به اصطلاح نیروگاه فتوولتائیک نیروگاهی است که به طور کامل از گنجینه انرژی بی پایان خورشید برای تولید برق استفاده می کند. اجزای اصلی آن شامل پانل های فتوولتائیک و اینورترها است که مکمل یکدیگر هستند و به طور مشترک ماموریت اصلی تبدیل انرژی را انجام می دهند. پانل های فتوولتائیک مانند جمع کننده های انرژی جادویی هستند که از واحدهای تبدیل فوتوالکتریک کارآمد متعددی تشکیل شده اند. هنگامی که خورشید سخاوتمندانه می تابد، این پانل ها می توانند به طور دقیق انرژی خورشیدی را جذب کرده و به طور موثری به انرژی الکتریکی تبدیل کنند. اینورتر به عنوان "شکل دهنده" انرژی الکتریکی عمل می کند و با دقت جریان مستقیم تولید شده توسط پانل های فتوولتائیک را به جریان متناوب تبدیل می کند تا نیازهای برق بارهای مختلف را برآورده کند، یا به آرامی آن را به شبکه عظیم برق منتقل می کند و نور و نیرو را به هزاران نفر می رساند. خانوارها و شرکت ها الزامات اتصال به شبکه نیروگاه های فتوولتائیک چیست؟ روش اتصال به شبکه چیست؟ مقاله زیر با جزئیات برای همه توضیح خواهد داد.
الزامات استاندارد برای اتصال به شبکه نیروگاه های فتوولتائیک
اتصال بین سیستم های تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه و شبکه برق یک پیوند مهم است و طراحی نیروگاه های فتوولتائیک متصل به شبکه بزرگ و متوسط باید الزامات استاندارد زیر را برآورده کند:
- مشخصات طراحی برای تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه توزیع GB/T50865
- مشخصات طراحی برای نیروگاه فتوولتائیک متصل به سیستم برق GB/T50866
- مقررات فنی برای اتصال سیستم های تولید برق فتوولتائیک به شبکه های توزیع GB/T29319
- مقررات فنی برای اتصال نیروگاه های فتوولتائیک به سیستم های قدرت GB19964
- الزامات فنی برای اتصال به شبکه سیستم های تولید برق فتوولتائیک GB/T19939
و برای تست به "مقررات فنی تست کیفیت برق نیروگاه های فتوولتائیک" NB/T32006 مراجعه کنید. اتصال به شبکه نیروگاه های فتوولتائیک باید الزامات اتصال به شبکه زیر را از نظر هارمونیک، انحراف ولتاژ، عدم تعادل ولتاژ، اجزای DC، نوسانات ولتاژ و سوسو زدن برآورده کند تا انرژی الکتریکی برای بارهای متناوب AC محلی تامین شود و انرژی الکتریکی به برق منتقل شود. شبکه
1. اعوجاج هارمونیک و شکل موج
پس از اتصال نیروگاه فتوولتائیک به شبکه برق، ولتاژ هارمونیک در نقطه اتصال مشترک باید الزامات GB/T14549 "هارمونیک در شبکه های برق عمومی برای کیفیت توان" را برآورده کند.
2. انحراف ولتاژ
پس از اتصال نیروگاه فتوولتائیک به شبکه، انحراف ولتاژ نقطه اتصال مشترک باید الزامات GB/T12325 "انحراف ولتاژ تامین کیفیت برق" را برآورده کند، یعنی مجموع مقادیر مطلق انحرافات مثبت و منفی. ولتاژ نقطه اتصال مشترک 35 کیلو ولت و بالاتر نباید از 10 درصد ولتاژ نامی تجاوز کند. انحراف ولتاژ در نقطه اتصال مشترک سه فاز 20 کیلو ولت به پایین +7% ولتاژ نامی است.
