分布式光伏發電特指在用戶場地附近建設,運行方式以用戶側自發自用、多余電量上網,且在配電系統平衡調節為特征的光伏發電設施。分布式光伏發電遵循因地制宜、分散布局、就近利用的原則,充分利用當地太陽能資源,替代和減少化石能源消費。
分布式光伏發電特指采用光伏組件,將太陽能直接轉換為電能的分布式發電系統。它是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式,它倡導就近發電,就近并網,就近轉換,就近使用的原則,不僅能夠有效提高同等規模光伏電站的發電量,同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。
目前應用廣泛的分布式光伏發電系統,是建在城市建筑物屋頂的光伏發電項目。該類項目必須接入公共電網,與公共電網一起為附近的用戶供電。
一是輸出功率相對較小。一般而言,一個分布式光伏發電項目的容量在數千瓦以內。與集中式電站不同,光伏電站的大小對發電效率的影響很小,因此對其經濟性的影響也很小,小型光伏系統的投資收益率并不會比大型的低。
二是污染小,環保效益突出。分布式光伏發電項目在發電過程中,沒有噪聲,也不會對空氣和水產生污染。
三是能夠在一定程度上緩解局地的用電緊張狀況。但是,分布式光伏發電的能量密度相對較低,每平方米分布式光伏發電系統的功率僅約100瓦,再加上適合安裝光伏組件的建筑屋頂面積有限,不能從根本上解決用電緊張問題。
四是可以發電用電并存。大型地面電站發電是升壓接入輸電網,僅作為發電電站而運行;而分布式光伏發電是接入配電網,發電用電并存,且要求盡可能地就地消納。
基本配置為:太陽能電池板、逆變器、支架、電纜及安裝配件等。大型電站還需要變壓器、配電柜等其他輔助設備。
1光伏支架
屋面支架采用熱鍍鋅碳鋼支架,組件采用背板或壓塊固定方式安裝于鋁合金檁條上。緊固件采用不銹鋼材質。支架設計抗風能力30米/秒,保證戶外長期使用的要求。
材質及性能要求:
1)材質要求:所選用鋼結構主材材質為Q235B,焊條為E43系列焊條。
2)力學性能要求:所選用鋼結構主材的抗拉強度、伸長率、屈服點、冷彎試驗等各項力學性能要求須符合《碳素結構鋼》(GB/T700-2007)的相關規定。
3)化學成分要求:所選用鋼結構主材的碳、硫、磷等化學元素的含量須符合《碳素結構鋼》(GB/T700-2007)的相關規定。
除銹方法及除銹等級要求:
1)鋼構件須進行表面處理,除銹方法和除銹等級應符合現行國家標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》(GB8923-88)的相關規定。
2)除銹方法:鋼構件可采用噴砂或噴丸的除銹方法,若采用化學除銹方法時,應選用具備除銹、磷化、鈍化兩個以上功能的處理液,其質量應符合現行國家標準《多功能鋼鐵表面處理液通用技術條件》(GB/T 12612-2005)的規定。
3)除銹等級:除銹等級應達到Sa2 1/2要求。
防腐要求:
1)鋼構件采用金屬保護層的防腐方式。鋼結構支架均采用熱浸鍍鋅涂層,熱浸鍍鋅須滿足《金屬覆蓋層 鋼鐵制件熱浸鍍鋅層技術要求及實驗方法》 (GB/T13912-2002)的相關要求,鍍鋅層厚度不小于80μm。
2)鍍鋅厚度檢測:鍍鋅層厚度按照《金屬覆蓋層 鋼鐵制件熱浸鍍鋅層技術要求及實驗方法》提供方法進行檢測。
3)熱浸鍍鋅防變形措施:采取合理防變形鍍鋅方案,以防止構件在熱浸鍍鋅后產生明顯的變形。
鋁合金材質
a.材質要求:材質一般選用6061或6063等。
b.力學性能要求:所選用鋁型材的基材質量、化學成分、力學性能必須符合GB5237.1的相關規定。
