《太阳能光伏发电技术》课件.pptVIP

*************************************6.1光伏电站选址1光照资源优质的光照资源是光伏电站获得高发电量的基础。选址需详细评估当地的年平均日照时数、年辐射总量、阴天日数等参数。通常，年平均日照时数应超过2000小时，年辐射总量大于1400千瓦时/平方米的地区更适合建设电站。2地形地质理想的场地应相对平坦，坡度不超过5度，避免复杂地形增加土建成本。地质条件应稳定，避免滑坡、泥石流等地质灾害风险。土壤腐蚀性和地下水位也需评估，以确定合适的基础形式和防腐措施。3电网条件并网电站需考虑电网接入条件，包括距离变电站的距离、可用容量、电网稳定性等。理想情况下，电站应靠近已有电网设施，减少送出线路投资。需评估电网消纳能力，避免建成后因电网限制而限电弃光。4环境因素需全面评估场址的气候环境因素，如风速、降雨量、积雪、雷电、沙尘等，以确定系统设计参数和防护措施。还应考虑可能的环境影响，如生态保护、水土保持等，确保项目符合环保要求。6.2光伏电站规划设计容量规划电站容量规划需综合考虑用地条件、电网接入能力、投资规模和项目收益等因素。在有限的土地上，合理布置光伏阵列，优化组件间距和排布方式，可以提高土地利用率。通常每兆瓦固定式光伏电站需用地15-20亩，而跟踪系统则需20-25亩。系统架构电站系统架构包括直流侧和交流侧设计。常见的架构包括集中式逆变、组串式逆变和集散式组合。大型电站通常采用多级升压方式：组串并联成阵列，经汇流箱收集后接入逆变器，逆变器输出经过箱变升压，最后通过升压站接入电网。辅助系统现代光伏电站需配备完善的辅助系统，包括监控系统、安防系统、照明系统、接地与防雷系统等。其中监控系统尤为重要，可实现设备状态监测、发电量统计、故障报警和远程操控，是电站高效运营的关键支撑。6.3光伏支架系统固定支架固定支架结构简单，维护成本低，是目前最常用的支架类型。根据材料可分为热镀锌钢支架、铝合金支架、复合材料支架等。热镀锌钢支架强度高、成本适中，是大型地面电站的主流选择；铝合金支架重量轻、抗腐蚀性好，适合屋顶系统；复合材料支架具有绝缘性好、重量轻等优点，但成本较高。跟踪支架跟踪支架可根据太阳位置实时调整组件角度，提高发电量。单轴跟踪系统通常可提高15%-25%的年发电量，双轴跟踪可提高30%-40%。但跟踪系统结构复杂，投资和维护成本高，适用于光照资源丰富、电价较高的地区。近年来，随着技术进步和成本下降，单轴跟踪系统应用越来越广泛。6.4电气系统设计1直流系统设计直流系统包括光伏组件、直流电缆、汇流箱等。设计需确定组件的串并联方式，匹配逆变器的输入范围；选择适当截面的直流电缆，控制线损在合理范围；配置合适的汇流箱，实现多路直流汇集和保护。直流系统通常采用TN-S接地方式，并需设置完善的防雷保护措施。2逆变升压系统逆变升压系统是光伏电站的核心部分，包括逆变器、变压器等设备。大型电站通常采用箱式变电站，将逆变器、变压器和中压开关设备集成在一个预制舱内，减少占地和安装工作。设备选型需考虑环境适应性、效率、可靠性和维护便利性。3交流汇集系统交流汇集系统负责将各个逆变单元的输出收集并送至升压站。系统设计需优化布局，减少线路长度和损耗；合理配置保护装置，确保系统安全；考虑无功补偿需求，满足电网接入要求。中大型电站通常采用环网架构，提高供电可靠性。4升压送出系统大型光伏电站需通过升压站将电能升压后输送至电网。升压站设计需满足电网公司的技术规范和接入要求，配置必要的测量、保护和通信设备。送出线路设计需考虑经济性和可靠性，选择合适的线路形式和截面。6.5并网技术电网接入标准光伏电站并网需满足国家和地方电网的接入标准，包括电压偏差、频率范围、功率因数、电能质量（谐波、闪变等）等技术指标。随着光伏装机容量增加，电网对光伏电站的并网要求也在不断提高，特别是对电网支撑能力的要求。低电压穿越现代大型光伏电站需具备低电压穿越(LVRT)能力，即在电网电压短时下降时不脱网，并能提供无功支撑。这一功能对维护电网稳定性至关重要。光伏电站通常通过逆变器的高级控制功能来实现LVRT，部分电站还配置无功补偿装置加强电网支撑能力。有功功率控制光伏电站需具备有功功率调节能力，包括功率限制、爬坡控制和一次调频等功能。电网调度可根据系统需求下发功率指令，光伏电站应能迅速响应。这些功能通常通过电站集控系统和逆变器的协同控制来实现。无功功率控制光伏电站需具备无功功率调节能力，可通过调整功率因数或直接控制无功功率来支持电网电压稳定。现代光伏逆变器通常可在一定范围内调节无功输出，大型电站还可配置SVG