浅析大型光伏发电站的改造和优化

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1、浅析大型光伏发电站的改造和优化（中石化石油工程设计有限公司257000）摘要：随着能源危机和环境问题的不断加剧，如何利用清洁能源成为关注的焦点。光伏发电是新能源中最具开发规模和商业化发展前景的发电方式。关键词：大型光伏发电站；改造；优化一、光伏发电站的概况人类对化石能源枯竭、能源安全和环境恶化的担忧导致对清洁、可再生能源的需求增大，许多国家己经做出大规模开发利用太阳能发电、风力发电的决策和规划，一个以新能源发电为标志的电力系统新时代正在到来。近几年，世界太阳能电池组件的年平均增长率为33%,光伏产业己成为当今发展最迅速的高新技术产业之一。在我国，政府对新能源给予了一定的政

2、策支持，进一步刺激了太阳能光伏产业的发展。而大型光伏并网电站项目的出现预示着光伏产业进一步市场化，不断出现在与电网相关的发、供、配电等应用领域。二、改造和优化光伏发电站的措施2.1优化设备，降低弱光对光伏发电站效率的影响通过调查比对我们发现：在阴雨多云天气或一天的早晚，逆变器输出谐波含量超标，这是因为在弱光条件下纹波电流占总输出电流的比重增加，不仅使得逆变器效率大幅下降，还会加剧滤波器的损耗，继而增加度电成木。需要逆变器厂家继续在软件算法和硬件电路这两方面进行优化，才能有效地解决上述问题，使得光伏并网逆变器的输出谐波即使是在弱光条件下也能回归正常值，保持生产效率，缓解滤波

3、器损耗。2.2采用高功率密度逆变升压设备，减少设备及材料用量从实际的牛.产经验来看，随着逆变器功率的增大和效率的提高，度电成木不停地下降，最高能下降3%〜5%,这是因为更高效的大功率逆变器的引入会引起关联设备材料配置的变化。比如，在逆变器的前端，无论提升输入电压还是增大输入电流，都会降低电缆和汇流设备的电量；在逆变器后端，随着变压器功率密度的增大，土建工程量、高压开关设备用量、发电单元站房数量、监控点数、高压电缆的用量都或多或少地减少，继而降低度电成本。尤苏是一些知名的逆变器，在实际的生产中其优势更加明显。随着国内外厂商对更加安全可靠的大功率并网逆变器的开发，高功率密度逆

4、变升压设备的应用将成为未来的发展趋势。2.3增强组串的匹配性设计，保证组件发电功率的最大化在实际的工作中，我们发现：每块光伏组件封装完成后，其工作电流、峰值功率、工作电压总会出现一些差别，这表明单片光伏电池功率的实际值具冇离散性，也就是说在同一组串中有这样的一块组件，苏峰值功率最低或电流最小。光伏组件的离散性严重影响着组件功率的提高，离散性越大，造成组件功率的浪费就越严重，由于在同一个组串中所冇光伏组件的电流或功率被最小值的组件所限制，导致光伏电站组件实际的发电功率达不到预期的效果。而为了保证发电量，不得不增加光伏组件的数量，继而增加度电成本。针对上述问题，可以采用筛选光

5、伏组件进行分组的方案，对单片光伏电池相关的实际数据进行测试，并对其进行优化组合，制定出最佳的组合方案，尽可能地提高系统的发电功率。2.4利用科学技术对板阵直流集电线路进行优化，减少线缆用量和线路损耗光伏组件是光伏发电系统中发电单元的核心组件，光伏发电站发电功能是通过一定量的光伏组件来实现的，这些光伏组件根据不同的设计要求采用或串联或并联的排列方式，随着新兴建的光伏电站的规模不断增大，电池组串的数量也不断地增加，也需要更多的支架来安置这些电池组串。而为了使不冋板阵上的电池组串与汇流箱连接到一起，需要使用一定量的导线，而组串引出方式和汇流箱安装位置将决定所要使用导线的长短。线

6、缆越断线损越少，度电成本越低。但是，从实际的工作经验来看，线缆最短的组串引出方式可能并不适合整体的汇流方案，也就是说实际所需要线缆可能更长，因为发电单元中逆变升压设备的安装位置同样会对线缆长度造成影响，并且汇流的支路也不宜过多，受多方面因素的影响，很难通过简单的判断和计算来确定最佳的方案。汇流支路也不宜过多，并且还要综合考虑发电单元中逆变升压设备的安装位置，所以说很难通过简单的判断和计算来确定最佳的方案。所以为了得到最合理的规划布局方案，我们可以采用计算机仿真设计技术，根据设定的汇流方案和出线规则，利用计算机对各方案所需要的电缆长度和损耗进行模拟计算，方案的种类要尽可能多

7、，这样冇利于选择出最合理的全站直流集电汇流线路物理布局。仿真设计技术的应用，不仅降低人工设计可能出现的偏差，同吋也节省了一笔设计工程支出，最重要的是能减少电缆不必要的浪费,并降低线损。2.5充分考虑厂站整体规划分析功率分布，不断地优化发电单元的出线方式一定数量的发电单元构建了光伏并网电站的发电系统，而由于单台逆变器容量的限制，发电单元又分为一定数量的发电子单元，而这些容量相同、规格相同的逆变器与1台升压变压器相连。发电单元至主站交流母线的出线方式主要有三种：星形辐射出线方式、分组并联出线方式、分段母线率联出线方式。星形辐射出线