安全马甲、安全帽和安全带等个人安全防护用品。
4.2.2.2施工人员在大于30度的山坡施工中必须设置生命线,避免滑落摔伤。
4.2.2.3特种作业人员、除经企业的安全审查,还需按规定参加安全操作考核、取得监察部门核发的《特种作业操作资格证》后方可上岗工作。
4.2.3特殊天气的安全管理要求
4.2.3.1做好气象统计工作,及时关注了解下雨、大风等特殊天气。
4.2.3.2雨季施工或下雨前后,要根据现场地质条件,复核工程实体荷载和施工荷载对山体的影响,避免泥石流等地质灾害的发生。如果地质条件不能满足施工要求,需在做好地基处理等加固措施后方可开始施工。
4.2.3.3大风天气应做好材料、设备等物资的防风措施,防止因其顺坡滚落造成人员伤亡或财产损失。
4.2.3.4做好高温天气施工人员的防暑保护措施,并适当调整施工时间以避开高温时段。
五、综述
因为光伏电站项目施工的工期短、任务紧、施工环境复杂等条件,使得安全管理工作在整个项目中显得尤为重要,是整个项目能够顺利完成的基本保障。?十一科技?在光伏领域的成功不仅来源于?设计尽善尽美,服务尽心尽力?的质量标准和服务理念,更来源于安全高效的、能够让业主的核心经济利益得到可靠保障的施工效率。
展望未来,?十一科技?将继续把?安全第一、质量第一、服务第一、效率第一?的管理理念贯彻于光伏项目的始终,为光伏业主提供最优质的工程,在新能源领域谱写新的华章!
主要参考文献
[1]《建设工程安全生产管理条例》
[2]《建筑施工安全检查标准》 JGJ 59?99
[3]《施工企业安全生产评价标准》 JGJ/T77?2003
[4]《建筑施工高处作业安全技术规范》 JGJ80?91
[5]《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ 46?2005
[6]《建筑安装工程安全技术规程》
[7]十一科技公司安全管理制度、安全管理体系等文件
[8]《光伏发电工程验收规范》GBT 50796-2012
[9]《光伏发电站设计规范》GB 50797-2012
[10]《光伏发电站施工规范》GB 50794-2012
;一直搞不懂,电力系统中为什么用那么多断路器。 如图所示,光伏电站并网,需要那么多断路器吗?为什么?
太阳能光伏发电是21 世纪最为热门的能源技术领域之一,是解决人类能源危机的重要手段之一,引起人们的广泛关注。本文介绍了太阳能光伏并网 控制逆变器的工作过程,分析了太阳能控制器最大功率跟踪原理,太阳能光伏逆 变器的并网原理及主要控制方式。 太阳能光伏发电是21 世纪最为热门的能源技术领域之一,是解决人类能源危机的重要手段之一,引起人们的广泛关注。本文介绍了太阳能光伏并网 控制逆变器的工作过程,分析了太阳能控制器最大功率跟踪原理,太阳能光伏逆变器的并网原理及主要控制方式。 1 引言: 随着工业文明的不断发展,我们对于能源的需求越来越多。传统的化石能源 已经不可能满足要求,为了避免面对能源枯竭的困境,寻找优质的替代能源成为 人们关注的热点问题。可再生能源如水能、风能、太阳能、潮汐能以及生物质能 等能源形式不断映入人们的眼帘。水利发电作为最早应用的可再生能源发电形式 得到了广泛使用,但也有人就其的环境问题、安全问题提出过质疑,况且目前的 水能开发程度较高,继续开发存在一定的困难。风能的利用近些年来也是热点问 题,但风力发电存在稳定性不高、噪音大等缺点,大规模并网对电网会形成一定 冲击,如何有效控制风能的开发和利用仍是学术界关注的热点。在剩下的可再生 能源形式当中,太阳能发电技术是最有利用价值的能源形式之一。太阳能储量丰富,每秒钟太阳要向地球输送相当于210 亿桶石油的能量,相当于全球一天消耗的能量。我国的太阳能资源也十分丰富,除了贵州高原部分地区外,中国大部分 地域都是太阳能资源丰富地区,目前的太阳能利用率还不到1/1000。因此在我国 大力开发太阳能潜力巨大。 太阳能的利用分为“光热”和“光伏”两种,其中光热式热水器在我国应用广 泛。光伏是将光能转化为电能的发电形式,起源于100 多年前的“光生伏打现象”。 太阳能的利用目前更多的是指光伏发电技术。光伏发电技术根据负载的不同分为离网型和并网型两种,早期的光伏发电技术受制于太阳能电池组件成本因素,主要以小功率离网型为主,满足边远地区无电网居民用电问题。随着光伏组件成本的下降,光伏发电的成本不断下降,预计到2013 年安装成本可降至1.5 美元/Wp,电价成本为6 美分/(kWh),光伏并网已经成为可能。并网型光伏系统逐步成为主流。 本文主要介绍并网型光伏发电系统的系统组成和主要部件的工作原理。 2 并网型光伏系统结构 图1 所示为并网型光伏系统的结构。并网型光伏系统包括两大主要部分:其一,太阳能电池组件。将太阳传送到地球上的光能转化成直流电能;其二,太阳能控制逆变器及并网成套设备,负责将电池板输出直流电能转为电网可接受的交流能量。根据功率的不同太阳能逆变器的输出形式可为单相或者三相;可带隔离变压器,也可不配隔离变压器。
