大家好!今天让小编来大家介绍下关于分布式光伏开关站设备_分布式光伏电站的市场优势?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。
文章目录列表:
1.城市建筑并网及工程监理分析?2.分布式光伏电站的市场优势?
3.什么是分布式光伏发电系统?
城市建筑并网及工程监理分析?
城市建筑并网及工程监理分析具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
随着经济和社会的不断发展,我国能源需求持续增长,目前我国的电力供应仍然以消耗不可再生能源为主,为响应国家节能减排的号召,城市建筑分布式光伏发电项目数量日益增长。分布式光伏发电是指在用户所在场地或附近建设运行,以用户侧自发自用为主、多余电量上网且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施。本文主要分析35kV以下光伏发电系统并网方式及影响,以及实施电气监理的注意事项。
1城市建筑分布式光伏发电现状
与建筑物结合的光伏并网发电系统是当前分布式光伏发电应用最广泛的形式,可建立在在各类建筑物和公共设施,为附近企业或居民提供电能。城市建筑中,工业厂房用电量大,屋顶开阔平整,光伏发电并网系统可节省电费,降低成本;商业建筑用电负荷特性一般白天较高、夜间较低,能够良好匹配光伏发电特性;市政等公共建筑管理规范统一,安装积极性高,适合分布式光伏发电集中连片建设。光伏发电系统由光伏方阵、控制器、蓄电池组、逆变器等组成,其中最核心部分是把光能转化为电能的光伏方阵。光伏方阵与建筑物结合有屋顶安装和侧立面安装两种形式,其中,屋顶安装简易经济,应用较广泛,侧立面安装一般以光伏幕墙形式应用于高层建筑。
2分布式光伏发电系统并网方式
在南方电网地区,10kV分布式光伏发电项目、380V及以下光伏发电项目分别由地市局、县(区)供电局负责并网接入及并网服务管理。城市建筑中分布式光伏发电项目容量一般在数百千瓦以内,输出功率相对较小,实行“自发自用、余电上网、就近消纳、电网调节”的运营方式。
2.110kV并网接入方式
2.1.1全额上网单个并网点参考容量1MW-6MW可通过变电站10kV出线间隔与公共电网10kV母线连接,参考容量300kW-6MW可通过开关站、配电室、箱变的出线间隔与10kV母线相连。这种方式主要经过10kV电缆直接与公共电网的10kV母线相连接,需在变电站或开关站有10kV备用间隔的情况下才能并网。但在主城区或工业密集区域间隔资源十分紧张,停电非常困难,改造增加间隔所需时间较长,投资较大,因此只适用于容量较大的光伏发电项目[1]。2.1.2自发自用余量上网光伏发电站接入用户端10kV母线,通过内部负荷消耗一部分发电量,余量经10kV专线并入公共电网10kV母线,适用于单个并网点参考容量300kW-6MW。
2.2380/220V并网接入方式
单个并网点参考容量不大于100kW采取三相380V接入电网低压分支配电箱或架空线,容量在8kW以下可采取单相220V接入。参考容量在20kW-300kW的可接入总配电箱380V低压母线。这两种方法都需要敷设电缆或线路,涉及道路施工,比较复杂。另外一种投资较少的是直接接入用户内部线路,由于不经过变压器,经内部线路可以与公共电网380V母线相连。380V及以下同样也分为全额上网和余电上网,与10kV不同的是,由于多数是居民或工厂屋顶分布式光伏发电项目,发电量较少,在380V母线可被其他用户消纳。
3并网后对系统电压、保护配置的影响
3.1分布式光伏发电接入对系统电压的影响
城市建筑中分布式光伏发电设备相当于多个小电源,接入配网后改变了配网原有的辐射形网络结构,并网的位置和出力大小不一会对配网电压产生不同影响,有可能使节点电压偏差超过5%,使系统处于不稳定状态。分布式电源接入线路末端比接入始端对电压的抬升更为明显,多个电源接入对线路电压的总影响应在限值内,以此来限制分布式光伏发电的最大容量。
3.2分布式光伏发电接入对保护的影响
由于城市建筑中的分布式光伏电源出力不稳定,数量多且分散,可能会改变潮流方向,使故障电流增大,而且光伏发电所需的逆变器会增加系统接地点数量,使零序电流的路径随之变更,保护整定及配合更为复杂[2]。当线路发生故障时,必须配置过流保护及时断开光伏电源使之与故障隔离,否则跟故障点形成回路,持续提供故障电流,系统无法正确判断故障点位置,对系统及设备造成危害。线路需停电检修时,为防止断开母线侧开关后线路仍然带电,分布式光伏接入装置应配备失压跳闸功能,开断设备应有明显开断点及接地功能。
