光伏并网项目的效率及损耗
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光伏发电对电力系统的影响及管控措施摘要:现当今,随着我国经济的加快发展,我国太阳能发电技术的快速发展,其装机容量已经位居世界前列,光伏发电作为我国应用最广、数量最庞大的新能源发电方式之一,其对保护环境和降本增效都起到了至关重要的作用。
关键词:光伏发电;电力系统;影响;管控措施引言光伏发电受日照条件影响大,发电效率具有不稳定性,光伏发电系统并网时,会对电力正常供应产生影响。
现阶段,光伏发电的应用需求日益增加,使得对光伏发电对电力系统产生的影响进行分析,成为推动大规模光伏发电系统应用范围不断扩大,保证电力资源正常供应的重要举措之一。
1光伏发电对电力系统的积极意义1.1有效地减少了电能的损耗在传统的发电过程中,电能的使用是通过蓄电池来实现的,这样不仅对电能的使用有着大量的损耗,还会在电力储存的过程中出现各种各样的安全问题和隐患,同时蓄电池的使用也大大的降低了电能的使用效率。
但是在大规模光伏发电中,使用的是逆变器对光能进行处理,所以在光能转化为电能的过程中不需要蓄电池的使用,所以减少了电能的储存和释放,这样就大大的降低了能源转变过程中的能源损耗,还降低了蓄电过程中一些安全问题的发生频率。
因此光伏发电的使用能够提高电力系统的工作效率,大大的促进了我国电力事业的发展。
1.2减少污染,保护环境光能的开发和使用技术已经被广泛的应用到各个领域,尤其是光伏发电技术的应用,对于电力系统的发展起到了不可忽视的重要作用,太阳能作为一种清洁的可再生能源,坚持可持续发展的基本方针,在光伏发电的过程中对环境的污染较小,符合环境保护的发展策略,促进我国能源的可持续发展,为能源的使用和再生提供了有效地策略,为世界环境保护作出一份贡献。
1.3优化电力系统的工作效率光伏发电系统将光能有效地转变为电能为电力系统的电力来源提供了很好的质量保证,光能作为一种新型循坏利用的可再生能源,跟其他发电形式相比具有很大的优点,比如较高的发电效率和降低电流输送压力等优点。
光伏发电并网关键技术分析摘要:分布式光伏发电并网为我国各行业的发展优化提供了一定的支持,更因其自身的应用优势受到了社会各方的广泛关注。
光伏发电并网正在向着智能化发展,技术人员和电力产业发展参与方需要以可持续发展理念为基础,持续在光伏发电并网的应用中总结经验、强化发展,以求在能源供给方面为国家的整体发展作出更多贡献。
文章对光伏发电并网关键技术展开了分析,以供借鉴。
关键词:光伏发电;并网;技术1光伏发电系统的组成光伏发电系统的组成包括太阳能电池组件、逆变器、储能装置和保护装置。
其中,最主要的组成部分是太阳能电池组件,其是将太阳辐射能转换成电能,并将其储存起来的装置。
逆变器是将太阳能电池组件产生的电能转换为电力系统可接受且便于利用的交流电的装置,并网系统主要由逆变器和电缆组成,逆变器是并网系统中的核心部分。
在光伏发电过程中,需要大量储能装置和保护装置作为辅助设备[1]。
光伏阵列由一定数量的太阳能电池组件组成,每个太阳能电池组件在太阳光照射下产生的电压和电流都与太阳光照强度成正比。
在发电控制方面,需要让光伏阵列以一定频率、一定角度和一定幅宽在太阳辐射下不断产生电压和电流。
为了使光伏阵列更好地发电,需要对其进行跟踪控制,还需要设置蓄电池及充电电路等装置。
2太阳能光伏系统并网技术应用现状2.1并网系统的应用对于太阳能光伏并网系统来说,基本的工作特征表现为太阳能电池组件形成直流电,逐渐转化为与电网要求相适应的交流电网,直接和公共电网连接到一起,光伏电池方阵产生的电力除了负责交流负载外,剩下的并入电网。
如此一来,当出现下雨天气时,太阳能电池设备尚未生成电能,无法有效承载全部的用电荷载,电网就开始供电。
太阳能发电能够直接进入到供网系统中,不需要安装蓄电池,省去了蓄电池储能和释放这一阶段,防止出现过度消耗各项资源的现象,降低了系统运营成本。
但存在的问题是,要将专业性的逆变器安装到整个系统运行阶段,使输出的电能与标准要求相符合,也会消耗部分能量,该项系统和公用电网以及太阳能电池组件作为交流负载的电源,整个系统的负载电流随之下降。
分布式光伏发电并网的成本/效益分析发布时间:2023-02-27T07:01:09.628Z 来源:《中国电业与能源》2022年10月19期作者:王奇 1吴晓兰2[导读] 随着常规能源供应的日益紧张和环保呼声的高涨,发展分布式新能源已成为世界各国促进节能减排的重要举措之一。
王奇 1吴晓兰2中广核新能源新疆分公司新疆乌鲁木齐8300011西安特来电领充新能源科技有限公司陕西西安710002摘要:随着常规能源供应的日益紧张和环保呼声的高涨,发展分布式新能源已成为世界各国促进节能减排的重要举措之一。
分布式光伏发电属于一类电力能源余量供应系统,其实是在用户周边建立相应的发电设备,以满足用户电力需求,然后通过光伏组件多余的电量进行其他利用,以满足用户生活需求。
光伏发电是指利用相应的光面原件将太阳能进行能源转换,在当前能源耗用的情况下,以太阳能可再生资源为基础,可有效替代传统火力发电,真正实现能源的再利用。
关键词:分布式;光伏发电;成本效益我国属于能源消耗大国,新能源成为我国未来能源发展的必然趋势。
而在新能源发展中,分布式光伏发电并网就发挥着重要的作用。
这是由于分布式光伏发电并网可以将发电功率较小的发电单元发出的电进行整合,将直流电逆变成交流电,将交流电并上电网就可以为社会用电提供能源支持。