c.表面處理須滿足技術要求,符合GB5237.2-2004《鋁合金建筑型材第2部分:陽極氧化、著色型材》。
d.型材的外觀質量符合GB5237.2-2004中的規定,型材表面應整潔、光滑,不允許有裂紋、起皮、腐蝕和氣泡等嚴重缺陷存在。
2水泥基礎
水泥基礎采用的為C30/20的標號,并進行為期20天的養護周期。尺寸根據設計圖紙要求加入鋼筋或預埋件。
3光伏組件
1.光伏組件正常條件下的使用壽命不低于25年,組件功率標準嚴格按照TUV IEC61215,IEC61730中相關要求。在25年使用期限內輸出功率不低于80%的標準功率。
2.提供的多晶硅組件單件功率不能低于255W,同時光伏組件應具有高面積比的功率,功率與面積比不小于143.5W/m2。功率與質量比大于12W/kg,填充因子FF大于0.70。
3.組件采用A級標準電池片封裝(EL成像無缺陷),組件的電池上表面顏色均勻一致,無機械損傷,焊點無氧化斑。
4. 組件的每片電池與互連條應該排列整齊,組件的框架應整潔無腐蝕斑點。
5. 組件的封裝層中不允許氣泡或脫層在某一片電池與組件邊緣形成一個通路,氣泡或脫層的幾何尺寸和個數應符合相應的產品詳細規范規定。
6. 組件在正常條件下絕緣電阻不能低于200M?。
7. 光伏電池受光面應有較好的自潔能力;表面抗腐蝕、抗磨損能力應滿足相應的國標要求。
8.采用EVA、玻璃等層壓封裝的組件,EVA的交聯度應75-85%,EVA與玻璃的剝離強度大于50N/cm。EVA與組件背板剝離強度大于40N/cm。
9.承包方提供光伏組件測試數據,TUV標定的標準件校準測試設備,測試標準S
TC(T=25℃,1000W/㎡,AM1.5)。
4電纜
a、光伏電纜必須通過國內或國際認證機構的認證,具有TUV認證、UL認證證書;
b、直流側電纜要以減少線損并防止外界干擾的原則選型,選用雙絕緣防紫外線阻燃銅芯電纜,電纜性能符合GB/T18950-2003性能測試的要求;推薦Z-PFG類型直流電纜。
c、交流側需要考慮敷設的形式來選擇,采用多股銅芯耐火阻燃電纜;推薦型號是ZR-YJVR.
5逆變器
光伏并網逆變器(下稱逆變器)是光伏發電系統中的核心設備,必須采用高品質性能良好的成熟產品。逆變器將光伏方陣產生的直流電(DC)逆變為單相正弦交流電(AC),輸出符合電網要求的電能。逆變器應該滿足以下要求:
(1)并網逆變器的功率因數和電能質量應滿足中國電網要求,各項性能指標滿足國網公司 2011年 5 月上發的《光伏電站接入電網技術規定》要求。
(2)逆變器的安裝應簡便,無特殊性要求。
(3)逆變器應采用太陽電池組件較大功率跟蹤技術(MPPT)。
(4)所采用逆變器均有運行 3 年以上業績。
(5)逆變器要求能夠自動化運行,運行狀態可視化程度高。顯示屏可清晰顯示 實時各項運行數據,實時故障數據,歷史故障數據,總發電量數據,歷史發電量(按月、按年查詢)數據。
(6)逆變器要求具有故障數據自動記錄存儲功能,存儲時間大于 10 年。
(7)逆變器本體要求具有直流輸入分斷開關,緊急停機操作開關。
(8) 逆變器應具有短路保護、孤島效應保護、過溫保護、交流 過流及直流過流保護、直流母線過電壓保護、電網斷電、電網過欠壓、電網過欠頻、光伏陣列及逆變器本身的接地檢測及保護功能等,并相應給出各保護功能動作的條件和工況(即何時保護動作、保護時間、自恢復時間等)。
(9) 逆變器須按照 CNCA/CTS0004:2009 認證技術規范要求,通過國家批準認證機構的認證。
(10)逆變器平均無故障時間不低于 10 年,使用壽命不低于 25年。
(12)逆變器整機質保期不低于 5年。
(13)逆變器應具有低電壓穿越能力。
(1)開關柜采用標準模塊化設計,由模數 E=25mm 的各種標準單元組成,相同規格的單元具有良好的互換性。
