“2015第四届分布式发电与微电网技术大会”主题报告观点回顾

2015-11-18 11:55王玉胜
电气技术 2015年9期
关键词:断路器分布式配电网

■ 文/本刊记者 王玉胜

2015年7月30-31日,由中国电工技术学会主办的“2015第四届分布式发电与微电网技术大会”在内蒙古呼和浩特市召开。本文采撷了大会主题报告的主要观点,与读者分享会议的成果。

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1、主动配电网关键技术及其发展展望

盛万兴(中国电力科学研究院配电研究所所长):传统配电网面临着诸多的挑战:不断提高供电可靠性;不断提高电能利用效率;不断提高电网资产利用率;主动应对大规模分布式电源接入;主动应对大量电动汽车充电站/桩接入。

主动配电网是具有控制分布式能源的本地系统;DER由分布式发电、负荷、电动汽车和储能构成。配电系统运行商能够使用灵活的网络拓扑结构来主动控制与管理潮流;实现各种优势资源整合,降低配电网投资,提升整个配电网的运行效率、经济性、可靠性和环境效益。主动配电网关键技术包括主动配电网优化规划技术;先进运行控制与管理技术;应对复杂性与不确定性技术。

未来配电网发展主题是可靠、高效、绿色。能源互联网是一种在现有电网基础上通过先进的电力电子技术和信息技术,融合了大量分布式可再生能源发电装置和分布式储能装置,能够实现能量和信息双向流动的对等电力互联共享网络。能源互联网的研究和建设首先是从配用电端开始的。

通过互联网促进能源系统扁平化,推进能源生产与消费模式革命,提高能源利用效率,推动节能减排。加强分布式能源网络建设,提高可再生能源占比,促进能源利用结构优化。加快发电设施、用电设施和电网智能化改造,提高电力系统的安全性、稳定性和可靠性。

城市智能配电网为智慧城市各个系统输送充足能量和海量信息,是智慧能源系统的主要载体,可以全面监测感知城市能源供需情况、能耗指标,做到合理调配和使用电、油、气以及光伏、风电等能源资源,实现能源供给均衡、提高能源利用效率、减少排放。

2、现代电网中的电力电子装置与系统

赵争鸣(清华大学电机工程与应用电子技术系教授):功率半导体化的电力系统是现代电网的支撑技术之一。目前,能源互联网研究热潮正在中国兴起。能量路由器是能源互联网的关键设备,其电气结构发展是高变比、多端口、模块化、强解耦。固态变压器是能量路由器的核心部件,是基于电力电子变换器的新型电力变压器。其特点是:重量轻,体积小,无污染;可以调节电压、电流、频率和相位等;可以具有直流接口;输入输出耦合性不强;含有智能控制单元。

任意波形功率放大器是实时软硬件混合系统的关键装备,以脉冲的逻辑组合理论为基础,采用相应的拓扑与调制方式,突破了器件开关频率的限制(输出频率0~346kHz, 开关频率64Hz)。

作为能源互联网的终端应用,能量收集技术作为一种很有希望的方案被提出。分布式电磁能量收集器是对周围环境中散布的电磁能量进行收集、转换并利用的装置。

电力电子装置与系统面临提升电能变换能力、系统优化设计、装备和系统可靠性的三大挑战。三项关键技术难题是功率半导体器件失效机理及其模型的建立、基于分布杂散参数的瞬态变换拓扑模型及其能量平衡、电磁能量脉冲序列分析及控制。

国家自然科学基金重大项目(2015-2019)“大容量电力电子混杂系统多时间尺度动力学表征与运行机制”,其研究意义是提高电力电子器件和装置的变换能力,提高装置与系统的可靠性,为提升大容量电力电子装置和系统的研制水平与综合性能提供理论依据与技术支撑。