分布式光伏发电并网对促进我国低碳经济发展,以及促进能源持续发展都具有重要的意义。
为了促进分布式光伏发电并网得到更快更好的发展,对其成本效益进行分析也显得十分重要。
一、分布式光伏发电并网的运营模式1、统购统销模式。
统购统销模式,即第三方投资方负责光伏发电的投资、建设和运维,享有光伏发电的经营权,所发电量全部送入公共电网,供电企业负责全额收购光伏所发电量。
在这种模式下,光伏发电作为电源,基本上通过 110、35 kV 变电站、中压或低压母线上网,然后供给用户,因此光伏电源和用户通常位于不同地点。
电源投资方会获得政府的建设补贴或电价补贴:1)在建设补贴方式下,发电商按照燃煤脱硫机组标杆电价将所发电量全部卖给电网企业;2)在电价补贴方式下,发电商按照上网标杆电价将所发电量全部卖给电网企业,无需承担接网费和备用费。
分布式光伏并网对配电网潮流和网损的影响及对策浅谈摘要:并网发电是开发和利用太阳能的重要途径,结合当前光伏并网发电的发展趋势,文章系统阐述了分布式光伏电站接入110k V以下配电网后对配电网潮流分布和网损的影响,并结合实际案例,针对上述影响提出相关建议,以尽量减少甚至消除分布式光伏电站接入配电网后对配电网产生的不利影响,保证配电网安全、稳定和经济运行。
关键词:分布式光伏并网;配电网;潮流;网损影响;对策;分析1导言随着新能源并网发电的飞速发展,分布式光伏电源(distributed photovoltaic,PV)作为新能源的一种,在世界范围内得到广泛应用。
随着分布式光伏电源并入配电网的规模越来越大,这种完全依赖于自然条件的发电方式会对配电网的结构和运行产生显著影响。
从电网调峰、潮流分布、电能质量、保护配置等多个方面分析了光伏电源并网对配电网产生的影响。
重点探讨了光伏电源并网后对配电网电压和网损产生的影响。
着重对配电网对分布式光伏接纳能力的主要影响因素进行了分析,并提出相关措施以提高光伏发电渗透率和利用率。
利用层次分析法从分布式光伏的接入、消纳、稳定方面提出了配电网改造措施,以适应大规模分布式光伏并网。
2对配电网潮流的影响及对策2.1对配电网潮流影响概述常规配电网线路潮流基本是单向流动即从变电站低压侧母线流向各负荷节点。
而当光伏发电系统接入配电网后,从根本上改变了传统的系统潮流流向使系统潮流变为双向流动。
当光伏发电系统向电网输出电能时,根据光伏发电系统和负荷节点的空间位置关系,线路沿线的潮流可能变大也可能减小。
当光伏发电系统的输出功率大于当前负荷时,线路某些部分甚至是整条线路潮流都可能是反向的。
而且由于光伏发电系统输出受光照、云层等自然因素影响很大,因此光伏发电系统输出容量具有较大的波动性,这种波动性给电网潮流预测带来极大困难,对配电网产生多方面的影响。
如潮流的波动使得传统的电压调整策略很难发挥作用,甚至导致配电网的电压调整设备(如有载调压变压器、开关电容器组等)动作频繁以致影响设备使用寿命。
浅谈光伏并网对地区电网线损的影响我国电力行业通过多年不懈努力,发展到今天,不管是其建设规模还是先进的电力技术,都取得了非常不错的成绩,改善了我国人们整体用电水平。
光伏产业作为目前我国大力发展并重点投资的能源产业,其快速的研究与投用对于减少传统化石能源损耗及保护生态环境具有重要的价值及意义。
综合目前情况,本文对光伏电站并网相关问题进行了说明,并对光伏电站并网对配电网线损率影响进行了分析,提出了配电网线路损耗计算的方式及对光伏电站接入位置与光伏电站接入容量对光伏电站并网对配电网线损率影响,可为后期光伏产业的发展及利用提供技术参考及借鉴。
标签:光伏电站并网;配电网线损率影响电力工程作为我国整体经济建设最重要也是最基础能源,为我国整体经济建设发挥了非常大的作用。
为了缓解能源危机,加快我国经济社会的发展速度,需要加大太阳能光伏发电技术的研究力度,增强智能电网的实际作用效果。
光伏电站并网方式的不同,产生的经济效益也有所差异。
当选择集中型光伏电站作为主要的并网形式时,将会对原来的配电网线损率造成一定的影响。
加上光伏电站工作时的发电功能具有动态变化性的特点,也会对配电网正常的工作造成一定的影响。
因此,需要采取可靠的研究方法总结出光伏电站对配电网线损率影响的大致规律。
1配电网的线损率综合当前配电网结构,采取适当方式对配电线路进行分析并对其线损率进行有效计算与分析对开展光伏产业并网配电研究与减少线损具有一定价值。
实际实施中,对于线损的计算,可从以下几方面进行考虑与分析。
同时,对以上所形成的各个节点进行编号,并定义为第一节点为电源母线,即可对各节点所得功率进行计算,相关人员在对配电网线损率进行计算中应对电网负荷功率进行考虑。
即当光伏电源接入后,原有线路功率将发生一定变化,且可能对配电网线损率的控制将具有重要的价值及意义。
而目前,现有光伏产业集中供电模式下,当配电网处于稳定工作状态时,电压会逐渐降低,而同时馈线传输功率减少,负荷电压逐渐提高使得馈线以外的电压出现了偏差。
光伏发电量计算及综合效率影响因素一、光伏电站理论发电量计算1.太阳电池效率η的计算在太阳电池受到光照时,输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率,也称为光电转换效率。
其中,At 为太阳电池总面积(包括栅线图形面积)。
考虑到栅线并不产生光电,所以可以把 At 换成有效面积 Aa (也称为活性面积),即扣除了栅线图形面积后的面积,同时计算得到的转换效率要高一些。