太阳能控制逆变器及并网成套设备,主要包括控制器、逆变器以及监控保护单元组成。控制器主要实现太阳能电池板的最大功率跟踪,逆变器主要负责将控制器输出的直流电能变换成稳压稳频的交流电能馈送电网,监控保护单元主要负责发电系统安全相关问题如孤岛效应的保护,并及时与上位机通讯传递能量传输信息。 3 太阳能控制器及其原理 3.1 太阳能电池组件模型 图2 所示硅型光伏电池板的理想电路模型。其中,Iph是光生电流,Iph值与光伏电池的面积、入射光的辐射度以及环境温度相关。ID为暗电流。没有太阳光照射的情况下,硅型太阳能电池板的基本外特性类似于普通的二极管。暗电流是指光伏电池在没有光照条件下,在外电压的作用下PN结流过的单向电流。v为开路电压,RS为串联电阻一般小于1 欧姆,RSH为旁路电阻为几十千欧。 光伏电池的理想模型可由下式表示:
其中,v 为电池板热电势。
图3 表述在特定光照条件下电池板的伏安特性。阴影部分是电池板在相应条件下所能够输出的最大功率。太阳能电池板在高输出电压区域,具有低内阻特性,可以视为一系列不同等级的电压源;在低输出电压区域内,该电源有高内阻特性,可以视为不同等级的电流源。电压源与电流源的交汇处便是电池板在相应条件下的最大输出功率。在电池板的温度保持不变的情况下,这个极大功率值会随着光照强度的变化而变化,最大功率跟踪要求能够自动跟踪电池板的工作在输出功率极大的条件。
3.2 太阳能控制器电路拓扑 图4 为太阳能控制器的电路拓扑结构,从原理上说是以及升压斩波器,通过调整开关器件S 的占空比,调节电池板的等效负载阻抗,实现对电池板的最大功率跟踪功能。
3.3 最大功率跟踪方法 最大功率跟踪技术有两种技术路线:其一是CVT 技术,控制电池组件端口电压近似模拟最大功率跟踪,这种方法原理简单但是跟踪精度不够;其二是MTTP 技术,实时检测光伏阵列输出功率,通过调整阻抗的方式满足最大功率跟踪。目前,太阳能逆变器厂家广泛采用的MPPT 技术。目前,常用的MTTP 方法有两种。 (A )干扰观测法(P&O): 干扰观测法每隔一定时间增加或减少电压,通过观测功率变化方向,来决定下一步的控制信号。如果输出功率增加,那么继续按照上一步电压变化方向改变电压,如果检测到输出功率减小,则改变电压变化的方向,这样光伏阵列的实际工作点就能逐渐接近当前最大功率点。如果采用DC/DC 变换器实现MPPT 控制,在具体实施时应通过对占空比施加扰动来调节光伏阵列输出电压或电流,从而达到跟踪最大功率点的目的。如果采用较大的步长对占空比进行“干扰”,这种跟踪算法可以获得较快的跟踪速度,但达到稳态后光伏阵列的实际工作点在最大功率点附近振荡幅度比较大,造成一定的功率损失,采用较小的步长则正好相反。 (B)电导增量法(INC): 光伏电池在最大功率点Pm处dP/dU=0,在Pm两端dP/dU均不为0。
而
则有
要使输出功率最大,必须满足(4 )式,使阵列的电导变化率等于负的电导值。首先假设光伏阵列工作在一个给定的工作点,然后采样光伏阵列的电压和电流,计算Δv =v (n) - v (n-1)和Δi =i (n) - i (n-1),其中(n)表示当前采样值,(n-1)为前一次的采样值;如果Δv=0,则利用Δi 的符号判断最大功率点的位置;如果Δv≠0,则依据Δi /Δv +I /V 的符号判断。 这种跟踪法最大的优点是当光伏电池的光照强度发生变化时,输出端电压能以平稳的方式追随其变化,电压波动较扰动观测法小。缺点是其算法较为复杂,对硬件的要求特别是对检测元件的精度要求比较高,因而整个系统的硬件成本会比较高。 4 太阳能逆变器及其工作原理 太阳能逆变器的电路拓扑如图5 所示,5-a)是单相并网逆变器电路拓扑,5-b)是三相并网逆变器电路拓扑。从电路拓扑结构上看属于电压型控制逆变电路。从控制方式上属于电流控制型电路。
