摘要:随着能源使用量的不断增加,传统能源提供应用需要的过程中存在少量、非清洁等方面的不足,因此,光伏发电技术应运而生,光伏发电系统发挥关键技术的应用优势,充分利用太阳能资源,通过太阳能资源向电能资源的不断转化满足能源使用需要,这不仅有利于新能源的开发利用,而且还能减少环境污染。
关键词:光伏;发电系统;关键技术
1光伏发电系统介绍
1.1应用现状
现如今,社会发展面临资源不足、环境恶化这一现实问题,解决这一问题的过程中将关注点投放在新能源开发方面,其中,光伏发电在关注、探究的范围内,虽然这种形式的能源开发会花费较高成本,但随着先进技术的不断应用,光伏发电具有良好的应用前景。为了实现环境保护、资源节约这一发展目标,各国研究学者不断努力,齐心协力研究光伏发电关键技术,尽可能的提高技术可行性,确保光伏发电占有较高比例于新能源结构中。我国正处于光伏发电系统关键技术研究的重要时期,要想扩大市场规模,应加强技术投入以及政策支持,尽可能的缩小与发达国家间的差距。
1.2基本分类
系统分类主要有三种类型,第一种即独立型,第二种即并网型,第三种即混合型,不同类型的光伏发电系统在结构方面不相一致,其中,并网型光伏发电系统细分为两种形式,这种类型的系统结构对居民用户有重要影响。三种类型系统相对比而言,混合型系统结构最为复杂,它主要负责能量管理。
2太阳能光伏并网发电的工艺流程与操作技术
2.1太阳能光伏并网发电施工流程
(1)土建及光伏板安装:做好土建桩基测量放线及浇筑、钢构件制安以及光伏组件安装相关工作。(2)电气工程安装:此环节具体的安装对象包括:汇流箱、电缆敷设及接地、逆变器、穿线管及桥架、35kV开关站(包括高低压配电箱、通信自动化及保护装置、消弧线圈及无功补偿等配套装置)等,严格依照光伏并网电气工程设计图来安装,掌握科学的安装顺序、流程,确保电气工程安装质量。需要特别指出的是受行业保护影响在电气设备订货前要与当地供电部门技术对接通信、自动化控制屏柜,避免出现订货重复问题。(3)科学调试:对光伏并网进行调试、调节。
2.2放线与定位
借助RTK或者光学经纬仪根据基准点找准定位,并结合实际障碍物进行修正调整位置作出变更,比如蘑菇棚升降杆位置、原有电线杆、高压线影响等作出设计变更,最终确定基础纵向、横向位置的钢构轴线确定钢构组成。
2.3钢构件的制安
钢构架作为光伏组件的固定生根结构,制安工作量大、要求高。需要根据现场实际确定钢结构形式。一方面要请专业设计人员进行图纸结构优化、合理布置,另一方面相关管理单位人员提出合理化建议有利于减少返工及降低成本;另钢构小件镀锌加工、制作既安装加工方面建议采用至少两家大型专业化钢构单位,这点很重要,一方面可以形成产业互补,形成竞争格局;另一方面形成制作安装一体化减少两层剥离带来的从质量、进度方面的相互扯皮;技术方面需要提出的是注意焊接射线检测要求,比如拼接缝、直缝对接等要在施工前了解技术要求,切记盲目开工;对于钢构焊接方面,首先要注意焊工技术水平控制,还要注意焊接完毕的防腐专业化施工,减少今后高空作业施工。
2.4电池板与支架的安装
上部钢构安装完毕并经验收合格后,借助于中压块、边压块将电池板相互整体连起来,具体的流程和顺序为:(1)电池板的进场验收。要确保电池板完好无损、没有任何缝隙、裂痕,表面无变形、没有任何划痕与损伤,而且要确保电池板的电压能够在光照下被清晰、准确地测量,其中最关键的是要确保电池板的标识正极、负极同电池板的输出侧达到一致。(2)太阳能电池板的装配。为了确保电池板的安全,要时刻小心、轻拿轻放电池板,特别是组件运输过程中,则需要维护其安全,将组件放置于支架,要牢固组件防止其发生滑落、受损等。而且要检查支架上方螺栓,如果尚未拧紧则需要对光伏电池加以调节,也要适度地调节光伏电池方阵的外观,确保不同组件处于平整、规则状态,最关键是要螺栓牢固。(3)安装面的调节。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应该调节太阳能电池板首端、末端的位置,而且要实施牢固处理,可以把放线绳牢固于上端或下端,而且要达到紧绷的状态,通过调节太阳能电池板或者C型钢起伏度调节。
