Takozvana fotonaponska elektrana je elektrana koja u potpunosti iskorištava nepreglednu riznicu energije sunca za proizvodnju električne energije. Njegove temeljne komponente uključuju fotonaponske panele i pretvarače koji se međusobno nadopunjuju i zajednički ostvaruju ključnu misiju pretvorbe energije. Fotonaponski paneli su poput čarobnih kolektora energije, sastavljeni od brojnih učinkovitih fotoelektričnih jedinica za pretvorbu. Kada sunce velikodušno sja, ovi paneli mogu precizno uhvatiti i učinkovito pretvoriti sunčevu energiju u električnu. Inverter djeluje kao "oblikivač" električne energije, pažljivo pretvarajući istosmjernu struju koju generiraju fotonaponski paneli u izmjeničnu struju kako bi zadovoljio potrebe za električnom energijom raznih opterećenja ili je glatko prenosio u ogromnu električnu mrežu, donoseći svjetlo i snagu tisućama kućanstava i poduzeća. Koji su zahtjevi za priključenje fotonaponskih elektrana na mrežu? Koji je način povezivanja na mrežu? Sljedeći članak će svima detaljno objasniti.
Standardni zahtjevi za priključenje fotonaponskih elektrana na mrežu
Veza između mrežno povezanih fotonaponskih sustava za proizvodnju električne energije i električne mreže važna je poveznica, a projektiranje velikih i srednjih mrežno povezanih fotonaponskih elektrana treba zadovoljiti sljedeće standardne zahtjeve:
- Specifikacija dizajna za fotonaponsku proizvodnju električne energije spojenu na distribucijsku mrežu GB/T50865
- Specifikacija dizajna fotonaponske elektrane spojene na elektroenergetski sustav GB/T50866
- Tehnički propisi za povezivanje fotonaponskih sustava za proizvodnju električne energije na distribucijske mreže GB/T29319
- Tehnički propisi za spajanje fotonaponskih elektrana na elektroenergetske sustave GB19964
- Tehnički zahtjevi za mrežno povezivanje fotonaponskih sustava za proizvodnju električne energije GB/T19939
Za ispitivanje pogledajte "Tehničke propise za ispitivanje kvalitete električne energije fotonaponskih elektrana" NB/T32006. Mrežni priključak fotonaponskih elektrana trebao bi zadovoljiti sljedeće zahtjeve mrežnog povezivanja u smislu harmonika, odstupanja napona, neravnoteže napona, istosmjernih komponenti, fluktuacija napona i flikera, kako bi se osigurala električna energija lokalnim izmjeničnim potrošačima i prenijela električna energija na rešetka.
1. Harmonijsko i valno izobličenje
Nakon što je fotonaponska elektrana spojena na električnu mrežu, harmonički napon na zajedničkoj priključnoj točki treba zadovoljiti zahtjeve GB/T14549 "Harmonici u javnim elektroenergetskim mrežama za kvalitetu električne energije".
2. Odstupanje napona
Nakon što je fotonaponska elektrana priključena na mrežu, odstupanje napona zajedničke priključne točke treba zadovoljiti zahtjeve GB/T12325 "Odstupanje napona napajanja kvalitete", odnosno zbroj apsolutnih vrijednosti pozitivnih i negativnih odstupanja napona zajedničke priključne točke od 35kV i više ne smije prelaziti 10% nazivnog napona. Odstupanje napona na trofaznom zajedničkom priključku od 20kV i niže iznosi+7% od nazivnog napona.
3. Fluktuacije napona i treperenje
Nakon što je fotonaponska elektrana spojena na elektroenergetsku mrežu, fluktuacija napona i fliker na zajedničkoj priključnoj točki ispunjavaju zahtjeve GB/T 12326 za kvalitetu električne energije fluktuacije napona i flikera. Granica fluktuacije napona na zajedničkoj priključnoj točki uzrokovana samo fotonaponskom elektranom povezana je s frekvencijom i razinom napona varijacije.
Fliker napona uzrokovan fotonaponskom elektranom na mjestu javnog priključka treba tretirati različito prema omjeru instalirane snage fotonaponske elektrane prema opskrbnoj snazi, kao i naponu sustava, sukladno odredbama GBT 12326 "Power Quality Voltage Fluctuations and Flicker", i klasificiran u tri razine.