(2)所有一次設備及元件短路動、 熱穩定電流應能承受不低于母線的動、熱穩定電流值,且不損壞。所有電氣元件應經過 CCC 認證,配電柜應提供全型式試驗/部分型式試驗,并具有足夠運行業績。
(3)主母線和分支母線材質均選高導電率的銅材料制造。當采用螺栓連接時, 每個接頭應不少于兩個螺栓。
(4)接線 二次線端子排額定電壓不低于 1000V,額定電流不小于 10A,具有隔板、標號線 套和端子螺絲。每個端子排均應標以編號。
控制回路的導線均應選用絕緣電壓不小于 1000V,除配電柜內二次插件的引接導線 采用 1.5mm2 的多股銅絞線外,其他導線采用截面不小于 2.5mm2 的多股銅絞線。導 線兩端均要標以編號。端子排位置應考慮拆接線方便,并留有 20%的備用量。端子排應采用阻燃型端子。
(5)主要元件選型
框架斷路器,塑殼斷路器,接觸器,熱繼電器等采用國際國內產品,具備國內認證的產品。選用ABB斷路器,菲尼克斯防雷器等高品質器件。
框架斷路器自帶智能保護單元配置;保護單元具有完善的三段式保護、上下級配合功能。
饋線塑殼斷路器應采用電子式脫扣器或熱磁式電子脫扣器。
開關柜內各個控制及顯示元件如:選擇開關、按紐、指示燈、繼電器、電流互感器等應選用有運行經驗的產品。
7光伏施工輔材
1.橋架:
所使用的螺絲均采取不銹鋼系列或采取措施進行防銹的處理。鋅層厚度對5mm以下薄板不得小于65μm,對厚板不小于86μm,
2.防雷接地扁鐵
所使用的扁鐵參數為25*4mm和4*40mm的熱鍍鋅的扁鐵進行焊接。
3.PVC電力護套管材
主要應用于光伏交流側的電纜敷設,所使用固定的護套管均采用不銹鋼304螺絲。
4.螺絲、螺母、螺帽
所使用的材質均采用304不銹鋼材質,以達到固定力度和防銹功能。
光伏電站,是指一種利用太陽光能、采用特殊材料諸如晶硅板、逆變器等電子元件組成的發電體系,與電網相連并向電網輸送電力的光伏發電系統。
概念
集中式大型并網光伏電站就是國家利用荒漠,集中建議大型光伏電站,發電直接并入公共電網,接入高壓輸電系統供給遠距離負荷。
分布式小型并網光伏系統,特別是光伏建筑一體化發電系統,由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點,是發達國家并網光伏發電的主流。
區別
集中式基本原則:充分利用荒漠地區豐富和相對穩定的太陽能資源構建大型光伏電站,接入高壓輸電系統供給遠距離負荷。
分布式基本原則:主要基于建筑物表面,就近解決用戶的用電問題,通過并網實現供電差額的補償與外送。
保定特創電力科技有限公司是2007年在保定市國家高新技術開發區注冊的企業。公司擁有實力雄厚的科研技術隊伍,集產品研發、生產、銷售為一體,專業生產電力系統綜合自動化、各類電力保護裝置,微機繼電器,光伏防逆流系列產品,太陽能監測電力軟件。
光伏系統一般分為地面電站為主的集中式發電系統和中小型分布式發電系統,現在一提到分布式發電,光伏行業的人員就認為就是分布式光伏發電,其實光伏只是分布式的一個分支,分布式發電還包含其它類型的發電形式,在發改委頒布《分布式發電管理暫行辦法》中,對分布式光伏發電是這樣規定的:
分布式發電,是指在用戶所在場地或附近建設安裝、運行方式以用戶端自發自用為主、多余電量上網,且在配電網系統平衡調節為特征的發電設施或有電力輸出的能量綜合梯級利用多聯供設施。
保定特創電力科技有限公司是專業生產光伏低壓反孤島裝置、防孤島保護裝置、逆功率監控裝置、故障解列裝置、電能質量監測裝置及各種光伏并網柜等電力產品的廠家。應市場要求,保定特創電力科技有限公司新開發了一款TC-3060發電機逆功率保護裝置,下面詳細介紹一下發電機逆功率。
何為逆功率?