Pin 为单位面积的入射光功率。
实际测量时是在标准条件下得到的:Pin 取标准光强:AM 1.5 条件,即在 25℃下, Pin= 1000W / m 2。
2.光伏系统综合效率(PR)η总=η1×η2×η3光伏阵列效率η1:是光伏阵列在 1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。
光伏阵列在能量转换过程中的损失包括:灰尘/污渍,组件功率衰减,组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等,目前取效率86%计算。
逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比,取逆变器效率97%计算。
交流并网效率η3:是从逆变器输出,至交流配电柜,再至用户配电室变压器10 KV 高压端,主要是升压变压器和交流线缆损失,按96%计算。
3.理论发电量计算太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的,也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下,1000Wp 太阳电池 1 小时才能发一度电。
而实际上,同一天不同的时间光照条件不同,因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。
计算日发电量时,近似计算:理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率等效峰值日照小时数h/d=(日太阳辐照量kW.h/m2/d)/1kW/m2(日照时数:辐射强度≥120W/m2的时间长度)二、影响发电量的因素光伏电站的发电量由三个因素决定:装机容量、峰值小时数、系统效率。
光伏并网对地区电网线损的影响摘要:光伏发电是一种基于光生伏打效应,借助光伏组件将太阳能转换为电能的发电方式,具有节能环保的优势,受到了政府的大力扶持。
将光伏发电站系统并入当地电网,能够将所产生的多余电力能源输送至供电公司,为了确保并网的顺利进行,需科学控制电能频率、功率、谐波、电压偏差等参数,提升电能质量,同时,为确保供电的稳定性,应做好继电保护、并网控制工作。
关键词:光伏并网;地区;电网线损;影响中图分类号:TU712文献标识码:A1分布式并网光伏发电站概述光伏发电以光生伏打效应为基础,设备接收光照可生成电动势能,继而在光伏电池中的 PN 结作用下,转化为电能。
当 PN 结被太阳光照射,其表面会生成新的电子-空穴对,电子在势能作用下从 P 区流至 N 区,相应地空穴区域电子从 N 区流至 P 区,相互联通,形成电流。
根据光伏发电的原理,可得出光伏阵列具有非线性输出特征的结论,当太阳光照恒定,周边环境温度上升,开路电压、短路电流将会逐步下降;当温度恒定,太阳光照强度增加,开路电压、短路电流将会逐步上升[2]。
光伏发电站系统主要由太阳能电池、电能测量表、蓄电池充放电控制器、直交流逆变器及各类电子监控设备组成,能够利用光伏组件将太阳能转换为电能,具有以下特点:①环保效益高。
太阳能取之不尽,用之不竭,能源供给稳定,且光伏发电不会产生污染,相关设备运行时也不会发出噪声,产生噪声污染,整体环保收益极高;②输出功率小。
一般情况下,单独一个分布式光伏发电项目,通量低于千瓦,相较于集中式发电站,光伏发电站的大小不会对发电效率产生太大影响,但是这一项目所获取的投资效益,几乎等同于大型发电站;③发电用电并存。
分布式光伏发电站系统可并入公用电网,同时兼具发电、用电功能,可实现对于电力能源的科学配置与合理利用。
为了确保光伏发电站系统能够顺利接入周边电网,需提升电能质量,电能频率、功率、谐波、电压偏差控制在标准范围内,这样才能够确保系统能够成功地将电能输送至电网交流负荷中,如若电能参数偏离既定标准,光伏发电系统能够及时检测到,并断开与当地电网的连接,以防影响到公用电网的运行。
光伏并网发电技术及标准引言光伏并网发电技术是一种将太阳能光伏发电系统与电力网络连接起来,将光伏发电系统的电能输送到电力网络中的技术。
光伏并网发电作为可再生能源的重要组成部分,具有环保、可持续的特点,并且能够减少对传统能源的依赖,降低能源消耗。
本文将从技术原理和标准两个方面介绍光伏并网发电技术。
一、光伏并网发电技术原理1.1 光伏发电原理光伏发电是利用光生电效应将太阳能转化为电能的过程。
太阳能通过光伏电池板吸收光线,光子与半导体材料发生相互作用,产生电子和空穴,形成电荷。
光伏电池板上的电荷通过导线流动,形成电流,从而将太阳能转化为电能。
1.2 光伏发电系统组成光伏发电系统由光伏电池板、逆变器、电池组和电力网络组成。
光伏电池板负责将太阳能转化为直流电能,逆变器将直流电能转化为交流电能,电池组储存电能以满足夜晚或低光照条件下的供电需求。
最后,电能通过并网点连接到电力网络中。
1.3 并网发电技术原理光伏并网发电技术的核心是逆变器。
逆变器将光伏电池板输出的直流电能转化为与电力网络相匹配的交流电能,并将交流电能通过传输线路输送到电力网络中。
逆变器还负责监测电力网络的频率、电压等参数,保证光伏发电系统的安全稳定运行。
二、光伏并网发电技术标准2.1 国内标准我国光伏并网发电技术的标准由国家能源管理局和国家质量监督检验检疫总局负责制定和监督执行。
