新余学院光伏并网发电系统示范工程分析(2)
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【关键词】
【摘要】(3)在并网逆变器内部直流侧及交流侧配置防浪涌保护装置。 3 结论 目前我国火力发电每产生一度电能平均消耗390克标煤,据统计,每燃烧一吨标煤排放二
(3)在并网逆变器内部直流侧及交流侧配置防浪涌保护装置。
3 结论
目前我国火力发电每产生一度电能平均消耗390克标煤,据统计,每燃烧一吨标煤排放二氧化碳约2.6吨,二氧化硫约24公斤,氮氧化物约7公斤,可谓污染严重。新余学院太阳能发电系统首年发电量为268.29万千瓦时,按系统寿命25年、寿命终期的光伏组件转化效率为首年的80%、电站年发电量在寿命期内为线性衰减计算,25年寿命周期内累计产生电能6101.13万千瓦时,年均发电量244.05万千瓦时。与火力发电相比,此项目光伏并网发电系统在25年寿命期内相当于累计节约标准煤约吨,减排二氧化碳约吨、二氧化硫约513吨和氮氧化物约150吨,此外,还减排大量粉尘和烟尘。
新余学院光伏并网发电项目所在地太阳能资源可利用,且交通便利,建筑物屋面为钢筋混凝土结构,较为平坦,施工方便,适宜建设光伏发电项目。光伏发电项目的建设可以进一步减少燃煤发电场的环境污染、改善当地能源结构,还可为当地光伏产业提供项目实施经验,具有较大的社会、经济等综合效益。
新余学院光伏发电项目计划安装2.4MWp多晶硅组件块,共分11个区域,21个光伏组件安装点。全部采用建筑结合固定式阵列安装,每个并网电站就近并入低压电网。本工程安装在各建筑物屋顶,建设期10个月。该电站建成后,与当地电网联网运行,可有效地缓解地方电网的供需矛盾,促进地区经济可持续发展。
1 太阳能资源及气候地理条件
新余市位于江西省中部偏西,浙赣铁路西段,地处北纬27°33'~28°05',东经 114°29'~115°24'。新余市属亚热带湿润性气候,具有四季分明、气候温和、日照充足、雨量充沛、无霜期长、严冬较短的特征。年平均日照时数为1655.4小时,年平均日照百分率为38%。新余市太阳能资源属于中国三类地区,年日照小时数约为1700小时,相对中国其他一、二类地区,相对匮乏,但属于可利用地区。
2 电站的技术设计
2.1 光伏电站组成及方案
新余学院光伏发电项目建在新余学院新校区的建筑物屋顶上,分别安装在校区的实验楼、动力中心、学生公寓、理科楼群、文科楼群、医护楼、校医院、综合服务楼、艺术楼、教学主楼B区、体育训练、比赛馆等屋顶上,光伏发电系统总量为2.4MWp。
本光伏工程项目所建设的大型建筑光伏一体化并网发电系统,主要由光伏阵列、并网逆变、低压输配电、监控等几部分构成,如图1所示。
图1 新余学院光伏发电项目框图
(1)光伏阵列:主要由太阳电池组件、光伏防雷汇流箱、光伏防雷配电柜、直流电缆等构成;
(2)并网逆变:主要由并网逆变器构成;
(3)低压输配电:主要由低压交流配电柜、低压交流电缆等构成;
(4)监控:主要由光伏系统监控部分构成。
光伏阵列将太阳能辐射能量转换为直流电能,通过汇流箱(直流配电箱)传送到与之相连接的逆变器的直流输入端[1];逆变器采用MPPT(最大功率跟踪)技术使光伏阵列保持最佳输出状态,同时将直流电转换成与电网频率和相位均相同的交流电能,符合电网并网发电的要求;逆变器发出的交流电能经过低压配电就近接入低压400V电网。
光伏并网逆变器本身带有数据采集和通讯功能,可以监测光伏阵列的电压、电流等直流侧运行参数,电网的电压、频率、逆变器输出电流、功率、功率因数等交流侧运行参数,以及太阳辐射、风速、温度等环境参数。将光伏电站中的逆变器通讯接口用数据总线连接,逆变器运行数据通过配套的监控设备的汇总和存储,再传送到监控计算机上,通过配套的专用监测软件提供给光伏电站工作人员使用。
如图2所示,根据当地辐射数据,本光伏并网系统项目中,每台SMCTL逆变器配置3个光伏支路。
图2 支路型逆变器SMCTL系统连接图
2.2 电站监控方案
光伏发电系统按无人值班、有人值守的原则设计,按运行人员定期或不定期巡视的方式运行。整个光伏发电系统安装一套综合自动化系统,具有保护、控制、通信、测量等功能,可实现光伏发电系统全功能自动化管理,实现对光伏电站的监测管理[2]。
对光伏电站的监控有三种方式:(1)就地设置数据采集器单机控制、保护、测量和信号;(2)在中控室对各逆变器进行集中监控;(3)在远离电站的地方,可以通过网络对光伏发电系统进行监测。集中监控系统的对象包括44台逆变器及其辅助设备。
逆变器设置极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过热保护、过载保护、接地保护、欠压及过压保护等,除逆变器自身的电网断电和加强保护外,还应设置过/欠频率保护,即当电网接口处频率±0.5Hz时,过/欠频率保护应在0.2s内动作,将光伏系统与电网断开。
光伏系统的监控系统采用以太网通讯方式实现远程通讯功能,这是一种非常通用且可靠的通讯方式,支持多种通讯协议,可与电力监控进行
文章来源:《新余学院学报》 网址: http://www.xyxyxb.cn/qikandaodu/2020/0803/333.html