而且,受
光伏组串的并联结构输入直流电压<1000v所限,目前集中型逆变器输出多为270V和330V电压等级,经变压器升压输出到电网。而组串式逆变器将多台逆变器并联在经变压器输出到电网,还存在增加损耗及成本的问题。
目前光伏系统升压输出基本有二种方式,一为光伏组串并联(并联方阵)经汇流、逆变器交流变压器升压输出,多为集中式;二为光伏组串并联经逆变器交流汇流再经变压器升压输出,多为组串式。其实质还是利用大量组串之间并联(并联式方阵)提高光伏方阵输出功率。
针对以上问题,本文提出串联式高压光伏方阵的解决方案(相对目前集中式、组串式应用光伏方阵),通过增加光伏组串数量、提高方阵输出电压、降低输出电流,满足更高等级无变压器并网,提高光伏组串弱光条件下能量输出,减少电缆及汇流设备数量,采用高压拓扑结构逆变器或直流设备,实现线路、逆变器或直流设备损耗减少,降低电缆、汇流设备、变压器成本,提高光伏组串发电效率,适应分布式、大型光伏电站及未来中、高电压直流输电的需求。
结论
对国家新能源发展解读,发展安全、稳定、可调度、多能互补的中高压交、直流电站是未来的方向。在本方案中采用串联式高压光伏方阵,其拓扑摒弃大量的汇流设备及并网变压器,提高逆变、直流设备输入电压,减少传输电流,并优化、增大发电功率,降低传输线路、设备损耗及故障,同时满足不同功率光伏组串功率的再串联,实现光伏直流中、高压传输的目的。
随着国家政策推进国内光伏市场快速增长,电站规模朝大型化、智能化方向发展,加速了光伏电站技术创新的需求,结合新技术、新材料、新设备、新方案及多技术融合,将光伏组串高压隔离功率调节模块技术延伸及未来电站的思考:在光伏组串式高压隔离功率调节模块增加
储能功能,实现具有储能功能串联式光伏方阵参见图14
利用“模块化多电平技术”以光伏组串功率单元(光伏组串+模块)为控制对象,实现储能、无汇流、无变压器、无大型设备房及化整为零的逆变器装置,实现单元化多电平星型或角形串联式中高压光伏电站系统,参见图15、16。
同样技术延伸,实现多能互补(风、光、水、生物、储能等)等不同特性电源之间补偿调节,将多种能源与多模块连接组成若干不同能源功率单元,将各个功率单元串联连接,利用系统功率单元可冗余、输出功率可不同等模块化的特点,将储能、多能互补、逆变融为一体,组成一个单元化多能互补串联高压微电网系统,实现风电、太阳能发电、水电、煤电等不同特性电源之间补偿调节,解决新能源出力随机性和波动性等问题。
未来智能光伏电站日新月异,今天的想法则是明天的现实。