4分布式光伏发电项目监理注意事项
4.1建筑光伏的电气设计审查
设计图纸是施工单位、监理单位与建设单位签订合同与项目开展的重要依据,监理单位应仔细审查设计图纸,提出评估报告,审查是否符合设计标准。监理工程师应熟悉项目的电气设计方案,清楚管线、电缆敷设走向,线径大小是否满足安全使用的需求。光伏发电建筑电气与一般的建筑电气设计上有较大的区别,涉及对配电网的反供电,电流较大,需要有匹配的开断和保护装置。此外,供电企业要求并网的分布式发电项目必须接入电力调度系统,以便及时监视发电状态,调整运行方式,因此设计上需包括用户侧的监测控制系统,实时采集并传送用户端数据,与电网企业互换信息。
4.2与建筑结合的安装方式
监理在施工阶段应重点检查施工方材料、设备是否符合光伏发电的要求,电缆、导线截面不得小于最大短路电流计算截面积,逆变器、散热设备必须符合国家标准,蓄电池组容量要达到设计要求。由于分布式光伏发电建筑对光伏方阵安装位置要求较高,光伏板的朝向、倾斜度直接影响发电水平,因此,监理方应根据设计角度对现场做好测量验收。随着我国对新能源的推广与支持,光伏发电是电能转换的绿色途径,前景甚广,小型的分布式发电项目也逐渐增多,对其标准也会逐渐规范。
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分布式光伏电站的市场优势?
1.什么是分布式光伏发电?
答:分布式光伏发电是指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的小型发电系统。分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备,另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下,光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能,经过直流汇流箱集中送入直流配电柜,由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载,多余或不足的电力通过联接电网来调节。
2.分布式光伏发电适用于哪些场所?
答:①工业领域厂房:特别是在用电量比较大、网购电价比较高的工厂,通常厂房屋顶面积很大,屋顶开阔平整,适合安装光伏阵列。②商业建筑:与工业园区的作用效果类似。不同之处在于商业建筑多为水泥屋顶,更有利于安装光伏阵列。③农业设施:农村有大量的光伏可用屋顶面积,其中包括自有住宅屋顶、蔬菜大棚、鱼塘等。④市政等公共建筑物:由于管理规范统一、用户负荷和商业行为相对可靠,安装积极性高,市政等公共建筑物也适合分布式光伏的集中连片建设。
什么是分布式光伏发电系统?
1、稳定现金流量,增加企业经济收益
目前许多大型企业的大面积屋顶为闲置资源,甚至能达到几千-几万平方米。在屋顶上安装分布式光伏发电站,可以增加企业的现金流。产生的电量可以供给企业自身用电需求,还可以接入互联网,帮助企业增加经济效益。
2、节约高峰电费 协助企业挣取额外收益
安装分布式光伏发电站可以帮助高能耗生产企业节约用电费用,产生的电量除供给自身之外,还可以进行出售剩余电量,协助企业挣取额外收益。
3、推进节能减排,助力国家双碳目标的推进
分布式光伏发电站安装能够实现节能减排,无噪声、无辐射、无排放、无污染,分布式光伏发电站安装没有地域限制,只需要在屋顶上安装光伏系统即可,这项操作可以大力帮助高能耗企业达到国家节能减排的目标,是一项符合国家“双碳“目标推进的优良项目。截至目前,光伏式发电站的安装协助国家每年有价值约四千万-六千万的排放配额指标,可以用于市场交易。
4、隔热防寒,增加环境舒适度
光伏组件在夏季/冬季,可以协助以彩钢瓦屋顶或小型平地板的生产企业降低制冷/取暖成本。光伏组件具有隔热防寒功能,稳定厂房内的温度,保证工人和生产设备有一个温度适宜的生产环境,间接降低了企业制冷/取暖设备成本,保证企业的生产需求。
光伏分布式发电是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。然而分布式发电对如何最大化太阳能发电量、如何保证电网安全也提出了严格要求,这一过程光伏逆变器的功能性和稳定性也显得异常关键。