技术层面的发展展望:面向电力电子装置与系统,将传统的“理想开关、集中参数和信号PWM调制”电力电子技术变革为基于“非理想开关特性、杂散参数设计和电磁能量脉冲控制”的新一代电力电子技术。

应用层面的发展展望:采用新的电力电子器件,研制面向现代电网应用的新一代电力电子装置和系统,研究器件组合机理和及其失效,提升电力电子变换能力,提高装置和系统的可靠性,为分布式发电与微电网——能源互联网的发展提供更好的技术支撑。

3、利用可再生能源电解水制氢实现大规模储能与氢能综合利用

岳建华(内蒙古电力集团原副总工程师):众多发达国家都很重视氢能利用对可再生能源发展的技术和具体解决方案的发展。如:在天然气中掺混氢气(HCNG)具有技术成熟、易推广、对环境友好等优点;利用风力发电的剩余电力电解水生成氢,然后提供给现有的燃气管道网络;在利用剩余电力的同时,通过在城市燃气中添加氢,削减硫氧化物和氮氧化物等有害物质的排放;甲烷化;氢燃料电池;氢动力汽车;氢能发电等。

氢能综合利用对节能减排具有重要意义(弃风制氢+氢能综合利用的节能减排效益):2013年度蒙西网弃风电40亿kW·h,可年产氢气10亿m3;2014年全国弃风电量133亿kW·h,可年产氢气33亿m3;±800kV特高压输送电量500亿kW·h,可年产氢气125亿m3。假设全部用于HCNG,制备过程不产生任何废弃物,物理掺混,无碳排放,循环全绿色。

推进氢能综合利用的总体思路和方案:第一阶段是HCNG示范工程;第二阶段是氢能工业、民用示范工程;第三阶段为区域性可再生能源就地消纳利用负荷中心的示范性研究;第四阶段为国家级清洁能源输出基地建设;第五阶段为开展火电、核电调峰及剩余电力大规模制氢,并扩大其在能源、化工领域的更大规模的应用。

展望:随着技术和经验的积累和成熟,在我国西部地区,如新疆、甘肃、宁夏、内蒙等地,可利用可再生能源大规模制氢。内蒙光伏发电等效利用小时数约1700-1800h/a(约为燃煤机组平均利用小时数的1/3)。按光伏每1万kW装机占地300亩来计算,6万km2荒漠戈壁,可建设光伏/光热电站总装机30亿kW以上,相当于燃煤机组10亿kW,可满足2013年我国全社会5.3万亿kW·h的用电需求。5.3万亿kW·h电可以制氢1.33万亿m3氢气。

随着技术地不断进步与发展,将先进的氢制备技术和氢能综合利用技术有机结合,可有效实现可再生能源的大规模储存、转化和利用。如果能配合电网实现调峰、调频等功能,则可大大提高可再生能源的整体利用水平;同时氢能在能源与化工等领域广泛的应用,可大规模替代化石能源,进一步提高可再生能源的消费比重。这将对我国目前严重的雾霾治理、节能减排、环境保护、生态恢复、可持续发展和能源安全等等方面,都有着极其重要的意义。

4、能源互联网环境下的微电网

刘世民(北京北变微电网技术有限公司技术总监):能源互联网是建立在信息技术、能源技术及价值创新上的新型能源生态系统,以开放对等的信息、能源、价值一体化架构,支持能源的双向按需传输和动态平衡使用,实现能源系统效率最优和能源价值的最大化利用。

能源互联网构架:应用层——进行能源优化控制决策、为市场主体提供互动服务、为社会提供公共服务;大数据平台——汇集能源全生命周期数据,支持能源数据的存储、分析和管理;能源传输层——智能电网将是能源传输配送的主要载体,承担能源路由的职责;能源生产与消费层——分布式能源的推广应用,产能用能一体的能源市场主体呈现指数增长。