眾所周知,發電機的功率方向應該由發電機方向流向系統方向。但由于某種原因,當汽輪機失去原動力,而發電機出口開關又未能跳閘,則功率方向變為由系統流向發電機,即發電機變為電動機在運行。此時發電機從系統中吸取有功功率,此即為逆功率。
逆功率的危害
發電機逆功率保護是汽輪機由于某種原因導致主汽門關閉而失去原動力時,發電機變為電動機帶動汽輪機旋轉,汽輪機葉片在無蒸汽情況下高速旋轉會引起鼓風摩擦,特別是在末級葉片可能會引起過熱,導致轉子葉片的損壞事故。
所以說逆功率保護實則是對汽輪機無蒸汽運行的保護。
發電機程序逆功率保護
發電機程序逆功率保護主要是防止發電機在帶有一定負荷的情況下,突然跳開發電機出口開關而汽輪機主汽門又未能全部關閉的情況。在此情況下,汽輪發電機組極易發生超速,甚至飛車。為避免此種情況,對于非短路故障的某些保護,動作信號發出后,先作用于關閉汽輪機主汽門,待發電機逆功率繼電器動作后,與主汽門關閉的信號組成與門,經一短時限組成程序逆功率保護,動作作用于全停。
逆功率保護與程序逆功率保護的區別
逆功率保護是為了防止逆功率后,發電機變為電動機,帶動汽輪機旋轉,造成汽輪機的損壞。歸根到底,是怕原動機動力不足,反被系統帶著跑!
程序逆功率保護是為了防止發電機組突然解列后,主汽門未完全關閉,導致汽輪機超速,從而利用逆功率來規避。歸根到底,是怕原動機動力太足導致機組超速!
所以說嚴格意義上來說,逆功率保護是發電機繼電保護的一種,但主要是保護汽輪機。而程序逆功率保護不是一種保護而是為了實現程序跳閘而設置的動作過程,也叫程序跳閘,一般應用于停機方式。
關鍵的是逆功率只要定值達到就會跳閘,而程序逆功率除了定值達到,還要求汽機主汽門關閉,所以說在機組啟動過程中并網瞬間,一定要避免逆功率動作。
TC-3060發電機逆功率保護裝置適用于小型發電機或分布式電源等小功率電源系統,以光伏電站為例進行說明。當光伏電站設計為不用可逆并網方式時,應配置逆功率保護設備。本裝置主要適用于 380V電壓等級的逆功率監測裝置,同時對分布式的逆變器進行控制,從而達到對光伏電站額定輸出的有級調節。終達到以下兩方面的要求,一方面需要供電部門保證用戶的供電質量和可靠性,同時使清潔電源能正常工作,充分發揮清潔能源經濟效益和示范作用。不允許清潔電源通過電力變壓器或低壓進線向公用電網倒送電,同時科學合理使用清潔電源供電,減少用戶用電成本。因此,需要對清潔電源進行控制。
TC-3060發電機逆功率保護裝置用于低壓發電機回路時,裝置實時監測發電機側回路,通過監測三相電壓(380V)和三相電流來判斷回路中是否出現逆功率。如果發生功率倒送發電機側,則裝置迅速切斷回路斷路器,保護發電機。
TC-3060發電機逆功率保護裝置用于光伏電站時的任務是對配電變壓器低壓側進行實時監測;對清潔電源進行必要的控制。采用專門為其設計的微機裝置和控制電路,這樣可以保證保護動作快速性和控制的準確性。
太陽能光伏發電整體解決方案目前來說有五種:大型地面電站、工商業屋頂、家用光伏電站、能源物聯網和智能優配解決方案。
1. 大型地面電站規模較大,適用于荒山、沙漠、灘涂、水面等區域建設,可有效的利用各種次級土地。
2. 利用工商業建筑閑置屋頂、外立面、空閑場地,結合分布式太陽能發電系統,建設小型清潔電力發電站。按采用材料和結構類型的不同可分為平屋頂、坡屋頂和曲屋頂三大類。
3. 家用光伏電站是一種家庭太陽能發電系統的簡稱,也被稱為分布式光伏發電系統。