其中,最重要的标准是《光伏发电系统并网接入技术规程》(GB/T 19939-2018)。
该标准规定了光伏发电系统接入电力系统的技术要求,包括接入电压等级、电压波动和频率偏差等技术参数的要求。
2.2 国际标准国际上常用的光伏并网发电技术标准有IEC 61727、IEC 62116和IEEE 1547等。
这些国际标准主要规定了光伏发电系统与电力系统的电气参数、安全要求和测试方法等方面的内容。
2.3 标准的重要性光伏并网发电技术标准的制定和执行对于保证光伏发电系统与电力网络的安全稳定运行非常重要。
分布式光伏接入对配电网网络损耗的影响分析何后裕;何华琴;李小双【摘要】为了明确分布式光伏并网对配电网网络损耗的影响,并给出合理的分布式光伏并网规划方案,首先总结了配电网网损的计算方法,并通过真实配电网作为算例,利用DIgSILENT仿真软件建立了包含光照和温度变化模型的光伏发电系统仿真模型。
利用基于分布式光伏发电特性的仿真步长多样化连续潮流计算算法,仿真分析分布式光伏并网系统在不同接入位置和不同接入容量两种情况下系统的网络损耗变化趋势,最终得到了分布式光伏接入后配电网网络损耗的变化规律。
该仿真分析结果可为配电网分布式光伏项目的规划建设提供科学的参考依据。
%In order to define the influence of the distributed photovoltaic grid-connection on the network loss of distribution network and give a reasonable grid-connection planning scheme of distributed photovoltaic system,the calculation method of dis-tribution network loss was summarized,and a photovoltaic power system model with light and temperature change models was es-tablished by means of DIgSILENT simulation software and an actual distribution network as an example. The network loss change trend was analyzed under the different location and penetration levels of distribution photovoltaic system by utilizing simu-lation step's diversification continuous flow calculation algorithm based on the distributed photovoltaic properties. The variation law of power grid network loss of the distributed photovoltaic grid-connection was obtained. The simulation results can provide a scientific reference for planning and construction of distributed photovoltaic project.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P158-162)【关键词】分布式光伏;配电网;网络损耗;仿真分析【作者】何后裕;何华琴;李小双【作者单位】国网福建省电力有限公司泉州供电公司,福建泉州 362018;国网福建省电力有限公司泉州供电公司,福建泉州 362018;天津天大求实电力新技术股份有限公司,天津 300384【正文语种】中文【中图分类】TN911-34随着低碳经济发展,我国分布式光伏发电迎来了快速发展阶段。
分布式光伏系统效率分析与优化摘要:随着我国社会经济的发展以及科技的进步,我国电力行业技术也越来越发达。
由于分布式光伏电站在其运行过程中,影响其运行效率的因素较多,在这种情况下需要加强对其运行效率提升的策略研究。
鉴于此,本文针对分布式光伏电站效率提升的策略进行了研究,首先,就影响分布式光伏电站运行效率的因素进行了分析;其次,就分布式光伏发电效率提升的方法策略运用进行了总结。
希望在本文的研究帮助下,能够为提升分布式发电站效率提供参考性建议。
关键词:分布式;光伏电站;发电效率引言在国民用电量日益提升的基础上,为了能够有效满足国民的供电需求,目前分布式光伏电站的建设项目也在不断增长。
在这一前提下,为了能够更好的提升国民的供电水平,本文详细研究分布式光伏电站发电的影响因素,以期帮助分布式光伏电站的发电提升工作效率带来参考。
1分布式光伏发电系统的组成光伏发电是利用太阳能电池板将收集到的光能转化为电能,供用户使用。
分布式光伏发电系统主要由太阳能电池板(光伏组件)、逆变器、配电箱、电缆等部件组成。
其中,太阳能电池板是核心。
一般常用的太阳能电池板有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。
按照连接方式,光伏发电又可分为离网发电系统与并网发电系统两大类。