从物理层面,微电网是能源互联网的“端”。从模式层面,微电网是能源互联网的重要市场主体。微电网技术发展趋势是就地多能协同优化、直流配用电、能源定制服务、双向互动。

微电网运营管理形式:基于大数据分析的、学习型、渐进式的商业模式;微电网管理交易中心利用大数据分析收益和各交易主体的贡献,交易主体通过协商确定收益分配规则,经过多个周期的修正,形成可行的商业模式。

微电网内部运营价值发现:微电网运营商作为能源解决方案提供商,提供多能源综合利用服务;微电网规划评估、微电网建设、个性化定制供能服务、能源优化利用服务等。

微电网在能源互联网中商业价值:作为独立市场主体,参与能源互联网;利用绿色清洁能源,参与碳交易;作为独立市场主体,参与电量交易;提供调峰等多种辅助服务;参与全局能源优化,与能源互联网融合。

5、集散式逆变器及其系统设计应用

曾建友(深圳市禾望电气股份有限公司太阳能开发部总经理):传统集中式1MW光伏发电系统存在并联失配、传输损耗大的问题。现有方案的缺点是电压低、电流大、MPPT数量少。效率提高的方向是提高电压、降低电流,增加MPPT数量,减少PV的并联失配。鉴于这个思路,我们提出一种既能减小电流、又能降低组件失配的系统架构。

集散式逆变器融合了组串式逆变器和集中式逆变器各自的优点:分散跟踪控制+集中并网;在输出电能质量、并网性能和稳定性方面优于组串式,发电收益高于组串式;在发电收益方面大大超过集中式,同时保持了集中式电网适应性好的优点。集散式与组串式相比,效率可以提高0.5%。综合初初投资及提高系统发电量而言,集散式光伏系统结合了组串式及集中式的优势于一体——性价比最优。

禾望集散式产品特点:逆变器功率模块防护好;逆变器功率模块易维护;光伏控制器高效、自然冷;光伏控制器模块化、薄膜电容、无风扇;完整的高低温测试;完善的性能测试平台,防护与振动测试。

根据山地的地形特点及逆变器的MPPT数量,决定了山区电站不宜用集中式方案,否则发电量大受影响,重点考虑集散式和组串式。

对于山区电站,系统初始投资成本,组串式比集散式高10万以上/MW;电缆传输损耗,组串式的远距离传输电压为480Vac,集散式为820Vdc,组串式比集散式高0.5%;交流电缆压降差异导致逆变器端口电压差异大,组串式比集中式电网适应性差。综合分析后,对于山区光伏电站,集散式方案是最佳的选择。

6、智能电网及能源互联网关键技术

贾宏杰(天津大学电气与自动化工程学院教授):智能电网概念的提出,为传统的电力及能源供用领域带来了新的机遇和挑战,同时也为学术界带来了很多全新的研究课题和方向,而微网、主动配电网和电动汽车无疑是其中受到高度关注的研究领域。

分布式发电微网技术值得关注的问题是微网运行特性及微网内DG相互作用机理、微网综合仿真技术、微网的一体化优化设计、微网的保护和控制、微网能量的优化调度。主动配电网技术值得关注的问题是主动配电网综合规划技术、主动配电网运行控制技术、主动配电网相关支撑技术。

能源互联网是智能电网在能源领域的进一步发展,是互联网技术和理念在能源系统中的深度融合和应用,是一个物理-能量-信息融合的开放系统;它将支撑互联网理念和能源技术的深度融入,支撑多种能源的开放互联,支撑能量自由传输和用户广泛接入,支撑众筹众创的能源互联网市场和金融体系。能源互联网的核心是智能化电力传输与分配网络(智能电网)。

从技术经济、社会因素、难易程度等多个方面进行综合考虑,能源互联网最可能的实现路径应当终端能源互联网—区域能源互联网—全域能源互联网。

终端能源互联网涉及范围小,适用于学校、工厂、建筑等环节,不同能源系统归同一单位,避免利益纠葛,技术问题为主,能源互联易于实现;前期基础好,已有众多前期研究和示范工程,需要进一步强化标准建设。