分布式发电系统中光伏发电的关键技术
对于以上各种光伏发电结构,不论是需要与主干电网并联运行的荒漠电站和光伏一体建筑,还是与储能设备和其他能源联合发电的独立光伏电网,都具有分布式发电的特点。
在分布式发电系统中,光伏发电相关的关键技术和研究热点有:
1. 适应光伏发电的电力电子变换器
目前常用的并网光伏逆变器大多采用DC-DC-AC的双级结构。这是因为光伏阵列提供的直流电压普遍低于要求的交流输出电压,而DC-AC变换电路中,应用最广泛的全桥逆变器和半桥逆变器均属于Buck型,瞬时输出电压总低于输入电压,只能实现降压变换。为此,一般在桥式逆变电路前增加一级可升压变换的DC-DC变换器,将输入直流电压升高。并且,由于光伏阵列的直流电压典型值比交流电压峰值低很多,DC-DC变换器应当具有高的电压增益。可以用有高频隔离的间接DC-DC变换器达到上述要求,这也同时可以满足电气隔离要求。当然,可以在桥式逆变电路后增加工频升压变压器,在提供电气隔离的同时提高电压等级。双级结构的光伏并网逆变器虽然能够灵活适应各种输入输出电压指标,还具有更高的自由度等级(即更多的可控变量),可同时实现多种功能(例如,电气隔离,MPPT,无功补偿,有源滤波,等),但功率级的数量增多,将降低整体的效率,可靠性和简洁程度,增加系统开销。为此,目前逆变器研究的一大发展趋势,就是直接将多功率级的系统架构整合为单级系统,即所谓单级逆变器。
储能元件是光伏系统重要的组成部分。针对各种储能元件的特点,找到合适的电力电子变换器结构,也是光伏发电中重要的研究热点。
研究适应光伏发电的电力电子变换器的重点是使光伏系统在整个工作范围内均能实现高效率、高功率密度和高可靠性的运行。
2. 网络拓扑结构及其优化配置
包括太阳能在内的可再生能源的能量密度低,随机性强,由其构成的分布式发电系统的网络拓扑结构与传统的集中式发电系统的网络结构有显著的区别。在此方面,应根据对当地可再生能源的分布预测、随机性与可用性评估、负荷水平评估,提出基于可再生能源的分布式发电系统的网络拓扑;研究分布式发电系统中母线电压的形式(交流或直流)、大小、频率(对于交流形式)等物理量的选择方法;提出该分布式发电系统中对太阳能光伏发电单元、风力发电单元、多元复合储能单元(含飞轮、超级电容和蓄电池)的容量配置方法,以降低系统成本;研究分布式发电系统中各种电力电子变换器的配置及其输入输出电压、功率等级的选择。
3. 分布式发电系统并网控制
由于分布式发电系统具有多能量来源、多变流器(主要是逆变器)并网的特点,因此必须对其并网控制进行研究。在此方面,包括:针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统,研究其并网运行时相互耦合影响的机理和并网协调控制问题;研究独立运行时多个逆变器的电压和频率的协调控制,以实现动态和稳态负荷的合理分配;针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统,研究合适的并网、独立控制模式和协调一致的切换控制策略;研究柔性并网、暂态过程以及分布式发电系统对电网或本地负荷的冲击影响等问题;针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统的特点,开展适合并网逆变器的无盲区孤岛检测方法和防伪孤岛技术研究。
4. 分布式发电系统的能量管理
针对分布式源(DR)的随机性、分布式发电单元的投切、负荷变化、敏感负荷对供电可靠性和电能质量高要求、分布式发电系统附近配电线路拥塞、分布式发电系统与电网之间的供购电计划等问题,研究分布式发电系统各种运行方式下分布式发电单元、储能单元与负荷之间的能量优化,满足经济运行的要求;针对分布式发电系统并网和故障解列时的能量变化,研究分布式发电系统运行方式变化时的能量调度策略,满足分布式发电系统运行方式切换的要求。
5.光伏系统的安全性和可靠性问题
在分布式系统的相关并网规范中,对各发电单元的端口特性提出了具体的要求,为此,需要分析分布式发电系统的稳态及动态特性,包括不同分布式发电单元以及分布式发电系统并网端口特性。稳态情况下主要包括:有功、无功、电压、频率和谐波等特性,考虑到分布式发电高度随机性,还要研究这些特性随时间变化规律。具体到光伏系统,目前遇到的最大安全性和可靠性问题包含以下几个方面:并网逆变器的直流分量注入问题;光伏并网单元的对地漏电流问题;孤岛及其检测技术问题。