4. 能源物聯網是一種基于環境和設備感知、工況智能預知的智能節電控制系統與模型,可以應用于建筑節能以及中小型制造企業的廠房設備節能控制和辦公領域節能控制。
5. 智能優配解決方案提供地面跟蹤系統解決方案和水面漂浮解決方案兩種場景模式。
保定特創電力科技有限公司全國首家專業生產光伏系列產品:光伏低壓反孤島裝置、防孤島保護裝置、逆功率監控裝置、故障解列裝置、電能質量監測裝置、防孤島保護開關及各種光伏并網柜等產品,歡迎廣大新老客戶來電咨詢或到廠參觀。
經保定特創電力科技有限公司技術人員不懈努力,開發出了新一代反孤島設備—TC-5000光伏專用低壓反孤島裝置,該裝置體積小、重量輕、操作方便,兼具主動式反孤島和被動式防孤島功能,解決了以往反孤島和防孤島不能放在一起的難題。反孤島控制模塊(TC-3087)不僅能采集電流、電壓、頻率、諧波等電能質量參數,而且具有高低壓、過欠頻、防孤島、防逆流、反孤島檢測等功能。TC-3087裝置通過內部軟件計算,能準確判斷電網是否正常運行,一旦出現非計劃性孤島等故障,裝置可以迅速控制上級開關分閘,并能自動報警,且能控制反孤島專用斷路器,防止其誤動作。本公司更有防孤島和反孤島多功能綜合并網柜,一柜多用,不必在安裝其他JP柜,接線更加方便,操作更加靈活。本裝置還有通訊功能,可以把電網運行情況實時反應給上位機,以便實現無人監控。
光伏反孤島裝置的組成
光伏反島裝置是一個柜子;該裝置由反孤島專用控制器、擾動電阻、行程開關、塑殼開關、時間繼電器、中間繼電器、電壓表等組成。實現的功能是當檢測到并網開關在斷開情況下,且檢測到400V母線存在電壓。這時候該設備會做出相應的告警命令,反孤島專用控制控制器與擾動負載來打破用電平衡,使其光伏逆變器檢測到的外部電壓不足以滿足正常輸出發電,逼停逆變器,從而達到檢修的目的
光伏反孤島裝置產品功能
光伏反孤島裝置的核心作用
對于一些分布式屋頂光伏來講,安裝的比較分散。在各家各戶的屋頂上,大概在3KWP-8KWP不等。相對來講,容量不是很大。這時候并網都是就近并網,不會把電纜拉倒變壓器側。當檢修線路時,要確保該線路上的所有逆變器都要停止工作,這樣才能更好的保證檢修人員。但是由于線路上帶有的逆變器數量不定,安裝地點不定。如果在檢修之前一一確定逆變器在停止狀態,似乎又不太可能。因此反孤島的作用就是當存在孤網運行的情況下,將逆變器逼停,使逆變器一直處于停止運行狀態。
光伏并網發電系統是由太陽能電池和并網逆流器來實現供電的流程。光伏并網發電系統的在如今的生活應用廣泛,由光伏并網發電系統的光能轉換成電能,各種優勢和功能都得到專業人士和國家政府的支持和研究,我們的研究方向也圍繞著并網逆流器和光伏電池。他們的設備也已經在市場上十分火熱,現在的太陽能產品已經普及到家用用戶,所以講解了一些基本的概念和原理性的知識。
一、光伏并網發電系統
1.光伏并網發電系統就是太陽能產品產生的直流電經過并網你逆流器轉換成交流電之后直接接入公共電網.簡單的說就是從光能轉換成電能供用戶使用。
因為能將電能直接輸入到電網,所有蓄電池所存在光伏獨立的系統會被并網系統所替換,因此就不要安置蓄電池,這樣就能減低成本了。但是系統所需要的并網逆流器,要確保電力能滿足電網的頻率,頻率等各項性能。
舉例說明:
1)山東省菏澤市某一村級電站,容量為300KWP,變壓器為40KWP,在夏天中午發電量比較高的情況下,并網電壓可達到480V左右,此時如果并網開關不跳閘的情況下,逆變器還是會正常運行。這樣長期運行勢必會對電網有所沖擊。