区域能源互联网涉及范围较大,适合城市园区、新区、城镇示范区等,未来可推广至整个城市,涉及不同部门和环节协调;前期基础较好:已有一些前期研究和示范应用,未来推广应用需要政策支持。

全域能源互联网涉及范围巨大,适于未来大到社会、中到城市、小到社区家庭的能源供用方式,涉及面广,影响深远,需国家政策大力和持续支持;可作为未来方向,目前应做好发展构架规划论证工作,宜分阶段稳步推行。

智能电网和能源互联网是能源领域最活跃的两个研究方向,能源互联网是智能电网基础上的进一步扩展和提升,为能源电力领域带来了新机遇、新挑战、新思路、新技术。

7、阳光电源简介及微电网解决方案

余勇(阳光电源股份有限公司储能事业部总监):联网型微电网应用于分布式可再生能源渗透率较高或多能互补地区。与大电网联接,主要是并网运行,也可以离网运行的区域配电网;基于智能配电网的综合能量管理系统,与大电网的灵活互动;用户侧管理系统,指导用户避开用电高峰,实现新能源自发自用及分时电价;平滑可再生能源发电,抑制可再生能源大量并网产生的谐振;改善电网末端电能质量,减缓电网改造扩容;除了为客户带来经济收益外,还会带来更多的附件价值和社会效应。

提高可再生能源渗透率:在发电侧加入储能建立联网型微电网,通过跟踪计划曲线、提高预测精度,可以有效提高波动性可再生能源接入配电网的比例,功率渗透率(微电网额定装机功率与峰值负荷功率的比值)可以做到50%以上。

友好互动,自发自用,削峰填谷:增加储能系统形成的单个或多个微电网能与大电网友好互动,并网点交换功率和时间可控,接受电网调度,实现自发自用,消减峰谷差,替代调峰电源。

平滑可再生能源、抑制电网谐振:通过微电网的平滑输出及阻抗控制,抑制新能源并网震荡,保障周边负荷用电安全。

改善电网末端电能质量,延缓电网改造:在电网末端增加微电网可以提高供电可靠性,改善供电电能质量,延缓电网改造扩容,节约电网改造投资。

电网故障时备用:大电网发生故障时,可以微网内进行孤网运行,保障本地负荷或重要负荷的连续供电。

独立型微电网:应用于电网未覆盖的农村、海岛等边远地区;不与常规电网相联接,独立运行,利用自身分布式电源满足微网内负荷需求的系统;可以与柴油机等发电设备并列运行,可实现燃料节约;基于智能配电网的综合能量管理系统,实现负荷的动态平衡。

与直流母线微电网相比,交流总线微电网更高效、更灵活、更适合于多种可再生能源发电系统的接入;供电半径宽,易于扩容,适合长线传输;通过能量管理系统可以做到实时的供需平衡,供电稳定性高。

8、中国智能微电网近期发展情况和展望

吴鸣(中国电力科学研究院配电研究所博士):微电网的主要技术路线是互补、互动、分组、多能、多源、多级、多模式、多类型和控制。微网主要核心装备是能量管理系统、协调控制与通信系统、就地控制与保护系统、分布式电源系统以及混合储能系统及其控制器。微电网主要形式是交流微电网、直流微电网、交直流混合微电网和微网群。微电网并网技术标准体系包括6类、11个子系列、20项标准,3项国标、1项行标正在制定。

微电网的主要功能:改善电能质量,维持系统稳定;统一抽调控制分布式发电装置;通过储能,使分布式发电单元可调度;增强系统并网可靠性,优化能量管理;保障供电可靠性;提高新能源发电并网性能。

我国发展微电网的目的:最大程度接纳分布式电源;节能降耗,提高能效;解决无电地区供电;满足用户对供电可靠性的个性化需求;提高电网整体抗灾能力和灾后应急供电能力;微电网是智能电网的重要组成部分。

