
光伏電站基礎知識(電氣部分):
發電單元與升壓變接線
光伏電站電氣系統主要包括光伏組件、匯流箱、逆變器、升壓變、集電線路、低壓配電裝置、主變壓器、高壓配電裝置、無功補償、站用電系統、通信、繼電保護及監控等部分,光伏電站在進行電氣設計時,主要考慮四個方面:光伏發電單元與升壓變的連接、光伏電站集電線路接線方式、升壓站的電氣主接線方式、站用電接線設計。
一、發電單元與升壓變接線方式
發電單元與升壓變的接線,主要指的是逆變器與變壓器的接線,是光伏電站與電網銜接的第一步,也是最關鍵的一環。目前,光伏逆變技術已臻成熟,市場上大型逆變器單機最常用機型為500KW型,由此而知,大型光伏電站中500KW為最小發電單元,其與升壓變的連接方式有如下三種形式:
1.500KW發電單元與1臺500KVA雙繞組升壓變組成發電機-雙繞組變壓器單元接線;
2.兩個500KW發電單元與一臺1000KVA雙繞組升壓變組成發電機-雙繞組變壓器擴大單元接線。
3. 兩個500KW發電單元與一臺1000KVA雙分裂三繞組升壓變組成發電機-雙分裂變壓器擴大單元接線
二、1兆瓦電氣接線方案比較
序號 | 逆變器數 | 低壓配 電裝置 | 變壓器 | 高壓配 電裝置 | 配電房 | 附件 |
方案1 | 2臺500KW | 2套 | 2臺500KVA | 2套 | 2套逆變器房 2套變壓器房 | |
方案2 | 2臺500KW | 2套 | 1臺1000KVA | 1套 | 1套逆變器房 1套變壓器房 | |
方案3 | 2臺500KW | 2套 | 1臺1000KVA | 1套 | 1套逆變器房 1套變壓器房 |
方案1接線簡單、結構清晰、可靠性高,每臺升壓變故障僅影響與其相連的500KW光伏組件的出力,但這種接線方式資源浪費比較大,每臺逆變器需要單獨配套一套升壓、配電單元,成本較高,適用于場地較分散,光伏組件分片布置,多點并網的情況,采用小單元就地升壓的方式,減小線路損耗,不適合大型集中式光伏系統。
方案2與方案3,都比較適合大型集中式光伏電站,每兆瓦在電纜及附件、開關柜、設備安裝等方面投資成本基本一致,相同容量的雙分裂變壓器比雙繞組變壓器的價格稍高,但是雙分裂變壓器實現了兩臺逆變器之間的電氣隔離,不但減小了相互之間的電磁干擾及環流影響,而且兩臺逆變器的交流輸出分別經變壓器濾波,輸出電流諧波小,提高了輸出的電能質量。
綜上所述,方案1適合場地分散,多點并網的方式,方案3的經濟性和電氣安全性,比方案2更適合大型集中式應用案例。