太陽能發(fā)電關鍵技術問題全剖析(二)
光伏充電控制器一端連接蓄電池,一端連接太陽能電池方陣。蓄電池由于安裝在建筑物室內,只要建筑物按建筑規(guī)范設置了建筑物防雷措施,蓄電池基本沒有遭受雷擊的可能,所以充電控制器連接蓄電池的一側不用特別的防雷措施。
而太陽能電池方陣安裝在室外露天,光伏組件邊框一般為鋁制,光伏安裝支架一般為鋼結構構件,這就大大增加了遭受雷擊的可能性。為防止直擊雷擊中太陽能電池方陣,光伏安裝場地應該設置避雷針,避雷針應該可靠接地,使雷電電流可以安全快速地入地;為了保證電氣設各的安全,避雷針的接地應該和電氣設各的保護地分開,并保持足夠的安全距離。為防止感應雷造成的危害,光伏電纜應該設置金屬橋架,并可靠接地;光伏場地控制器應該具有封閉的金屬外殼,并可靠接地,同時保證接地點等電位連接。為防止雷電波侵人造成的危害,光伏控制器在光伏進線的人口處應該安裝防雷器件,如壓敏電阻或防雷模塊,并可靠接地。
5 逆變器疊加使用和控制逆變-體機的優(yōu)缺點
5.1 逆變器疊加使用
在光伏電站中使用的逆變器也可以稱為獨立式逆變器,這種逆變器在輸出電能的同時自己建立一個220V/50Hz的電網。
一般情況下,這種逆變器不能直接將多臺逆變器的交流輸出并聯(lián)疊加使用。因為每臺逆變器都有自己獨立的電壓、頻率和相位特性,即便是同時開機投入工作,也無法保證各臺逆變器輸出的電壓、頻率和相位完全相同,導致電網波形失真,電壓電流漂移,會造成電網無法工作,嚴重的會導致逆變器輸出電流反向而形起逆變器損毀。
如果確實有必要將多臺逆變器并聯(lián)使用,以擴大逆變器輸出的容量,就必須選用可以并機工作的逆變器型號。在這種情況下,一臺逆變器稱為主機,其他逆變器稱為從機,由主機建立電網確定電網的電壓、頻率和相位等基本參數。同時向從機發(fā)出同頻同相指令,從機根據該指令向電網中輸人完全相同的交流電能,如果從機和主機的頻率相位產生偏差,從機就應該隨時糾正該偏差,使其發(fā)出的電能參數保持與主機一致。主機在發(fā)出同頻同相指令的同時,還會向從機發(fā)出功率調節(jié)指令,保證輸出功率在各臺逆變器之間的平衡,防止個別主機負載過大,而另外一些主機負載過小的現象。
5.2 控制逆變一體機的優(yōu)缺點
控制逆變一體機的優(yōu)點有:光伏充電和逆變器組合在一起,體積小,接線少,使用簡單,維護方便、性價比高,整機效率高,特別適合戶用系統(tǒng)??刂颇孀円惑w機內部保護電路齊全,具有輸入過壓、輸入欠壓、輸出過載、輸出短路、輸人直流接反、過熱保護等保護措施,可以有效地保證使用過程中的使用安全??刂颇孀円惑w機的缺點也同樣明顯,由于充電器容量和逆變器容量都固定,不能調整,所以不適合發(fā)電和用電負荷不匹配的系統(tǒng)。
6 離網光伏發(fā)電系統(tǒng)的壽命
離網光伏發(fā)電系統(tǒng)主要設各壽命如下:蓄電池的使用壽命通常為5年左右,逆變器壽命為10年左右,光伏組件的壽命為20~25年,一般情況下認為離網光伏發(fā)電系統(tǒng)壽命為20年,因此在壽命周期內需要進行蓄電池、控制器和逆變器的更換。
7 局部電網的設計
局部電網設計需要考慮電源點建設、電網架構的構成、負載的匹配和管理等內容。規(guī)劃局部電網中的電源點應該首先考慮建設當地的自然資源情況,由于這類電網一般地處邊遠地區(qū),電站類型的選擇應以水電、光電、風電等可再生能源為主要考量。電站容量的選擇應以當地的社會經濟發(fā)展水平為依據,做出合理的負荷預測,以滿足5~10年內用電需求為準。如有可能應該盡量規(guī)劃多個不同種類電站聯(lián)網運行的工作模式,達到充分利用各種自然資源,發(fā)揮資源互補的優(yōu)勢。
局部電網的架構建設一般以220v/380Ⅴ的低壓配電系統(tǒng)為主,以便減少變電所帶來的電能損耗,如果出現電源點距離負荷中心過遠等必須進行輸變
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