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集散式逆变方案在地面光伏电站的应用
PV001光伏网资讯频道  2016-11-17 11:46:45  我要投稿 手机看新闻
  目前市场上有人认为对于大型地面电站的建设,还是适合用集中式,理由是地面电站不像山地和屋顶项目那样很难保证光伏电池板的朝向角一致,而平地项目这点是可以做到的,而且集中式方案的并网拓扑是经过长期市场考验的。但他们忽略了,就算是地面电站,也会有很多影响发电的因素,这些因素都会导致电站收益的降低。
  传统的大规模光伏地面电站所使用的方案是以1MW为单位方案,每个方阵配置2台额定功率500kW的逆变器,接到1台1000kVA的双分裂变压器,然后接到电站升压站,升压并网,MPPT功能是在逆变器实现,一般1MW方阵才具有2路或4路MPPT。由于光伏电池板的温度特性、光照特性已经PV特性等,影响光伏发电的因素很多,其中并联失配是影响发电的一个主要因素。
  在早期的电站开发中,电站主要集中在西北等光照资源较好的地方。西北地广人多,电站项目用地基本一马平川,所以并联失配的问题并未引起业界的普遍关注。随着电站用地为山地的情况慢慢增多,并联失配问题凸显。禾望以集散式方案的多路MPPT技术,很好的解决了并联失配的问题。
  影响光伏电站发电量的因素很多,例如:
  · 并联失配损失
  · 逆变器、汇流箱效率
  · MPP跟踪效率
  · 传输损耗
  · 灰尘遮挡损失
  · 阴影遮挡损失
  · 组件倾斜角度
  · 组件出厂特性不一致导致的损失
  下面是电站现场很常见的影响发电的因素。
  有些电站设计时风光互补的模式,但显然白天时风机会有阴影投到光伏电池板上,导致组串并联失配。
  在西北气候恶劣的环境下,电池板常有灰尘堆积,特别是雪后融化的过程中,经常有些板子上面的积雪化了,而一些板子上面的积雪还带着积灰很难融化,导致组串并联失配。
  晴天的云投到光伏电池板的阴影,导致组串并联失配。
  电站的草长得超出电池板,也会对电池板形成遮挡,导致组串并联失配。
  影响发电的很多因素都可以归根到并联损失。在逆变器效率和MPPT效率各大厂家都做得相差无几的情况下,提升电站发电量最好的方法是减少并联损失。
  禾望在传统的集中式逆变方案的基础上做了改进,在传统的汇流箱加了MPPT和DC/DC功能。 一方面每2个组串对应1个MPPT跟踪,另一方面,汇流箱的输出经过升压后接入逆变器,减少了汇流箱到逆变器的长距离的传输损耗。从根本上减少了影响电站发电的诸多因素的影响。
  另外,目前很多厂家主推的2MW方阵技术方案,即摒弃了传统的以1MW作为单位方阵,转而替之的以2MW作为单位方阵。2MW方阵方案相比1MW方阵方案,无论节约用地,节约初始投入成本来看都有优势。
  但2MW方阵方案的一个劣势是其需要更多的直流电缆。如下图所示意的2MW单位方阵示意图,在方阵里离逆变器房最远的汇流箱,其到逆变器的距离比1MW方阵要远的多,需要更长的直流电缆,也意味着从汇流箱到逆变器更多的直流线损。
  禾望的集散式方案在汇流箱即加了DC/DC升压,汇流箱输出电压高达800Vdc,所以相比集中式和组串式方案,在使用传输线径相同的情况下,大大减小了从汇流箱到逆变器的长距离传输损耗,也很容易满足汇流箱到逆变器的传输压降不能小于1.5%的要求。
  小结
  禾望的集散式方案以多路MPPT技术(每2个组串对应1个MPPT)和集散式汇流箱DC/DC技术,使得MPP跟踪更精细,减小各种因素导致的组串并联失配的影响,而且,DC/DC升压也减少了汇流箱到逆变器的长距离传输损耗,这些都能提高电站收益。
  集散式方案只是在集中式方案的基础上做了一点改进,即把MPPT功能前移到传统的汇流箱,并做了DC/DC升压,其整个并网拓扑还是和集中式保持了一致。而且,就初始投入看,集散式和集中式差不多。所以,集散式在未来的光伏项目中,无论是平地项目、山地项目还是屋顶项目,都将占有重要的一席之地。
来源:禾望电气

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