光伏并网发电的拓扑结构
如图1所示光伏并网拓扑结构有很多形式,最普遍的有采用单级变换和两级变换拓扑结构,两级变换拓扑结构一般由形式多样的DC/DC变换器和DC/AC并网逆变器组成。前端的DC/DC变换器一般是比较常见的BUCK、BOOST、BUCK-BOOST、CUK或者是推挽电路等等,用来实现光伏电池输出功率的最大功率跟踪,前端DC/DC环节还需要实现蓄电池储能功能;而DC/AC一般是单相或三相的并网逆变器实现并网、有功调节、无功补偿或者是谐波补偿等功能,如果是单级变换拓扑结构就只有后端的DC/AC部分。
光伏并网发电的显示与远程监控
- 光伏电站主要由光伏电池、并网功率调节装置、有源无功发生器、远程监控系统组成。光伏系统电子显示牌主要是把LED显示所需如太阳辐射强度,当前发电功率、环境温度、今日发电量以及系统各个部分的工作状态等采集的数据传送到当地监控PC上。监控PC对数据做适当处理后,把需要显示的数据由RS-232串口通过传输模块向LED电子显示牌发送。
目前,光伏系统中的远程监控技术从通讯方式的物理实现来讲分为有线远程监控与无线远程监控两种. 有线远程监控主要是通过通讯总线实现远距离信号传输,实时性好,但距离有限,即使是通过线路中继器距离也不能太远,尤其是系统安装在偏远地区,采用有线远程监控是无法实现的. 无线远程监控则不受地域与距离的限制,特别是在偏远地区具有特别重要的意义.
目前应用比较多的有线远程监控技术包括:(1)采用工业总线,如485总线、CAN总线等来实现下位机(DSP、单片机、工控机等)与监控主PC机间的通讯; (2)采用调制解调器(Modem)通过公用电话网来实现; (3)利用互联网( Internet)与前两种方式相结合来实现,这种方式的适用范围更广、距离更长. 图5-(a)所示是一个采用485工业总线及Internet实现的太阳能光伏发电有线远程监控系统, 485总线可以实现多个本地光伏系统的联网监控,然后通过转换接口与本地入网计算机连接,再通过Internet实现异地监控. 图5-(b)所示是一个通过公用电话网和Modem实现的有线远程监控系统,它借助公用电话网,通过Modem 的链接实现点对点有线远程监控。
无线远程监控技术主要借助于微波站或人造卫星的中继传输技术,如利用移动通讯基站上专用的通讯信号频段进行传输如图5-(c) ,目前我国西部很多移动基站上的太阳能光伏电站就是以此方式实现远程监控的;基于GSM /GPRS无线移动通讯网络的远程监控系统,它通过申请移动通讯GSM /GPRS的数据通讯业务、或SMS( ShortMessage Service)短信息业务等实现远程监控, 图5-(d)所示是基于GSM/GPRS无线通讯网络的光伏电站监控系统.
随着移动通讯3G技术的不断成熟与应用,无线远程监控还可以实现声频、视频数据的海量传输. 在非偏僻地区但不便布线且有Internet覆盖的地方,主要采用Modem与Internet结合实现远程监控.
随着IT信息技术的发展,三网(互联网、通信网、有线电视网)合一技术的实现,通过三网合一技术实现远程监控会十分方便、快捷,这也是太阳能光伏电站远程监控技术今后的发展趋势。
光伏并网发电的展望
- 光伏并网技术相对太阳能应用来说,目前的发展还处在初期。2030年之后会有稳定且很高的增长率。到2030年光伏并网发电将成为可行的电力供应者,此后市场将继续全速增长。商业技术会进一步快速成熟,发电成本会继续降低。所以光伏发电将成为一个标准和公认的选择,它与其它可再生能源一起,将成为安全有力的能源供应者,在需要的时间和地点支撑电网或单机模式的电力供应。
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2019-10-24 10:31:03
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