【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的一個(gè)重要元件 ,其主要功能是將太陽(yáng)能電池板發(fā)出的直流電逆變成交流電 ,并送入電網(wǎng) ,同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)中間電壓的穩(wěn)定 ,便于前級(jí)升壓斬波器對(duì)最大功率點(diǎn)的跟蹤 ,并且具有完善的并網(wǎng)保護(hù)功能 ,保證系統(tǒng)能夠安全可靠地運(yùn)行。 逆變器的核心部件從晶閘管 SCR 開始 ,歷經(jīng)可關(guān)斷晶閘管 GTO、電力晶閘管 BJT、功率場(chǎng)效應(yīng)管 MOSFET、絕緣柵極晶體管 IGBT、 MOS 控制晶閘管 MCT等取得極大的發(fā)展 ,隨著電力電子器件的發(fā)展 ,逆變器便向著功率更大、開關(guān)頻率更高、效率更高、體積更小發(fā)展 ,微處理器的誕生和發(fā)展 ,使逆變器采用數(shù)字式控制 ,效率更高、可靠性更高、諧波失真更低、精度大大提高。 隨著光伏電站容量、規(guī)模越來(lái)越大 ,對(duì)逆變器容量、效 率也要求更大、更高。從目前生產(chǎn)情況來(lái)看 ,國(guó)外制造的逆變器的容量比國(guó)內(nèi)大 ,效率比國(guó)內(nèi)高。一般逆變器效率隨著容量的增加而提高 ,即容量越大 ,其效率也越高。綜合適用、價(jià)格、支持國(guó)產(chǎn)化等因素 ,初步確定選用安徽合肥陽(yáng)光生產(chǎn)的 500kW 逆變器。 (4)低壓交流配電柜 按常規(guī) 380V 低壓交流配電柜 ,每臺(tái)逆變器配 2 臺(tái)開關(guān)柜 ,包括1000~1250A 空氣斷路器熱穩(wěn)定電流 20kA、電流 /電壓互感器、母線、交流防雷接地保護(hù)設(shè)備、參數(shù)輸出通信接口可用于監(jiān)控等。交流開關(guān)柜出線接升壓變壓器 ,升至 10kV。開關(guān)柜型號(hào) GCK。 逆變器室設(shè)置 1臺(tái)電源柜 ,內(nèi)含 線斷路器 ,低壓交流放浪涌裝置。 (5)干式變壓器 干式變壓器將逆變器輸出的低壓交流電升壓至 10kV,每 1MWp 光伏方陣配 1臺(tái)變壓器 ,容量 1000kVA,變壓器采用三繞組 ,高壓側(cè) 10kV,配置 10kV開關(guān)柜。兩個(gè)低壓側(cè)電壓按逆變器輸出電壓確定。輸出經(jīng) 10kV 鎧裝交聯(lián)電纜接入光伏電站的 10kV 配電室。 10kV 開關(guān)柜型號(hào)為 KYN,真空斷路器 1250A,短路電流 25kA,JN10 型接地開關(guān) ,RN10 型熔斷器 ,JDZ 型電壓互感器 ,LMZ10 型電流互感器 ,FZ 避雷器。 10kV SC10 型干式變壓器。 10kV 開關(guān)柜規(guī)格同上述。 10kV 干式變壓器 (6)10kV 和 35kV 系統(tǒng) 10kV配電裝置采用屋內(nèi)開關(guān)柜設(shè)備 ,設(shè)備有 :1回接 35/10kV升壓變壓器出線 ,10 回光伏系統(tǒng) 10kV 進(jìn)線 ,共計(jì) 14面開關(guān)柜。采用單母線接線。 35kV 系統(tǒng)設(shè)置 1臺(tái) 35/10kV 干式升壓變壓器 ,容量 10000kVA,型號(hào) SC9。開關(guān)柜型號(hào) JYN1,短路電流暫按 。 1回出線開關(guān)配有真空斷路器、 LCZ35電流互感器、 JN35 接地開關(guān)、 FZ35 避雷器及二次測(cè)量、保護(hù)設(shè)備等 ,JDJJ235電壓互感器 ,3 面開關(guān)柜。 (7)防雷接地 根據(jù)光伏電站的地質(zhì)條件 ,大地的電阻率較高 ,采用降阻劑以滿足接地電阻、接觸電勢(shì)和跨步電勢(shì)要求。材料可選用熱浸鍍鋅扁鋼 ,規(guī)格根據(jù)地質(zhì)資料計(jì)算后確定。 太陽(yáng)電池組件支架避雷。所有的組件支架通過(guò)避雷帶在電氣上與大地導(dǎo)通。 電路部分避雷。匯流箱內(nèi)設(shè)置了壓敏電阻和避雷器兩種避雷裝置 ,在直流配電柜和逆變器的箱柜內(nèi)均設(shè)置避雷裝置。 防雷的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)遵守 GB 5005794 2021 年版建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范。防雷接地點(diǎn)的接地電阻均小于 5歐姆。 (8)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電氣接線方式及設(shè)備布置 直流匯流箱布置在電池組件的方陣的支架上。接入?yún)R流箱的電纜放置在沿支架布置的電纜橋架內(nèi)。每 1MWp 的支架方陣設(shè)置 1間逆變器室 ,布置直流配電柜、逆變器、交流配電柜、 10kV 干式變壓器。