4. Neravnoteža napona
Nakon što je fotonaponska elektrana spojena na mrežu, neravnoteža trofaznog napona na zajedničkoj priključnoj točki ne bi trebala prijeći granicu navedenu u GB/T 15543 "Neravnoteža trofaznog napona kvalitete električne energije", a neravnoteža napona negativne sekvence na zajednička priključna točka ne smije prelaziti 2%, a ne smije prelaziti 4% u kratkom vremenskom razdoblju. Neravnoteža napona negativnog slijeda uzrokovana fotonaponskim elektranama ne bi smjela prijeći 1,3%, a kratkoročno ne bi smjela prijeći 2,6%.
5. Istosmjerna komponenta
Kada je fotonaponska elektrana spojena na mrežu radi rada, komponenta istosmjerne struje koja se dovodi u mrežu ne bi smjela premašiti 0,5% svoje AC nazivne vrijednosti. Za fotonaponske elektrane koje su izravno spojene na mrežu bez prolaska kroz transformatore, ograničenje se može smanjiti na 1% zbog posebnih čimbenika kao što je učinkovitost pretvarača.
6. Faktor snage
Faktor snage velikih i srednjih fotonaponskih elektrana trebao bi se kontinuirano podešavati unutar raspona od 0.98 (prednja) do 0.98 (kašnjenje). Unutar raspona izlazne jalove snage, velike i srednje fotonaponske elektrane trebale bi imati mogućnost prilagođavanja izlazne jalove snage prema naponskoj razini mreže i sudjelovati u regulaciji mrežnog napona. Kada izlazna aktivna snaga male fotonaponske elektrane prelazi 50% njezine nazivne snage, faktor snage ne smije biti manji od 0.98 (prednja ili zaostala); Kada je izlazna aktivna snaga između 20% i -50%, faktor snage ne smije biti manji od 0,95 (prednja ili zaostala).
Način povezivanja fotonaponske elektrane na mrežu
- Uzimajući krovne fotonaponske uređaje za kućanstva kao primjer
Općenito, krovni fotonaponski uređaji za kućanstva obično se spajaju na istosmjerne prekidače za zaštitu od munje, pretvarače spojene na mrežu i prekidače za zaštitu od izmjeničnog udara munje kroz fotonaponski niz kroz kombiniranu kutiju, i na kraju izravno spojene na električnu mrežu 202/328. Uređaji za djelomično prikupljanje i snimanje podataka mogu se konfigurirati prema potrebi.
Ova vrsta fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije spojenog na mrežu može se spojiti na mrežu putem dvije metode: "mjerenje neto brojila" i "mrežno određivanje cijene električne energije".
Bilješka:"Net meter metering" obično spaja izlaznu stezaljku nakon ulaznog brojila, dok "grid electricity pricing" spaja izlaznu stezaljku prije ulaznog brojila.
Velike i srednje fotonaponske elektrane, kao i konvencionalne elektrane, svu proizvedenu električnu energiju unose u mrežu. Međutim, zbog velikog broja fotonaponskih modula, potrebno ih je podijeliti u mnoge podnizove i opremiti mnogim kombiniranim kutijama, ponekad zahtijevajući višestruke DC razvodne ormare. Izlazni kraj fotonaponskog niza mora biti opremljen prekidačem s mogućnošću gašenja luka, a glavni prekidač treba imati mogućnost sigurnog prekida maksimalne struje kratkog spoja niza pri 1,25 puta najvećem naponu otvorenog kruga niza. .
Električna energija koju generira fotonaponski niz povezana je s pretvaračem preko istosmjernog razvodnog ormarića, a niskonaponska izlazna izmjenična snaga iz pretvarača također prolazi kroz izmjenični razvodni ormarić prije ulaska u visokonaponsku mrežu kroz transformator za povećanje dobro. Povećavajući transformator treba odabrati prikladnu metodu povezivanja za izolaciju istosmjernih i harmoničkih komponenti koje stvara sustav pretvarača, a sklopke s očiglednim prekidnim točkama treba instalirati na spoju između fotonaponske elektrane spojene na javnu mrežu i mreže.
AC strana fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije također treba biti opremljena detekcijom uzemljenja, prenaponskom i prekostrujnom zaštitom, pokaznim instrumentima i mjernim instrumentima. Uređaji za zaštitu od munje trebaju biti opremljeni i na izmjeničnoj i na istosmjernoj strani. Osim toga, potrebno je konfigurirati glavni sustav upravljanja i nadzora, koji može uključivati očitavanje i prikupljanje digitalnih signala, kao i potrebnu obradu, snimanje, prijenos i prikaz podataka sustava. Trenutačne zemaljske fotonaponske elektrane i distribuirane fotonaponske elektrane koje su centralno spojene na mrežu u Kini usvajaju metodu "mrežne cijene električne energije".