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?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)主要電氣設備：光伏組件、逆變器、匯流箱、變壓器等

分布式光伏應用場景

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，實現(xiàn)能源互聯(lián)，信息互通，打破信息孤島；根據(jù)用電設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)的技術規(guī)定》GB/T 19964-2012的相關要求，光伏發(fā)電站應配置獨立的防孤島保護裝置，動作時間應不大于2s。防孤島保護還應與電網(wǎng)側線路保護相配合。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。

孤島效應的危害

當電網(wǎng)側停電檢修，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。

當孤島效應發(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，當電網(wǎng)重新恢復供電時會產(chǎn)生浪涌電流，可能會引起再次跳閘或對分布式發(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)測逆變器當前輸入功率、輸出功率、溫度及當前狀態(tài)等信息；

監(jiān)測逆變器交直流側電參量信息。

逆變器曲線分析界面

（陽光電源，錦浪，固德威，華為）

展示逆變器交流側總有功功率曲線；

展示逆變器直流側電壓曲線；

展示當前光伏發(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。

光功率預測系統(tǒng)

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

光伏發(fā)電功率預測系統(tǒng)通過采集數(shù)值天氣預報數(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)度技術要求，實現(xiàn)標準格式的短期功率預測（預測光伏電站未來0h-168h的光伏輸出功率，時間分辨率為15min）、超短期功率預測（預測未來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，光伏電站的功率預測與主站之間應具備定時自動和手動啟動傳輸功能。