進(jìn)入逆變器室的直流電纜和至 10kV配電室的電纜采用直埋敷設(shè)方式 ,35kV 出線采用鎧裝電纜直埋至接口的架空門架。 逆變器室的布置位置應(yīng)考慮到不影響其后排太陽(yáng)電池組件的光照。 (三 )監(jiān)控系統(tǒng) 光伏電站采用集電站運(yùn)行數(shù)據(jù)采集 ?顯示 ?數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊木C合監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)以智能化電氣設(shè)備為基礎(chǔ) ,以串行通訊總線現(xiàn)場(chǎng)總線為通訊載體 ,將太陽(yáng)電池組件 ,并網(wǎng)逆變器 ,站級(jí) 監(jiān)控設(shè)備等組網(wǎng)組成一個(gè)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)信息數(shù)據(jù)的流動(dòng) ,采集上述系統(tǒng)全面的電氣數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè) ,并可在特定條件下對(duì)站內(nèi)電氣電源部分進(jìn)行控制。同時(shí) ,以采集的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析處理 ,建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù) ,完成報(bào)表制作、指標(biāo)管理、保護(hù)定值分析與管理、 設(shè)備故障預(yù)測(cè)及檢測(cè)、設(shè)備狀態(tài)檢修等電站電氣運(yùn)行優(yōu)化、控制及專業(yè)管理功能。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ,即為間隔層 ,通信控制層和站控層。 1間隔層 由全分散式的智能匯流箱數(shù)據(jù)采集處理裝置、并網(wǎng)逆變器監(jiān)控單元、環(huán)境參數(shù)采集儀以及廠站一次設(shè)備所用的保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量設(shè)備等二次設(shè)備組成。 按基本功能分為二組子系統(tǒng) :太陽(yáng)電池組件 /并網(wǎng)逆變器監(jiān)控制子系統(tǒng)和太陽(yáng)能電站站級(jí)監(jiān)控子系統(tǒng)。光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)為集以上二系統(tǒng)為一體的新型光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)。 ?太陽(yáng)電池組件 /并網(wǎng)逆變器監(jiān)控子系統(tǒng) ?本子系統(tǒng)與匯流箱等設(shè)備采用通信連接。匯流箱具有對(duì)光伏組件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量和采集 ,通過(guò)通信連接將信號(hào)傳輸?shù)教?yáng)電池組件 /并網(wǎng)逆變器監(jiān)控子系統(tǒng)的功能。太陽(yáng)電池組件 /并網(wǎng)逆變器監(jiān)控子系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理 ,對(duì)太陽(yáng)電池組件進(jìn)行故障診斷和報(bào)警并及時(shí)發(fā)現(xiàn)匯流箱自身存在的問題 ,這些數(shù)據(jù)和處理結(jié)果通過(guò)通信控制層直接傳輸?shù)秸究貙印? 本子系統(tǒng)與逆變器控制系統(tǒng)等設(shè)備采用通信連接。完成并網(wǎng)逆變器實(shí)時(shí)參數(shù)的采集和運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視 ,通過(guò)通信管理層和站控層對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。 本子系統(tǒng)與逆變器出口交流匯流 ,10kV/ 升壓變壓器等智能設(shè)備通信聯(lián)網(wǎng)。數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送給站控層。間隔單元由全分散式微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、廠站內(nèi)其它智能裝置以及子系統(tǒng)后臺(tái)軟件組成。 ?太陽(yáng)能電站站級(jí)監(jiān)控子系統(tǒng) ?本子系統(tǒng)與 10kV 配電裝置、 110kV/ 升壓變壓器、 10kV/35kV 升壓變壓器、 35kV 配電裝置以及其它輔助系統(tǒng)內(nèi)綜保測(cè)控裝置 ?