离网发电系统发出的电能仅供用户自用;并网发电系统就是将太阳能发出的电通过逆变器、升压器转换成合格的交流电直接并入电网系统。
目前,并网发电是主流。
2分布式光伏电站发电效率影响因素研究2.1自然原因(1)灰尘、积雪、阴影的遮挡。
灰尘是影响发电效率的主要自然因素。
灰尘会遮挡到达组件的光线,影响散热,也就影响了转换效率,进而影响发电量;沉积在模块表面很长一段时间的灰尘会侵蚀电路板表面,导致电路板表面粗糙,导致灰尘进一步积聚并增加日光漫反射。
辐照度越大、阳光的穿透力越强,灰尘造成的损失越少。
所以,对光伏发电组件要定期及时清洗,才能保证发电效率。
除了灰尘,冬天的积雪也是一大隐患,如果清扫不及时,也会影响发电效率。
光伏发电并网对电能质量以及损耗的影响分析摘要:随着全球能源危机和节能减排战略的推进,将可再生能源大量接入微网为本地负荷供电已是大势所趋,其中并网光伏发电系统以环保、低噪声、适用范围广等特点而备受青睐。
本文分析了光伏发电并网对电能质量以及损耗的影响分析。
关键词:光伏发电;电能质量;损耗近年来光伏发电装机容量不断扩大,上网电量也逐年增加,但由宁其装机容量规模一般较小、场址布置相对比较分散、输出功率浮动较大的特点,也给电网电能跋量造成了很大的影响:因此研究光伏发电对电能质董时影响,对促进电力有效生产及电网安全稳定运行具有重要意义。
一、光伏发电的基本原理光伏发电利用半导体表面存在的光生伏特效应,逋过光照在半导体材料两端发出.直流电流。
当太阳光照在半导体P-N节上时,新的电子-空穴对就会形成,光子将电子从共价键中激发.后,电,流向N区,空穴流向P区,从而半导体两端产生电势差PN结两端的电路一旦接通,就会形成电流,从P区经外电路流向N区,对负载输出电功率。
二、光伏发电并网对电能质量影响分析1.最大功率点跟踪技术对电能质量的影响(MPPT)。
光伏阵列的输出具有高度非线性特征,并且受到光照强度、温度以及负载状况的影响。
在一定的光照强度和环境温度下,只有唯一的电压值对应着光伏阵列的最大输出功率。
因此,不断地根据光照强度、温度等外部环境因素的变化来调整光伏阵列的工作点,使之始终处于最大功率点的技术称为最大功率点跟踪技术,就是把太阳能光伏阵列输出功率稳定在其可输出的最大值Pm处。
两级式并网光伏发电的拓扑结构,第一级即变换器和最大功率跟踪算法一起接入到光伏发电控制系统中实现整个并网光伏发电系统的最大功率点跟踪。
DC-DC变换器通过控制电力电子功率开关器件的通断,改变功率开关的占空比来调整输出电压平均值的方式改变直流电的幅值。
应用在太阳能光伏发电系统中的电压-电压型DC-DC变换电路主要有:降压式(Buck)、升压式(Boost)、升降压式(Buck-Boost)、库克式(Cuk)。
提升光伏发电并网效率的措施摘要:随着化石能源的不断消耗,世界各国已经开始对光能进行研究。
光伏电池能量转化率低,普及成本高,制约着光伏产业的发展。
光伏发电系统并网使用,需要逆变器进行电压的转换,其转换效率影响着并网电流的质量。
提高光伏电池的输出效率与并网逆变器的转换效效率,对光伏的发展有重要促进作用。
因此提出了并网发电系统相关控制策略。
关键词:光伏发电并网;效率;措施社会经济与科学技术的飞速发展,给光伏制造业提供了良好的发展契机,使得光伏发电技术获得了广泛的推广与应用。
同时,在国际市场需求不断增大以及国家政策的影响下,大众对光伏发电并网技术的重视程度逐渐提高。
所以,加强对提升光伏发电并网效率措施的分析和研究迫在眉睫。
1光伏发电系统光伏发电系统就是光电转换系统,即通过使用特殊装置将收集到的太阳能光能转化成电能,并将电能输入电网来达到供电的目的。
光伏发电系统的主要装置有太阳能电池、蓄电池、控制装置和逆变转换装置等。
人类社会发展需要消耗大量电能,与传统火力发电等发电方式相比,光伏发电系统具有相对可靠、使用寿命较长、节能环保等优势。
根据工作原理的不同,光伏发电系统分为两种:(1)光伏发电独立系统。
光伏发电独立系统一般不需要接入供电网络,而是作为一个独立的系统为使用者供电。
在边远地区的光伏发电的供电一般都采用光伏发电独立系统,如果需要接入交流电网,则需要配置逆变转换装置。
(2)光伏发电并网系统。
光伏发电并网系统是指将吸收储存的光能通过装换装置变成符合要求的交流电,并接入主要供电网。
我国的城镇用电基本都采用交流电的方式,所以,光伏发电并网系统是光伏发电的主要形式。
相比较于独立型光伏发电系统,并网型光伏发电系统应用广阔,其设备组件也较多。
根据其组件的不同又可分为:①含有蓄电池的光伏发电并网系统。
含有蓄电池的光伏发电并网系统具有较高的灵活性,可以根据具体需要接入电网,而且其一般具有备用电源,可以在紧急情况下提供备用供电。
2021.5 EPEM139新能源New Energy光伏并网逆变器效率测试及分析水电十四局大理聚能投资有限公司 曹学华 杨 博摘要:以云南大理某光伏电站逆变器转换效率测试为例,以期为判断光伏并网逆变器的运行状态和改进提升光伏发电效率提供依据。
关键词:光伏;并网逆变器;效率;测试;分析云南大理某光伏电站于2015年4月建成投产,电站共安装40台型号为YLSSL-500的光伏并网逆变器,该型号逆变器不带隔离变压器,每台逆变器直流侧光伏组件容量和规格型号完全相同,电站投产运行以来各台逆变器交流输出电量差异较大,年度最大输出电量与最小输出电量比率超过1.08,为准确判断各台逆变器输出电量存在差异的原因,采取现场试验方式对并网逆变器转换效率进行了测试,并对测试结果进行了分析。
