光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電系統(tǒng)是指無需通過熱過程直接將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電系統(tǒng)。通常由光伏方陣、蓄電池組（蓄電池控制器）、逆變器、交流配電柜和太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備組成。其特點是可靠性高、使用壽命長、不污染環(huán)境、能獨立發(fā)電又能并網(wǎng)運行。

主要由：光伏陣列、光伏控制器、（蓄電池組）、逆變器、監(jiān)控系統(tǒng)、負載。

主要由：光伏陣列、匯流箱、直流屏、并網(wǎng)逆變器、監(jiān)控系統(tǒng)、負載、公共電網(wǎng)。

1.有逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

（多余光電不可以上送電網(wǎng)）

2.切換型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

（支持并離網(wǎng)切換，離網(wǎng)需配儲能）

3.無逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

（多余光電可以上送電網(wǎng)）

4.有儲能裝置的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

（支持并離網(wǎng)切換）

定義：分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，又稱分散式發(fā)電或分布式供能，是指在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng)，以滿足特定用戶的需求，支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備，另外還有供電系統(tǒng)監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測裝置。

應(yīng)用范圍:可在農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū)，商業(yè)區(qū)附近建造，解決當(dāng)?shù)赜脩粲秒娦枨蟆?/span>

特點：

輸出功率相對較小。容量在數(shù)千瓦以內(nèi)。

污染小，環(huán)保效益突出。發(fā)電過程中，沒有噪聲，也不會對空氣和水產(chǎn)生污染。

能夠在一定程度上緩解局地的用電緊張狀況。

發(fā)用電并存。分布式光伏發(fā)電是接入配電網(wǎng)，發(fā)電用電并存，且要求盡可能地就地消納。

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏電站光伏區(qū)主要電氣設(shè)備：光伏組件、逆變器、匯流箱、變壓器等

分布式光伏應(yīng)用場景

分布式光伏0.4kV并網(wǎng)

      此項目為車間新建屋頂分布式光伏發(fā)電項目，建設(shè)裝機容量為1103.46kWp。組件采用單晶硅功率515Wp及550Wp組件，分布在2#廠房及辦公樓屋頂，分塊發(fā)電，分為3個0.4kV子系統(tǒng)并網(wǎng)。根據(jù)屋面情況布置太陽能電池板，所發(fā)直流電經(jīng)過逆變器逆變成交流后，接入廠區(qū)配電房0.4kV母線。

分布式光伏10kV并網(wǎng)

     擬在某公司十二個屋面建設(shè)17.99985MWp分布式光伏發(fā)電項目，項目采用“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”模式，采用XGF10-Z-1國網(wǎng)典型設(shè)計方案，共利用原有三個電源點作為光伏高壓并網(wǎng)點并入電網(wǎng)端，光伏組件選用550Wp單晶硅光伏組件;逆變器選用組串式逆變器，光伏發(fā)電逆變器電源電壓為800V，經(jīng)室內(nèi)升壓變升壓至10kV后,通過高壓電纜接入新增的10kV光伏高壓柜,并入原10kV市電高壓柜。

分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)

     目前，光伏電站中裝設(shè)的電力二次系統(tǒng)主要有光伏后臺監(jiān)控系統(tǒng)、計量系統(tǒng)、遠動通訊屏、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)屏、防孤島保護裝置、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、頻率電壓緊急控制裝置等，部分光伏電站還建設(shè)有向發(fā)電集團傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。

分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)框圖

        通過Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)平臺即可對用戶光伏發(fā)電、用電進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運維，滿足用戶可靠、安全、節(jié)約、高效、有序用電的要求。對用戶提供運維服務(wù)，實現(xiàn)能源互聯(lián)，信息互通，打破信息孤島；根據(jù)用電設(shè)備負荷重要性分級管理，錯峰有序用電。

分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖

分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)包含：

1、防孤島保護裝置；

2、電能質(zhì)量在線監(jiān)測

3、頻率電壓緊急控制

4、逆變器監(jiān)測

5、發(fā)電計量系統(tǒng)