2)安徽馬鞍山一生產光伏組價的廠房自己安裝屋頂光伏來實現自發自用余電并網,然而自從安裝光伏后,廠房內的一些測試儀器電源模塊會有燒毀的情況發生,造成這個原因是電源不穩造成的。后采取UPS供電,問題解決。
以上兩個例子說明,分布式光伏發電一直不太穩定,當并網電壓出現異常,準確及時跳閘也是非常有必要的。實現該功能就需要防孤島裝置來實現,國家電網也是這么要求的。
與此同時,電網典設中也對一些光伏要求安裝反孤島裝置。對于好多人來說,防孤島保護裝置大家都不太陌生,反孤島在市場上見的很少。不要誤以為兩者一樣,其實它們根本就不是一回事。防孤島保護裝置就是一臺微機保護裝置,而反孤島則是以配電柜的形式存在。國家電網的典設中要求加裝反孤島保護,主要是在檢修中使用。簡單的來說就是當電網需要檢修時,并網開關斷開,此時手動投入反孤島裝置,如果此時400V母線有電壓時,反孤島中的擾動電阻投入,打破用電的平衡。使其光伏逆變器檢測到的外部電壓不足以滿足正常輸出發電,逼停逆變器。這樣一來不用一一去確定每家每戶的逆變器是否停止工作。當然,反孤島要與并網開關有個聯鎖,若并網開關在合位,投入反孤島也是無濟于事。
雖然以上是處理小概率事件,不過也不難發現,想的是比較周全的。針對反孤島,電網規定加裝反孤島,變壓器使用其80%,如果不加,則只能使用25%。但是對于光伏專變來講,基本上涉及不到孤網運行,而且光伏容量也是在幾百K的樣子,多用防孤島來作為保護使用。
保定特創電力科技有限公司是一家專業生產廠家,產品主要有防孤島保護裝置、反孤島裝置、逆功率監控裝置(防逆流裝置)、故障解列裝置、電能質量監測裝置、各種配電柜、逆功率吸收柜等,產品種類多,功能齊全,遠銷國內外,深受廣大消費者的好評。歡迎廣大新老客戶來電咨詢。
保定特創電力科技有限公司提示您如何揭發那些不法廠商避免隱患,
1、尋問制造商,反孤島裝置是什么工作原理,出現孤島現像時是怎樣避停逆變器的?
2、尋問制造商,一臺反孤島裝置是怎樣控制公變臺區下面幾戶乃至幾百戶戶用光伏的?
3、尋問制造商,TC-3087反孤島保護裝置的核心作用是什么,是如何與擾動負載和并網開關配合使用的。
4、要明白反孤島裝置是一個柜子,是由一個304不銹鋼的柜體,一臺TC-3087反孤島保護裝置,一臺TC-1000光伏并網專用斷路器,三個擾動負載,這些核心元件組成,如果有所欠缺,肯定是假的或者不合格的產品。
如果相關的制造商能把以上這些原理都弄的清清楚楚的,那說明了這個廠商還是比較靠普的,如果不能,中間靠糊弄,期騙用戶,那肯定是有問題,要當心。
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個人投資型家庭家用電站
家用型光伏電站雖然不存在變壓器問題,但原理上是類似的。在并網結算時,可以選擇第二種和第三種方式,目前應以第二種為主,因為要獲得除電網公司給予的脫硫電價以外,想得到政府額外固定電價的補貼(政府正在制定的四區域固定電價),必須去發改委等部門申請,而且目前沒有針對家庭電站的簡化手續,時間比較漫長,花費精力也較大。
電力和電量概念
在行業內經常會有人提及電力和電量的概念。其實,這是兩個不同的概念,而且有時不是很規范,但為了減少誤解,特說明一下:人們常說的電力,一般是指瞬時負荷,也就是功率;不過,建議采用負荷這一專業名詞。