1 测试方法1.1 测试对象为准确了解云南大理某光伏电站逆变器的转换效率性能,通过对近3年逆变器交流侧输出电量分析,选取交流侧输出电量最大、最小和中间值各一台进行现场测试。
逆变器基本性能参数为:直流输入侧。
输入电压范围400~1000VDC、额定输入电压600VDC、额定输入电流900A、最大输入功率550kW ;交流输出侧。
交流输出额定功率500kW、最大交流输出功率550kW、输出电压范围250~380VAC、输出频率50Hz。
1.2 测试方法逆变器效率。
结合国内光伏发电行业标准及现场测试条件,本文所述的并网逆变器效率包含逆变器最大转换效率ηmax 和平均加权总效率ηtc 。
逆变器最大转换效率ηmax 指从早到晚的测试时段范围内,某一时刻输出能量与输入能量最大值的比值。
平均加权总效率ηtc 指按照我国典型太阳能资源区的效率权重系数计算不同负载情况下逆变效率的加权平均值。
云南大理地区属于III 类资源区,加权因子系数见表1。
按表中相关数据,则光伏逆变器平均加权总效率公式为ηtc =0.02η5%+0.06η10%+0.21 η25%+0.41η50%+0.28η75%+0.03η100%。
分布式光伏发电对电能采集及线损的影响分析摘要:近些年,科学技术的进步,促进了清洁能源的发展。
例如,光伏发电就是目前非常清洁的新型能源,而且光伏电池的成本不断下降,光电转换效率也有了很大的提升,对我们的生产生活越来越有用。
基于这一情况,对分布式光伏发电对电能采集及线损的影响进行了多角度深层次的探索,希望可以为我国电力行业的可持续健康发展贡献一份力量,也为我国的现代化社会发展提供重要支持。
关键词:分布式;光伏发电;电能采集;线损引言分布式光伏发电是一种新型且拥有良好发展前景的发电和能源利用方式,伴随着居民分布式光伏发电的普及和应用,致使普通居民用户成为了自发自用的发电站。
但大规模的光伏发电在接入电网后,容易对电网运行造成一定的影响。
因此对居民分布式光伏发电对电能采集及线损的影响进行分析,具有重要的意义。
一、分布式光伏发电的基本概述1.分布式光伏发电的内涵分析分布式光伏发电(Distributed photovoltaic power generation)作为一种以新能源(太阳能)利用为主的新型发电设施,主要是指在用电用户附近场所,以“自发自用、余量上网”方式,遵循“因地制宜”、“就近并网”、“就近使用”“清洁环保”、“节约高效”、“分散分布”等原则,构建小型发电、储能系统。
一方面,提高光伏发电站电能生产量,满足用户用电需求;另一方面减少化石能源利用,落实绿色发电政策要求。
2.分布式光伏发电的并网分析目前,较为典型的分布式光伏发电系统结构如图1所示。
分布式光伏发电系统在光伏组件、控制器、转换器、逆变器等构件协同作用下,能够将太阳能先化为直流电能,再将直流电能转换为与配电网同频同相的交流电能,以供用电用户使用。
图1?典型分布式光伏发电系统结构图由于分布式光伏发电系统涉及到的电力电子元件相对较多,在接入配电网之后,会在一定程度上增加配电网谐波。
随着分布式光伏发电在电网中渗透率的不断增加,谐波随之增加,容易使电网出现严重电压波动问题、电压闪变问题。
提升光伏发电并网效率的措施摘要:近几年来,光伏发电在电力行业中逐渐实现了应用与推广,对电力企业的健康可持续发展产生了重要的意义与作用,不仅贯彻落实了我国现阶段节能环保的各项政策,更为人民群众的生产生活提供了很大的便利。
光伏发电简单来讲,就是把太阳能进行收集转换,经过一定的手段,使其成为电能被应用,这一过程就叫做光伏发电。
光伏发电能够有效实现对可再生能源的全面利用,减少资源的浪费与破坏,为人民群众提供更高质量的电力服务,实现各项工作的顺利开展。
但是在实际的应用过程中,光伏发电并网在应用中还是会出现各种问题,影响电力安全运行。
关键词:光伏发电;并网;问题;策略可再生能源发电技术已经成为当今时代十分具有开发潜力的技术项目,其中风力发电和光伏发电等分布式发电技术对于满足我国整体的用电需求起到了重要的作用。
但是可再生能源发电技术不可避免要面临并网状态,为最大限度上保障可再生能源的发电利用率,并网系统要合理控制相关策略,从而在保证最大输出的基础上达到对电网电能质量影响的最小化。
即使在这种策略控制下,由于风速或光照强度等动态波动变化因素的不断改变,使得新能源并网发电站的输出功率存在着较大波动,这种间歇性的功率波动对整体的电能质量会造成不利影响。
新能源发电系统在并网设置时往往会采用电力电子装置,就会不可避免的产生电压电流谐波,从而使变流器产生附加谐波电流,从而在很大程度上会影响电网频率波动和稳定性。
1光伏发电并网的优势光伏发电并网是指将电力转换设备与地区内电网进行结合,将光伏发电设备中的电能进行有效导出,以避免出现电力盈余问题,进而有效将剩余的电量进行高效的转换。
现阶段光伏发电并网的优势主要体现在下列两点。
(1)市场化优势,能源的转换利用可有效降低地区内电力网络的运营负担,例如,部分地区白天所采集到的电能可满足用户基本需求以外,还出现剩余现象,此类剩余电量如无法得到有效利用,则代表着能源本身的浪费。
如果大型企业通过光伏发电设备来实现电能转换,但光伏发电设备本身的发电量并不足以保证企业的用电需求,这就造成能源供应短缺的现象。
将各种损耗都算进来后光伏并网电站系统效率通常为多少呢?