我国微电网的定位:满足高渗透率分布式可再生能源的接入和消纳;满足与大电网联系薄弱的偏远地区的电力供应;满足对电能质量和供电可靠性有特殊要求的用户用电需要。

9、分布式电源中的设备应用研究

俞晓峰(常熟开关制造有限公司总经理助理、副总工程师):分布式能源对配电网的潮流、短路电流产生了实质性的影响,使得传统配电网的规划设计、保护控制、运行管理方法不再有效。太阳能光伏发电系统、风力发电系统等可再生能源形式的接入,对系统的保护控制、运行管理提出了新挑战,它包括电压控制、继电保护、短路电流限制、故障定位与隔离、电源的调度管理等方面的问题。

断路器在配电网络发生故障时动作,切断故障点与电源之间的联系,起到保护设备、线路和人身安全的作用。分布式系统的特殊性,对断路器提出了相应的要求。如:分布式系统中包含多样化的分布式能源,断路器的开断性能和保护功能,应适应各种能源形式的特点;分布式系统具有较复杂的拓扑结构,断路器之间的配合,应确保在故障动作时,尽可能减小停电区域,即实现选择性保护。

有源网络中,由于存在多电源,拓扑结构和潮流方向都较传统配网复杂,因此传统的保护方式难以实现选择性。要在多电源系统中实现选择性保护,不仅需要断路器自身具备潮流方向的检测功能,还需要通过断路器之间的实时通信才能实现选择性保护。也就是需要将下述两种技术相结合,形成方向性的区域选择性联锁技术:区域选择性联锁ZSI;方向性的选择性。

分布式电源系统的保护需求促进了断路器技术的发展。有源网络因接入新能源的需要,促进了断路器性能的提高,并促进断路器的功能更加丰富;有源配网复杂的拓扑结构和双向潮流的特点,促使断路器利用通信功能实现协调配合。

分布式电源的保护是系统性问题。断路器本身只能通过分合闸操作改变网络的拓扑结构,并不能完全解决有源配电网的所有保护问题。有源网络的安全可靠运行,需要在设计阶段就从系统的角度进行优化。

10、满足25年寿命的光伏汇流箱的现状、问题与解决方案

张书瑞(北京人民电器厂有限公司营销技术部部长):直流汇流箱已经发展到第三代技术,除汇流和防雷的主要作用外,还增加了电压、电流、温度的采集和工作状态监控,不平衡和失效报警、数据与传输等。各发电企业对光伏电站的使用寿命规定为25年,在它的全生命周期里,里面的元器件能否经受住考验,业内都没有一个统一标准。本报告通过对光伏电站中汇流箱在25年寿命里的安全性和可靠性进行分析,并提出解决方案,同时对汇流箱降低功耗提出建议,对汇流箱检修方便性提出要求。

对于熔断器电弧伤人事故,解决方法是用DC1000V小型直流断路器,或用正负极熔断器同时拨插的熔断器组合体(熔断器式隔离开关),同时产生四个断口,每断口为DC250V压降。

对于电缆与接线端子虚接后产生的电弧,采用汇流排和导线加端子,是解决虚接的有效办法。解决爬电距离和电气间隙问题,采用符合美国UL489B标准设计和生产的光伏用元器件。接线端子与电线电缆连接强度问题,用导线加端子加标准压力钳的方法加以解决。

缩小箱体体积:一是将熔断器正负极上下叠放合并,长度方向可缩短300mm左右;二是将电流测量模块竖起,这样宽度方向可缩短150mm。

断路器:误动——严格采用UL489B标准;小电流不能分断——选择采用UL489B标准的企业产品;断路器温升过高——采用非四极串联的产品,现在北京人民电器厂已生产出二极DC1000V的塑壳断器和小型断路器。

