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光伏三种典型应用系统简析

www.gamesto24h.com2019-07-09
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国内光伏市场始于2009年,经历了10年的发展。在过去10年中,国内光伏市场已根据客户需求扩展了各种应用场景:非供电区域的光伏离网应用,补贴区域的光伏并网应用,补贴或大型区域的补贴峰谷电压差。可以申请。对于三个典型应用程序,我们来看看它们的系统组件,产品拓扑和配置方法。

1.光伏离网系统光伏离网发电系统可以独立于电网运行,但为了不浪费光伏能源,系统必须配备蓄电池。光伏离网发电系统由光伏阵列,离网逆变器,电池组,柴油发电机或电网,负载等组成。可广泛应用于偏远山区,不稳定或非电力区域,岛屿,通信基地站等地方。当然,没有必要绕过电网或柴油发电机作为替代电源。光伏离网应用系统如下:

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图1:光伏离网应用系统图

值得一提的是,离网逆变器是系统的核心,其工作必须配置电池组。此外,发电机或电网可能没有连接到无动力区域,但建议连接到发电机或供电区域的电网,因为负载可以优先用于为发电机或电网供电电池组的使用寿命。离网逆变器的内部拓扑结构如下所示:

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图2:离网逆变器的内部拓扑结构

离网逆变器有4个输入和输出电源接口。申请申请时应考虑以下四个方面:

1.电池组容量配置

首先获得客户的日平均用电量(kWH),自给自足天数,电池最大发电深度(DOD),然后根据以下公式计算电池组容量:

所需的总电池容量=

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2.光伏组件配置

件,等。

3.交流输入

AC输入可以与通用电网和柴油发电机兼容。对于无电区,它也可以保持不连接状态。

4.交流输出

根据客户负载的大小,并联运行后逆变器的总功率大于或等于总负载功率;逆变器工作模式类似于备用UPS。当客户访问UPS负载时,应考虑逆变器。转换时间是否会影响UPS设备的使用。

2,光伏并网系统光伏并网发电系统,必须依靠电网系统工作,否则逆变器会报告岛保护而无法正常工作。光伏并网发电系统主要用于具有稳定电网,工业和商业工厂以及市政公共建筑的住宅区。该系统由光伏阵列,并网逆变器,电网和负载组成。可以根据应用场景(自发使用剩余电量或完全上网)来选择或不访问负载。该系统组成如下:

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图3:光伏并网应用系统图

并网逆变器是系统的核心,其工作必须依赖电网,但负载不是必需的(根据应用场景,可以选择接入,也可以选择不接入,不影响逆变器的正常运行,并且负载连接在配电设备中,而不是在逆变器侧完成。由于功能单一,并网逆变器的拓扑结构也相对简单,其内部拓扑结构如下图所示。

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图4:并网逆变器的内部拓扑结构

并网逆变器只有两个输入和输出电源接口。在应用时,只需要考虑输入和输出接口的配置:

1.光伏组件配置

件等。

2.网格输出

考虑电网电压兼容性:220V单相,380V三相,480V三相等。

3.光伏储能系统光伏储能发电系统可分为三类:光伏离网储能,光伏并网储能,光伏离网储能系统。上述光伏离网系统也是光伏离网能量存储系统。这种系统具有较高的初始投入成本,并且主要用于没有并网电价补贴或峰谷价格差异的住宅或工业和商业工厂区域。自发自用率或实现小峰补充能量时移。该系统包括光伏阵列,电池组,储能逆变器,负载和电网。

并网光伏储能系统主要是从现有的光伏并网系统改进而来。根据不同的转换位置,并网光伏储能系统可分为交流耦合并网能量存储系统和直流耦合并网能量存储系统,其组成如下:

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图5:光伏并网能量存储系统图(交流耦合)

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图6:光伏并网能量存储系统图(直流耦合)

耦合储能逆变器是并网光伏储能系统的核心。除了与并网光伏系统兼容之外,它还必须为电池组提供输入接口以对电池充电和放电。这两种耦合储能逆变器的内部拓扑结构如下:

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图7:交流耦合并网储能逆变器拓扑结构

离网光伏储能系统,通常是新系统,很少进行改装。这种类型的系统通过加强逆变器的功能来集成离网,并网,储能和EPS(UPS)功能,以实现简单有效的管理,同时降低系统成本。系统组织如下:

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图9:光伏离网储能系统图

混合逆变器是该系统的核心,允许同时访问光伏阵列,电池组,负载和电网,实现离网,并网,能量存储,EPS功能以及能量流的智能管理。由于系统同时有三个能量输入源,并且电网和电池可以双向流动,任何一个或两个源逆变器都被拆除,系统可以正常工作,因此工作模式很多。内部拓扑如下:

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图10:关闭输入逆变器拓扑图

混合逆变器具有四个电源接口,涵盖交流和直流耦合并网逆变器,这些逆变器在应用配置上是一致的。考虑以下四个方面:

1.光伏组件配置

件等。

2.储能电池配置

这种逆变器通常与铅酸和锂电池兼容。例如,锂电池应选择制造商推荐的品牌。非制造商推荐的品牌电池与BMS不兼容,机器无法正常工作。电池电压必须与逆变器电池接口的电压相匹配(48V/96V/150V/200V/300V/400V等);电池组容量应考虑机器离网时的负载功耗和电池组放电深度(DOD),并确认电池容量是否在逆变器的容许范围内。内。

3.网格输出

考虑电网电压兼容性:220V单相,380V三相,480V三相等。对于普通的非紧急负载,可通过该接口访问。电网关闭后,接口没有电源输出。

4. EPS输出

对于紧急重要的负载,必须通过EPS端口访问。其中,在电网存在的情况下,EPS负载由电网供电;当电网断电时,PV负载或储能电池用于提供EPS负载。应用时应注意变频器输出电压和负载电压匹配,容性和感性负载,特别注意产品所需的负载,特别是在UPS负载时,一定要选择转换时间小于等于的产品。 10ms,用于手动切换或转换时间过长,无法承载UPS负载。

以上分析了三种常用光伏系统的系统组成,应用场景,产品拓扑结构,电源接口配置等,希望对大家有所帮助。当然,除了上述三种应用系统外,还有其它光伏应用场景,如MPPT优化器,太阳能路灯,太阳能水泵,太阳能充电宝等,这里不再介绍。

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