4.1 电路的基本工作原理 以图6 的单相光伏逆变电路分析。
按照正弦波和载波比较方式对S -S 进行控制,交流侧AB处产生SPWM波1 4 ,u 中含有基波分量和高次谐波,在L 的滤波作用下高次谐波可以忽略,当
AB AB Su 的频率与电网一致时,i 也是和电网一致的正弦波。在电源电压一定的条件下,
AB s i 的幅值和相位仅有u 的基波的幅值和相位决定,这样电路可以实现整流、逆变
s AB以及无功补偿等作用。图7 所示是电路的运行向量图,其中7-a)是整流运行,7-b)是逆变运行,7-c)是无功补偿运行,7-d)是I 超前φ角运行。单相光伏逆变器工作
s 在7-b)状态。 4.2 电路的基本控制方法 光伏逆变器对于功率因数有较高要求,为了准确实现高功率因数逆变,需要对输出电流进行控制,通常的电流控制方式有两种:其一是间接电流控制,也称为相位幅值控制,按照图7 的向量关系控制输出电流,控制原理简单,但精度较差,一般不采用;其二是直接电流控制,给出电流指令,直接采集输出电流反馈,这种控制方法控制精度高,准确率好,系统鲁棒性好,得到广泛应用。 5 监控保护单元简介 监控保护单元的主要作用有: 保护发电设备的安全以及电网的安全; 型代表,如何准确测定孤岛效应也是监控保护单元的重要作用; 区,智能电量管理和系统状况检测上报也是光伏发电系统需要重点考虑的因素。 5.1 并网保护装置 并网保护装置主要实现以下保护功能:低电压保护、过电压保护、低频率保护、国频率保护、过电流保护以及孤岛保护策略等内容。通常大型光伏电站需要设置冗余保护装置,保证系统故障时及时处理。 5.2 孤岛检测技术 孤岛效应是指并网逆变器在电网断电时,并网装置仍然保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。当电网的某一区域处于光伏发电的孤岛状态时电网将不再控制这个电力孤岛的电压和频率。孤岛效应会对光伏发电系统与电网的重连接制造困难,同时可能引起电气元件以及人身安全危害,因此孤岛效应必须避免。目前常用的孤岛效应检测方法主要有两种,分别是被动检测方法和主动式检测方法。 (A)被动式孤岛检测: 孤岛的发生和电网脱离时的负载特性及与电网之间的有功和无功交换有很大的关系。电网脱离后有功的波动会引起光伏系统端口电压的变化,无功的波动会引起光伏系统输出频率的变化。电网脱离后,如果有功或者无功的波动比较明显,通过监测并网系统的端口电压或者输出频率就可以检测到孤岛的发生,这就是被动式孤岛检测方法的原理。然而在电网脱离后,如果有功和无功的波动都很小,此时被动式检测方法就存在检测盲区。 (B )主动式孤岛检测: 主动式孤岛检测方法中用的比较多的是主动频移法(AFD ),其基本原理是在并网系统输出中加入频率扰动,在并网的情况下,其频率扰动可以被大电网校正回来,然而在孤岛发生时,该频率扰动可以使系统变得不稳定,从而检测到孤岛的发生。这类方法也存在“检测盲区”,在负载品质因数比较高时,若电压幅值或频率变化范围小于某一值,系统无法检测到孤岛状态。另外,频率扰动会引起输出电流波形的畸变,同时分析发现,当需要进行电能质量治理时,频率的扰动会对谐波补偿效果造成较严重的影响。智能电量管理及系统状况监控系统大型光伏电站由于地处偏远地区,常常为无人值守电站。为了准确计量电站的电能输出及系统运行状况需要设立智能电量管理及系统状况监控系统。系统往往基于计算机数据处理平台以及互联网技术将分散的发电系统信息收集到集中控制中心进行数据分析处理工作,这部分的工作原理及系统结构在本文中不在详述。 6 结语 本文主要介绍了光伏并网系统的结构,分析了其主要组成部件的系统框图、功能。给出了最大功率跟踪的基本原理,分析了光伏逆变器的主要电路拓扑结构及控制方式。太阳能光伏发电技术作为有可能彻底改变人们生活的朝阳技术,拥有美好的未来,让我们共同期待光伏技术在明天为人类做出更大的贡献。
断路器可以在某些特殊情况下,如失压、欠压、过载、短路等,起到自动保护作用,以避免整个系统因某个回路的失效而整体受损;同时也可以在必要时进行手动断开,比如进行维修的时候,需要断开某个回路,避免维修工作发生触电危险。
断路器的存在必然是有其存在的理由的,具体的作用也不外乎上面说到的几个方面。