光伏组件虽然使用寿命可达25-30年,但随着使用年限增长,组件功率会衰减,会影响发电量。
另外,系统效率对发电量的影响更为重要。
1组件的衰减
1,由于破坏性因素导致的组件功率骤然衰减,破坏性因素主要指组件在焊接过程中焊接不良、封装工艺存在缺胶现象,或者由于组件在搬运、安装过程中操作不当,甚至组件在使用过程中受到冰雹的猛烈撞击而导致组件内部隐裂、电池片严重破碎等现象;
2,组件初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定,一般来说在2%以下;
3,组件的老化衰减,即在长期使用中出现的极缓慢的功率下降现象,每年的衰减在0.8%,25年的衰减不超过20%;25年的效率质保已经在日本和德国两家光伏公司的组件上得到证实。
2012年以后国内光伏组件已经基本能够达到要求,生产光伏组件的设备及材料基本采用西德进口。
2系统效率
个人认为系统效率衰减可以不必考虑,系统效率的降低,我们可以通过设备的局部更新或者维护达到要求,就如火电站,水电站来说,不提衰减这一说法。
影响发电量的关键因素是系统效率,系统效率主要考虑的因素有:灰尘、雨水遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、组件串联不匹配产生的效率降低、逆变器的功率损耗、直流交流部分线缆功率损耗、变压器功率损耗、跟踪系统的精度等等。
1)灰尘、雨水遮挡引起的效率降低
大型光伏电站一般都是地处戈壁地区,风沙较大,降水很少,考虑有管理人员人工清理方阵组件频繁度一般的情况下,采用衰减数值:8%;
2)温度引起的效率降低
太阳能电池组件会因温度变化而输出电压降低、电流增大,组件实际效率降低,发电量减少,因此,温度引起的效率降低是必须要考虑的一个重要因素,在设计时考虑温度变化引起的电压变化,并根据该变化选择组件串联数量,保证组件能在绝大部分时间内工作在最大跟踪功率范围内,考虑0.45%/K的功率变化、考虑各月辐照量计算加权平均值,可以计算得到加权平均值,因不同地域环境温度存在一定差异,对系统效率影响存在一定差异,因此考虑温度引起系统效率降低取值为3%。
3)组件串联不匹配产生的效率降低
由于生产工艺问题,导致不同组件之间功率及电流存在一定偏差,单块电池组件对系统影响不大,但光伏并网电站是由很多电池组件串并联以后组成,因组件之间功率及电流的偏差,对光伏电站的发电效率就会存在一定的影响。
组件串联因为电流不一致产生的效率降低,选择该效率为2%的降低。
4)直流部分线缆功率损耗
根据设计经验,常规20MWP光伏并网发电项目使用光伏专用电缆用量约为350km,汇流箱至直流配电柜的电力电缆(一般使用规格型号为ZR-YJV22-1kV-2*70mm2)用量约为35km,经计算得直流部分的线缆损耗3%。
5)逆变器的功率损耗
目前国内生产的大功率逆变器(500kW)效率基本均达到97.5%的系统效率,并网逆变器采用无变压器型,通过双分裂变压器隔离2个并联的逆变器,逆变器内部不考虑变压器效率,即逆变器功率损耗可为97.5%,取97.5%。
6)交流线缆的功率损耗
由于光伏并网电站一般采用就地升压方式进行并网,交流线缆通常为高压电缆,该部分
损耗较小,计算交流部分的线缆损耗约为1%。
7)变压器功率损耗
变压器为成熟产品,选用高效率变压器,变压器效率为98%,即功率损耗计约为2%。
综合以上各部分功率损耗,测算系统各项效率:组件灰尘损失、组件温度效率损失、组
件不匹配损失、线路压降损失、逆变器效率、升压变压器效率、交流线路损失等,可以计算
得出光伏电站系统效率:
系统效率:η=(1-8%)*(1-3%)*(1-2%)*(1-3%)*(1-2.5%)*(1-1%)*(1-2%)=80.24%。
经过以上分析,可以得出光伏并网电站系统效率通常为80%。
发表时间:2016/11/8 来源:《电力设备》2016年第16期作者:李钦1 延东洙1 韩相武1 [导读] 通过本次QC小组活动的展开,小组拓宽了解决问题的方法,加强了团队凝聚力,进一步坚定了活动的信念和思路。
(国网吉林省电力有限公司延边供电公司吉林延吉133000)
摘要:根据各单位线损管理相关数据反映,部分光伏项目所在台区线损率出现同比升高,
随着光伏项目的不断增加,光伏发电项目对于其所在配网线损率的影响也更加突出。
因此,
国网延边供电公司成立QC小组,以用电信息采集系统和营销应用系统为依托,通过实地调
查取样,进一步明确光伏并网项目对台区线损率的影响因素,为光伏并网项目提供指导性建议,降低光伏并网项目所在配网损耗,达到最优经济效益和社会效益。
关键词:光伏;配网损耗;线损率
随着分布式电源的不断发展和成熟,国家对于分布式电源的鼓励和补贴政策进一步明确,分布式电源项目如雨后春笋一般在延边地区发展起来,截止到2016年8月末,延边地区分