光伏熔断器的冶金效应是无法避免的,最好的方法是与德国和日本等国家规定一样,采用断路器,如以25年熔断器需更换10次,每只熔断器为20元,则为200元,再加上维护及断电损失,总成本为400元以上,现在一只1000V的直流断路器只有150元,可节约一半以上的成本。

雷击浪涌保护器保护性能问题是此行业的难题,要进行技术攻关,目前没有太好的技术能克服。小体积是减少运输成本的根本出路,以长度减少300mm和宽度减少150mm来计算,运输成本可以降低35%左右。

功耗产生的成本分析:两极DC1000V,200A额定电流内阻仅为0.7mΩ,四极DC1000V,200A额定电流内阻最低为1.2mΩ,因此采用新型两极断路器功耗至少减少40%以上。

光伏电站的发展不仅要求速度,更要求质量,电站的建造和运行成本才是最终客户的支出,因此高安全、高可靠、高寿命、高性价比的汇流箱才是最优选择。

11、福禄克微电网领域测试解决方案

钱峰(福禄克测试仪器(上海)有限公司产品应用总工程师):微电网中大量采用了风力发电、光伏发电设备。相对于传统的发电方式,微网的分布式发电容量偏小,功率输出不稳定,这会导致并网后影响电网的电能质量。而且微网中,会有大量电力电子器件的应用,也会导致电能质量问题。另外储能、电力电子、分布式电源等装置的问题也都会导致微电网的故障。

对于整个微电网系统的测试而言,福禄克能够提供包括针对电力电子设备、储能设备、分布式电源、负荷监控、保护装置的一整套测试工具,涵盖了电能质量、功率参数、转换效率、绝缘、接地、蓄电池内阻、交直流波形、mA和mV模拟信号等的检测和分析。

F1760专家型电能质量分析仪或者F435II高级电能质量和电能量分析仪检测电压偏差、频率偏差、低电压穿越、闪变、三相电压不平衡、电压和电流谐波(包括直流分量)等。Norma 4000/5000功率分析仪检测三相交流电压电流、输入直流电压电流、输入输出功率(功率波动特性测试)、效率,包括输出电压和电流等的谐波分析。

F190-II系列手持式示波表可观察PWM调制规律、测试电力电子器件损耗、捕捉瞬态异常信号、驱动脉冲测量、开关损耗测量。F1550C绝缘电阻测试仪可测量逆变器的输入电路对地、输出电路对地的绝缘电阻值。测量绝缘电阻合格后,才能进行绝缘强度试验。Fluke BT521蓄电池内阻测试仪可对微电网储能蓄电池的内阻、温度和充电纹波测量。

12、大规模可再生能源电站并网技术

侯佑华(内蒙古电力集团调通中心副主任):现代电力系统运行的关键是预测与控制。预测包括超短期预测、短期预测、中长期预测;控制是AGC和AVC;安全是稳定控制;可再生能源的调度目标是可观、可控和可预测。

光伏预测技术的简单化处理,2015年实现光伏发电的预测和自动控制;风电与光伏发电预测曲线的叠加会给我们带来意想不到的结果;风光互补的概念不是简单的时间关系,不同季节有不同的特点,需要扩大运行人员的眼界和知识面。

从机组组合到电源组合,实现新能源发电的可置信出力安排;调度模式的调整:扁平化调度;市场化调度的核心:快速反应;稳定边界的调整:适应电力电子器件稳定分析;新能源消纳的关键:无功电压问题的解决。

整数规划方法、马尔科夫过程与电力调度风险分析,强化计划管理,引入可调节负荷;扩大有功功率波动范围,实现电网调度的协调优化;无功调节实现真正的分区优化;快速稳定分析,确定静态安全边界;预测技术的改进:增大计算密度,实现变化的基数调整;根据预测技术,增加快速电源运行的有效性;快速电源的建设实现调度计划的小时级调整。所有风电技术除预测以外,知识边界没有突破电力系统知识范围。

