1.方案名稱

光伏發(fā)電用“0.1MW單元逆變器-箱變一體化裝置”升壓配電設計新方案。

2．背景技術及現(xiàn)有技術的缺陷和不足

一、背景技術：光伏發(fā)電的原理是將光能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)直流配電，匯流箱再送到逆變器，變?yōu)榻涣骱螅偕龎狠斔偷?a href="http://www.zuoguai.cn/news/zbcg/" target="_blank" class="keylink">配電網(wǎng)。目前有三種配電設計方式，集中式，組串式、集散式。

集中式是以1MW為一個設計單元，從光伏發(fā)電板將光能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)直流匯流箱，再到2*500KW集中式逆變器，變?yōu)?.315KV交流，送到升壓變。

集散式是以1MW為一個設計單元，同集中式相同，只是在匯流箱里增加了MPPT模塊，起到平衡穩(wěn)壓效果，匯流箱直流變?yōu)?00V，送到逆變器，再變?yōu)?20V交流，經(jīng)升壓到電網(wǎng)。

組串式是以28-50KW為一個設計單元，先逆變?yōu)榻涣?80V，再經(jīng)交流匯流箱輸送到1MW箱變升壓。

二、現(xiàn)有技術的缺陷和不足：

1.優(yōu)點：目前的集中式升壓配電，正常容量在1000KW，逆變器2*500KW，發(fā)電系統(tǒng)效率在78%-80%左右。集散式和組串式比集中式升壓配電，就近配置MPPT，能解決光伏板遠近不同電壓拉低現(xiàn)象，比集中式提高大約3%左右。組串式逆變器方案在山地光伏項目中提高發(fā)電效率5-8%，安裝方便，故障影響面小。

2.缺點：集中和集散式是1、占地面積大2、發(fā)電效率提高有限3、體積大山地運輸安裝難4、土建費用高。5、交直流傳輸系統(tǒng)損耗大。6、故障影響面大

組串式特點是目前雖然已經(jīng)有了一定市場應用，但仍需要時間檢驗運行可靠性。價格貴。

3．具體的技術方案描述：

本方案所要解決的技術問題是提供一種比較明顯的提高發(fā)電效率的解決方案。它的原理如下圖1：

1、采用集中式逆變器3或組串式逆變器，100KW一套，8組MPPT，直流電壓在660V~720V左右，16個組串(每組組串6.24KW，22~24塊光伏板為一個組串)，每兩組共用一個MPPT，16組直流開關柜，可降低因遮擋或蒙灰、和遠近光伏板匯流箱造成的電壓拉低現(xiàn)象。660V~720V直流電壓逆變?yōu)榻涣魅嚯姟＝M串式逆變器可以省掉直流柜。

2、交流電經(jīng)100KVA變壓器1，直接升壓至35KV，變壓器、高壓隔離開關熔斷器、逆變器、避雷器等裝在一套箱變內(nèi)。

3、200臺分5個回路，40臺一個回路形成樹狀結(jié)構(gòu)配電系統(tǒng)，4MW為一條高壓線路，送到光伏電廠35KV配電室，進行并網(wǎng)。減少了集中式逆變器-箱變之間的線纜和匯流箱到逆變器之間的直流線纜。減少了中間匯流箱環(huán)節(jié)。

圖1

4．本方案的優(yōu)點

：

1、對于組串式逆變器來說節(jié)省了交流低壓電纜，對于集中式逆變器減少了低壓直流交流電纜用量。

2、節(jié)省了逆變器房土建。

3、節(jié)省了大型箱變土建。

4、山地電站節(jié)省了電纜溝敷設、匯流箱接地裝置、挖掘土建、和運輸成本。

5、可大大縮短了安裝施工周期。

6、可大大減小了箱變事故導致的故障范圍，檢修難度、停電時間降低到最低。

7、一體化裝置可實現(xiàn)多臺備用，隨時更換，縮短故障更換時間可降低運輸成本、廠家到貨時間。

8、鑒于6.7條，一體化裝置可以使太陽能板利用率(降低箱變和逆變器故障的檢修概率和停電時間，減少故障導致的光伏停電面積)提高到98%。發(fā)電效率更高。

9、整體發(fā)電效率提高到87%。比普通集中式逆變器-箱變系統(tǒng)高7%。以20MW安裝容量1500年運行小時考慮，25年可多發(fā)電5400多萬度。見下圖3

9、與普通組串式逆變器1MW箱變相比，比組串式可提高發(fā)電效率3-4%。

10、特別適合于山地光伏電站，解決了山地電站發(fā)電效率低，電纜溝敷設、大型設備無法進入等、組串式設備費太高，運營費高的難題。

圖2

圖3

以上公式計算可參考中國質(zhì)量認證中心技術規(guī)范《并網(wǎng)光伏電站性能監(jiān)測與質(zhì)量評估技術規(guī)范》(申請備案稿)和國標規(guī)范《GB50797-2012光伏發(fā)電站設計規(guī)范》