6、視頻監(jiān)控

7、環(huán)境輔助監(jiān)控

8、遠動上傳調(diào)度

9、光功率預(yù)測

分布式光伏防孤島保護

根據(jù)《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)定》GB/T 19964-2012的相關(guān)要求，光伏發(fā)電站應(yīng)配置獨立的防孤島保護裝置，動作時間應(yīng)不大于2s。防孤島保護還應(yīng)與電網(wǎng)側(cè)線路保護相配合。對并網(wǎng)點電壓、頻率、電能質(zhì)量等都有要求。

孤島islanding   包含負荷和電源的部分電網(wǎng)，從主網(wǎng)脫離后繼續(xù)孤立運行的狀態(tài)。孤島可分為非計劃性孤島和計劃性孤島。

孤島效應(yīng)的危害

當(dāng)電網(wǎng)側(cè)停電檢修，若并網(wǎng)光伏電站的逆變器仍在繼續(xù)供電，維修人員不一定意識到分布式系統(tǒng)的存在，從而可能危及維修人員的安全。

當(dāng)孤島效應(yīng)發(fā)生時，負荷大于或者小于光伏發(fā)電功率，電網(wǎng)不能控制供電孤島的電壓和頻率，電壓幅值和頻率的漂移會對用電設(shè)備帶來破壞；

如果逆變器仍然在發(fā)電，由于并網(wǎng)系統(tǒng)輸出電壓和電網(wǎng)電壓之間產(chǎn)生相位差，當(dāng)電網(wǎng)重新恢復(fù)供電時會產(chǎn)生浪涌電流，可能會引起再次跳閘或?qū)Ψ植际桨l(fā)電系統(tǒng)、負載和供電系統(tǒng)帶來損壞。

分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)

綜合監(jiān)測界面

展示光伏電站名稱、位置、逆變器數(shù)量等基本信息；

統(tǒng)計當(dāng)前光伏電站日、月、年發(fā)電量；

按匯流數(shù)據(jù)分散分析每組光伏組件發(fā)電功率以及工作狀態(tài)

電能質(zhì)量監(jiān)測界面

監(jiān)測站內(nèi)電能質(zhì)量檢測儀所采集數(shù)據(jù)，如電壓有效值，偏差率，諧波畸變率，電流有效值，分相功率，總功率等；

通過柱狀圖展示電能質(zhì)量檢測儀諧波和間諧波各頻譜；

通過曲線圖展示三相電流/電壓諧波數(shù)據(jù)、實時負荷曲線、有效值/波動/偏差/閃變等參數(shù)；

展示所選站點下全部電能質(zhì)量檢測儀所有暫態(tài)事件。

分布式光伏組件監(jiān)控界面

監(jiān)測整個光伏陣列各個組件的電壓、電流、功率等電參量信息；

監(jiān)測逆變器當(dāng)前輸入功率、輸出功率、溫度及當(dāng)前狀態(tài)等信息；

監(jiān)測逆變器交直流側(cè)電參量信息。

逆變器曲線分析界面

（陽光電源，錦浪，固德威，華為）

展示逆變器交流側(cè)總有功功率曲線；

展示逆變器直流側(cè)電壓曲線；

展示當(dāng)前光伏發(fā)電站所處環(huán)境溫度曲線；

綜合分析環(huán)境對光伏發(fā)電的影響。

光功率預(yù)測系統(tǒng)

根據(jù)《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)定》GB/T 19964-2012的相關(guān)要求，裝機容量10MW及以上的光伏發(fā)電站應(yīng)配置光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)，系統(tǒng)具有0h-72h短期光伏發(fā)電功率預(yù)測以及15min-4h超短期光伏發(fā)電功率預(yù)測功能。

光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)通過采集數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、實時環(huán)境氣象數(shù)據(jù)、光伏電站實時輸出功率數(shù)據(jù)、光伏組件運行狀態(tài)等信息，可按照電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)要求，實現(xiàn)標準格式的短期功率預(yù)測（預(yù)測光伏電站未來0h-168h的光伏輸出功率，時間分辨率為15min）、超短期功率預(yù)測（預(yù)測未來15min-4h的光伏輸出功率，時間分辨率為15min），以及光伏電站實時氣象數(shù)據(jù)、裝機容量、投運容量、最大出力等信息的上報。同時，光伏電站的功率預(yù)測與主站之間應(yīng)具備定時自動和手動啟動傳輸功能。