布式电源已并网项目达到了322个,总容量超过11.2兆瓦。
1现状调查分析
国网延边供电公司成立QC小组,对13个光伏并网台区线损率进行调查分析,得出以
下结果:
1)根据数据统计对比,受光伏并网影响,2015年13个光伏并网台区中有7个台区线
损率同比升高,6个台区线损率同比降低,具体情况如下:
表1 2015年1-12月光伏项目所在台区平均线损率表
单位:千瓦时、%
2)小组成员对13个台区中光伏项目的并网容量、接入位置、接入节点负荷等数据进行了统计归纳,得出光伏并网容量占台区容量的比重不同、所接节点负荷的比重不同,均可对台区线损造成较大影响。
3)根据现状调查结果,光伏发电对台区线损率既有积极影响,也可导致线损率升高,其中接入容量占台区比重,以及所接入几点负荷比重对线损率影响较大。
最终经全体小组成员讨论,确定小组活动目标为:将后续光伏项目接入台区线损率控制在10%以内,且保持同比降低,降低光伏所在台区配网损耗。
2 影响光伏并网项目所在配网损耗的因素
通过13个并网台区的归纳分析结果,总结出影响线损率同比升高的主要因素如下:(1)影响因素一:光伏接入容量占台区负荷比重过大。
光伏并网容量占台区容量的比重影响台区损耗,通常当负荷占比小于30%时,说明光伏并网电量基本上可以就近消纳,减少了变压器损耗,此时光伏并网对台区线损率产生积极影响。
反之,当光伏并网容量占台区负荷比重较大时,将有大部分电量通过变压器反送到上一级线路,使配网损耗增加。
(2)影响因素二:光伏接入位置为线路末端或节点负荷低。
当光伏并网容量与台区容量比重相同时,光伏并网所接节点负荷比重越大,对降损作用越大。
总结为接入点处附近负荷较大,能够就近消纳时,可以使线损率降低。
反之,当光伏接入线路末端,特别是末端没有消纳能力的,依然会增加线路逆向电量损耗,增加配网损耗。
通过以上分析得出,当分光伏电源渗透率较低、且主要分布在用户侧时,会对改善配网线损产生积极影响。
相对应的是,如果光伏接入比例很高或者接入点远离用户,这时的逆电流增加会提高配网损耗。
多余电量逐级上送、在升压及长途运输中带来大量损耗,这与国家倡导的分布式电源“就近转换、就近使用”原则不符,失去了优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展的意义。
3 降低光伏并网项目所在配网损耗对策分析
3.1 要因“光伏接入容量占台区负荷比重过大”对策方案及评价
为了解决这个要因,小组经过查阅相关文献及规定后确定可行性方案评估分析,根据相关规程规定,光伏并网容量不应该大于台区容量的25%,又因为目前光伏主要集中在消纳
能力较小的农网台区,光伏项目在白天用电量低谷发电,很难保证其就近消纳,因此进一步确定限制接入容量占台区平均负荷的40%以内。
3.2 要因“光伏接入位置为线路末端或节点负荷低”对策方案及评价
为解决这个要因,小组成员分成三组,对13个光伏并网现场测试,将并网接入节点负荷进行归类整理后确定可行性方案分析,根据理论与实际计算得出,光伏并网点应尽量靠近电源侧,或接入点附近节点负荷占台区总负荷比重超过15以上,此时光伏并网电量就近消纳的比例较高,才能使配网损耗降低。
因此需要综合分析台区负荷分布情况以及台区消纳能力情况,必要时可以限制接入位置,对于增加配网损耗的并网项目决绝接入。
4 实施成效及总结
从2015年12月份起,对新增光伏并网受理申请严格把关,按实施对策方案进行接入,即光伏并网需优先选择电压等级较高的节点,接入节点尽可能靠近上一级电压等级变压器侧,且所接节点负荷的比重尽可能大,光伏电源的最优容量大致占台区负荷总量的20%-40%。
实施效果对比如下表3所示。
表3 2016年2月新增0.4kv光伏项目线损率同比分析表
由此可见,按照规定并网的光伏项目所在台区线损率同比都有不同程度降低,6个台区线损率平均降低1.62个百分点,减少损失电量1420千瓦时。
5 结束语
通过本次QC小组活动的展开,小组拓宽了解决问题的方法,加强了团队凝聚力,进一步坚定了活动的信念和思路。
经过实践发现光伏发电并网最优线损的选择为:优先选择电压等级最高的节点,应尽可能靠近上一级电压等级变压器侧,且所接节点负荷的比重尽可能大,
光伏电源的最优容量大致占该地区负荷总量的20%-40%。
由此可见,随着光伏发电项目的不断增加,只要光伏电源容量不是很大(远远高于地区负荷),对节能降损便有着较大的促进作用,创造了一定的经济和社会效益。
参考文献
[1] 胡波,野中佑斗,横山隆一.大规模光伏系统并网对配电网的影响(英文)[J].电力系统自动化.2012(03) .
[2] 王琬,曾博,刘宗歧,张建华.光伏发电并网规划综合评价模型及其应用[J].现代电
力.2011(06).。