太阳能光伏发电有逆并网系统项目应用

太阳能光伏发电有逆并网系统是指太阳能发电系统所发出的电力输送到电网中供给其他负载使用，而在需要用电时则从电网中获取电能。在背靠电网的前提下，该系统省掉了蓄电池，从而扩大了使用范围和灵活性，并降低了造价，也得到越来越广泛的应用。

　　现场资源和环境条件

本项目地处江苏中部扬州市, 城区位于长江与京杭大运河交汇处，东经119°54'、北纬32°24'。扬州市气候属亚热带湿润气候区， 年平均气温15℃，年平均降雨量1030mm。该气象条件适宜设置太阳能光伏发电系统。

本项目建筑屋面采用坡顶，角度约为25°。根据此有利条件，在南坡面上同房屋表面倾斜角度布列太阳能电池板。

　　太阳能电池板的布置方案

屋面尺寸。本项目屋面南坡面可利用尺寸约为42(L)m×10(W)m，所选用电池组件外型尺寸约为1580mm×808mm×45mm，为最大利用屋面，电池阵列为24×11，共264块，预留8块，实际架设256块，总安装功率为44.8kWp。

光效计算。每块电池板最大输出电压为35.6V，最大输出电流为4.86A，峰值功率为175Wp。电池板共256块，采用16串16并的连接方式，总的最大输出电压为16×35.6V=569.6V;最大输出电流为16×4.86A=77.76A;最大发电功率为44.29kW。按平均每天工作约3小时，平均每天发电量约为132kWh，年预计最大发电量约为48MWh。因此采用一台50kVA逆变器。

　　屋面光伏系统的连接

屋面共计使用峰值功率为175Wp的高效太阳能电池板256块。电池板采用16串16并的连接方式，阵列分成两组， 其中8并接入汇流盒1，另外8并接入汇流盒2。汇流盒1与汇流盒2的输出端用型号为YJV-0.6/1kV- 2×25mm2的电缆，再接入到汇流盒3。汇流盒3的输出端电缆采用YJV-0.6/1kV- 2×50mm2，通过150×75mm的线槽接入50kW的并网逆变器。

　　并网逆变器的选择

本光伏发电经逆变器后直接输出三相交流电至用户AC 380V低压母线， 因为有了变电站做隔离，因此对电网干扰较少。尽管如此，无论在什么情况下都要保证逆变器输出电能的各项指标符合当地电网要求。

工作电压：为了保证负载正常工作，光伏系统的电压应与电网相匹配。 正常运行时，电网公共连接点(PCC)处的电压允许偏差应符合GB12325-90的规定：三相电压的允许偏差为额定电压的±7%，单相电压的允许偏差为额定电压的+7%、-10%。

频率：光伏系统应与电网同步运行。电网额定频率为50Hz，光伏系统的频率允许偏差应符合GB/T15945-1995的规定，即偏差值允许±0.5Hz。频率工作范围在49.5～50.5Hz之间。

谐波：光伏系统在运行时不应造成电网电压波形过渡的畸变或导致注入电网过渡的谐波电流。光伏系统在额定输出时，电流总谐波畸变率限值为5%，各次谐波电流含有率限值为4%。

功率因数(PF)：光伏系统中逆变器的输出大于其额定输出的20%时，平均功率因数应不小于0.85(超前或滞后)。

电压不平衡度：光伏系统(仅对三相输出)运行时不应引起由GB/T15543-1995规定的电网三相电压允许不平衡度，即电网公共连接点(PCC)处的三相电压不平衡度允许值为2%，短时不得超过4%。

并网逆变器还应具备如下条件：高效，由于目前太阳电池的价格偏高，因此必须设法提高逆变器的效率;高可靠性，逆变器应具备各种保护功能，如输入直流极性接反保护，交流输出短路保护，过热、过载保护等;直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化，这就要求逆变器必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压的稳定;逆变电源的输出应为失真度较小的正弦波。否则输出将含有较多的谐波分量，高次谐波将产生附加损耗，对通信或仪表设备等对电网品质有较高的负载就有影响 。

　　并网配电柜

50kW逆变器输出的为三相交流电，所以其直接接到电网A、B、C三相上，PE端接地。50kW逆变器与电网之间需接入一个型号为NT00-100A的熔断器和一个型号为NS-150A/4P的空气开关;三相交流电能表DTS72 105(6)A由3个型号为3*BH-0.66 100/5A的互感器接在逆变器整形后的输出端，其上面的读数就是整个光伏系统的总发电量。配电柜中设计有一个保护装置，它由熔断器(NT00-40A)和浪涌保护器(PRD40/3P+N 40KA)组成，一边分别接在A、B、C相和N端，另一边接地。最后整个系统通过一个型号为NS-150A/3P的空气开关接入电网。整个系统结构图见图2。

　　光伏发电并网应用的局限性

任何事物都具有两面性，这里有必要指出类似本局域系统光伏发电的一些局限性。

太阳能具有能量密度低、稳定性差的弱点，并受到季节变化、昼夜交替等影响