智能儀表和溫控設(shè)備等智能設(shè)備以及環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)。 ?站內(nèi)少量非智能設(shè)備 ,由本子系統(tǒng)配置智能 I/O 測(cè)控裝置 ,硬接線接入 。 2通信控制層 ?通信控制層是系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集通訊和網(wǎng)絡(luò)部分。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 OSI 模型。傳輸速率為 10M/100M 自適應(yīng)方式 ,網(wǎng)絡(luò)采用嵌入式以太網(wǎng) ,將監(jiān)控主機(jī)和間隔層設(shè)備互聯(lián) ,實(shí)現(xiàn)資源共享。通信網(wǎng)絡(luò)安全、可靠 ,傳輸速度滿足計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的要求。能自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)自身和各個(gè)環(huán)節(jié)的工作狀態(tài) ,自動(dòng)選擇、協(xié)調(diào)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的工作。 ?通信控制層硬件配置采用技術(shù)先進(jìn)、可靠的設(shè)備和裝置 ,作為系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的通訊管理機(jī)采用全固態(tài)設(shè)計(jì) ,并可采用高冗余度的雙機(jī)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu) ,確保任何情況下主要功能的可靠執(zhí)行。系統(tǒng) 故障檢出能力強(qiáng)、主備機(jī)故障切換快。 ?通信控制層配置液晶 ,可在就地配電間內(nèi)查詢所有的現(xiàn)場(chǎng)信息。配置專門的后臺(tái)處理軟件 ,組成板級(jí)監(jiān)控子系統(tǒng) ,完成所有智能匯流箱等的數(shù)據(jù)采集和處理。 ?通信控制層設(shè)備配置 對(duì)于太陽(yáng)電池組件 /并網(wǎng)逆變器監(jiān)控制子系統(tǒng) ,按照每 1M 光伏設(shè)備配置相關(guān)的通訊控制層設(shè)備 ,獨(dú)立組屏 ,布置在就地配電間。 對(duì)于太陽(yáng)能電站站級(jí)監(jiān)控子系統(tǒng) ,按照 10kV、 35kV 配電裝置以及輔助系統(tǒng)包括直流 ,UPS 等配置通訊控制層設(shè)備。布置在控制室內(nèi)。 3站控層 站級(jí)控制層為全站設(shè) 備監(jiān)視、測(cè)量、控制、管理的中心 ,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸 ,接受現(xiàn)場(chǎng)采集的開關(guān)量、模擬量與電度量信息 ,以及向現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布控制命令 ,并通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)通訊裝置與調(diào)度中心進(jìn)行遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)通訊。 站級(jí)控制層主要設(shè)備包括一套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、可選冗余配置的兩臺(tái)全固態(tài)通訊管理機(jī)、監(jiān)控主機(jī) ,以及一套衛(wèi)星時(shí)鐘接收和同步系統(tǒng)等。站控監(jiān)控層主要完成全站信息的收集與綜合處理 ,并負(fù)責(zé)與調(diào)度端通信。站控監(jiān)控層擴(kuò)展方便、組態(tài)靈活 ,適應(yīng)各種不同的硬件配置 ,可配置為一體機(jī) ,也可組成局域網(wǎng) ,配置為操作員工作站、運(yùn)行工作站及操作票工作站等 ,以及用戶需要的其它功能的工作站 。 4網(wǎng)絡(luò)連接 系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)是采用高速冗余以太網(wǎng) ,選用光纖介質(zhì)聯(lián)網(wǎng) ,主要完成分散的通信控制層和站控層之間的數(shù)據(jù)交換。 5 光伏電站覆蓋區(qū)域廣 ,因此從一級(jí)匯流箱至二級(jí)匯流箱通信采用光纖連接。系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)示意圖如下 : 1系統(tǒng)功能 光伏電站監(jiān)