4关键技术分析
4.1分布式电源并网技术
该技术简称为DER,技术运行的一体化特点十分明显,它无需借助其他接入设备就能实现配电网的顺利引进。这一技术在电压为220V的配电网中最为常用,此外,电压为380V的配电网中也较为适用,在特定电压的配电网中应用该技术,能够提高能源分配率,实现能源节约这一目标,与此同时,还能减少能源消耗。接入方案:分布式电源并网技术应用于配电网内部,应分析技术容量和配电网的匹配效果,如果二者匹配程度较低,那么技术应用优势不能全面彰显,技术容量小于245kVA时,此时应接入400v配电网(这个数据来源依据???),从中能够看出,设计合理的接入计划以及连接方式是十分必要的。此外,应为其提供并网保护,此时孤岛装置应科学设置,确保其保护功能全面发挥,为发电系统提供全面的安全性保护,保护工作开展的同时,一旦检测危险被预知,那么分布式光伏供电会被即可切断,这对运维人员生命安全保障、电压稳定供应有重要作用。接入标准:技术接入的过程中,应严格按照相关标准进行,与此同时,还应参考相关技术指导章程,确保其与配电网顺利连接,引导系统平稳运行。只有遵循相关章程和标准,才能规范接入行为,降低接入失误率,并且电能质量能够得到优化,电压偏差问题能够有效处理,确保数据保持稳定状态。
4.2最大功率点跟踪技术
该技术主要以系统环境分析为应用目标,针对并网影响因素具体研究,如温度因素、日照因素等,并根据探究结果准确绘制曲线图,通过观察曲线变化情况了解最大功率点变化情况。这一技术与系统运行速度息息相关,常用跟踪方法主要有两种,第一种即电导增量法,第二种方法即扰动观察法,其中,电导增量法:关键影响因素主要包括变化量和电导数据两方面,通过这一方法分析曲线变化情况,以及电网发电效果,方法应用的过程中应明确阈值,阈值范围确定后,找到最大功率点。扰动观察法:应用这一方法设计小型扰动,设计完成后对比分析并网状态,明确最大功率点具体位置,该方法能够对电压合理控制,根据得到的电压差值分析功率跟踪状态。
4.3并网发电功率预测技术
针对并网发电功率具体分析,能够降低外界因素对其产生的干扰,有利于优化系统性能,分析预测方法主要有两种,分别为直接式和间接式,根据系统运行需要选用适合的预测方法,最终确定影响因素。常见影响因素主要为云量、照射角度、照射时间,影响因素确定后,进一步分析系统转化率、发电功率,借助数据模型完成数据统计、处理和预测。其中,云量过多会降低发电功率,大大提高发电效率,从中能够看出,根据云量多少合理设置发电装置,这能大大提高太阳能资源利用率,加快太阳能向电能的转化速度。
4.4并网逆变器控制技术
该技术之所以能够发挥应用优势,主要得益于逆变器设备,这一设备能够大大提高系统应用灵活性,同时,这一技术还能及时迎合工程发展需要,引导太阳能投入最佳的转换状态,提高太阳能资源利用率。其中,逆变器还能适时调整系统工作模式,通过直接方法或者间接方法完成电流的有效控制,必要时还可以应用混合方法,确保电流作用全面彰显,避免单一方法的应用不足,兼具融合特点的逆变器会动态记录电流变化情况,引导电流稳定运行。并网逆变器控制技术细分为PID控制技术、数字控制技术、重复+PI混合控制技术三种,第一种技术能够合理控制逆变器,引导逆变器平稳运行;第二种技术属于热点技术的一种,具有基础性作用;第三种技术具有复合型特点,在逆变器平稳运行方面发挥重要作用。
5结论
光伏发电项目对周围环境适应性强,建设时间较短,并不需要一些原材料作为保障,因此运行管理也相对简单,并且此系统的应用能够实现公共电网的并入,建设中相关人员要严格消除其中可能存在的各种风险,提升电网运行效果,为国家经济建设持续发展提供能源保证。
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论文作者:乜建强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/13
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