调整可再生能源政策是关键,现有政策调整与立法重点是约束机制。补贴政策的关键是市场竞争力,调整补贴政策。政策的实施应明确方向,不能有空档可钻。

提供优质廉价能源是电力生产的目的;能源的竞争是社会的竞争;推进低成本的新能源,实现不同电源的价格协调和相互配套;灵活的能源形势—能源互联网是中国的必由之路。

13、光伏系统低压侧解决方案

卜浩民(上海良信电器股份有限公司总工程师):典型的光伏发电系统都包含光伏阵列及其控制、直流汇流、逆变、交流汇流等部分组成,其中每一部分的电流传输、控制和保护都离不开各类低压电器。

光伏系统对低压电器适用性的特殊要求:直流高电压为DC500V、750V、1000V、1200V、1500V,无极性限制,开断电流能力不受接线方向改变的影响。高海拔适用性为海拔2000m、3000m甚至4000m,必须提高绝缘强度,提高灭弧能力和降低温升,宽环温适用性为能在-25℃~+70℃环温下正常工作;直流感性负载适用性为在直流感性负载下的通断和保护,提高可靠性,提高使用寿命,降低功能失效率,减少维护量。

NDB6Z-125PV直流小型断路器:触头状态的真实显示——安全保护;与操作速度无关的快速合闸——提高电寿命;双断点触头模块结构——提高电压和分断能力的措施;双灭弧装置——快速灭弧,高分断能力; 电动力限流的设计——提高限流能力,利于实现选择性保护的级联配合。

NDM5Z直流塑料外壳式断路器:13项专利;防跌落、小跳;热磁瞬动、延时可调;故障状态(瞬延)显示;分断能力为Ics=Icu,150kA/AC400V,85kA/DC1000V, 40kA DC1200;电寿命5000次。

NDW3-4000 框架断路器:产气吹弧、压力密封、定向吹弧——有效提高断路器的分断能力;操作机构独特的支撑结构——有效提高了操作寿命和动作可靠性;控制器检测和执行机构的改进——缩短了故障脱扣时间(缩短到11ms);自吸式双绕组欠压脱扣——提高可靠性的同时降低能耗80%;新型手柄结构——操作的柔韧性带来舒适的手感和寿命的提高;可带电更换控制器——快捷、方便、安全不停电更换控制器,保证连续供电;形成19项专利;分断能力为Icw=Ics=Icu,100kA/400V、80kA/690V、50kA/1000V;机械寿命15000次,电寿命6000次。

14、一体化光伏智能变电站的特点及应用

管同平(上海金友金弘电线电缆股份有限公司副总经理):电力投资商、发电企业最关心的话题是光伏电站的收益率。影响光伏电站收益率的主要因素有初期投资成本、后期运维成本和电站发电量。从电气设备层考虑,影响电站收益率的主要因素是初期设备成本、安装与维护、转换效率与节能、设备安全可靠性和设备使用寿命。

对于大型光伏电站而言,电站稳定运行永远是第一位的。我们采用了北欧的一家已运行15年的光伏逆变产品,VACON 8000 SOLAR Multimaster逆变柜,功率范围为250~5300 kW。选件丰富,方便客户选择。

由于VACON产品具备业内最彻底的模块化设计,独一无二的兼容性,1MW采用4个250kW逆变模块(可以并联设计,采用双绕组升压变压器),插入式设计结构,方便系统运维。

组串式设计方案因其灵活,外壳防护等级高,特别适用于小型分布式电站中,常以家用、商用屋顶为组件载体,单个屋顶或单个容量常小于100kW,系统能够直接并入低压配电网或供用户直接使用。

集成一体式设计方案特别适合PV电池板排布规律,相对集中,距离较近的应用场合,优势非常突出,应用业绩也十分广泛。

未来的兆瓦级集成光伏智能变电站发展趋势,必然是小型化、功能高度集成化、可远程维护低成本运行的一输配电产品。■

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