3. نوسانات ولتاژ و سوسو زدن
پس از اتصال نیروگاه فتوولتائیک به شبکه برق، نوسانات ولتاژ و سوسو زدن در نقطه اتصال مشترک الزامات GB/T 12326 برای نوسانات ولتاژ و سوسو زدن کیفیت برق را برآورده می کند. حد نوسان ولتاژ در نقطه اتصال مشترک ناشی از نیروگاه فتوولتائیک به تنهایی با فرکانس و سطح ولتاژ تغییرات مرتبط است.
سوسو زدن ولتاژ ناشی از یک نیروگاه فتوولتائیک در یک نقطه اتصال عمومی باید با توجه به نسبت ظرفیت نصب شده نیروگاه فتوولتائیک به ظرفیت منبع تغذیه و همچنین ولتاژ سیستم، مطابق با مفاد GBT 12326 "نوسانات ولتاژ و فلیکر کیفیت برق" و در سه سطح طبقه بندی شده است.
4. عدم تعادل ولتاژ
پس از اتصال نیروگاه فتوولتائیک به شبکه، عدم تعادل ولتاژ سه فاز در نقطه اتصال مشترک نباید از حد مشخص شده در GB/T 15543 "عدم تعادل ولتاژ سه فاز کیفیت برق" و عدم تعادل ولتاژ توالی منفی در نقطه تجاوز کند. نقطه اتصال مشترک نباید از 2% تجاوز کند و در مدت زمان کوتاهی نباید از 4% تجاوز کند. عدم تعادل ولتاژ توالی منفی ناشی از نیروگاه های فتوولتائیک نباید از 1.3% تجاوز کند و در کوتاه مدت نباید از 2.6% تجاوز کند.
5. جزء DC
هنگامی که یک نیروگاه فتوولتائیک برای بهره برداری به شبکه متصل می شود، جزء جریان DC تغذیه شده به شبکه نباید از 0.5٪ از مقدار نامی AC آن تجاوز کند. برای نیروگاه های فتوولتائیک که مستقیماً بدون عبور از ترانسفورماتور به شبکه متصل می شوند، به دلیل عوامل خاصی مانند راندمان اینورتر، محدودیت را می توان تا 1 درصد کاهش داد.
6. ضریب قدرت
ضریب توان نیروگاه های فتوولتائیک بزرگ و متوسط باید به طور پیوسته در محدوده 0.98 (سرب) تا 0.98 (تأخیر) قابل تنظیم باشد. در محدوده توان راکتیو خروجی خود، نیروگاه های فتوولتائیک بزرگ و متوسط باید توانایی تنظیم توان راکتیو با توجه به سطح ولتاژ شبکه و مشارکت در تنظیم ولتاژ شبکه را داشته باشند. هنگامی که توان خروجی اکتیو یک نیروگاه فتوولتائیک کوچک از 50% توان نامی آن تجاوز کند، ضریب توان نباید کمتر از 0.98 (پیشرو یا عقب مانده) باشد. وقتی توان خروجی فعال بین 20٪ و -50٪ است، ضریب توان نباید کمتر از ۰.۹۵ باشد (پیشرو یا عقبافتاده).
روش اتصال به شبکه نیروگاه فتوولتائیک
- به عنوان مثال، فتوولتائیک های پشت بام خانگی را در نظر بگیرید
به طور کلی، فتوولتائیک های پشت بام خانگی معمولاً به سوئیچ های حفاظت صاعقه DC، اینورترهای متصل به شبکه و سوئیچ های حفاظت در برابر صاعقه AC از طریق یک آرایه فتوولتائیک از طریق جعبه ترکیب کننده و در نهایت به طور مستقیم به شبکه برق 202/328 متصل می شوند. دستگاه های جمع آوری و ضبط جزئی داده ها را می توان در صورت نیاز پیکربندی کرد.
این نوع از سیستم های تولید برق فتوولتائیک متصل به شبکه را می توان به دو روش «نتینج متری» و «قیمت گذاری برق شبکه» به شبکه متصل کرد.
توجه:"نت مترینگ" معمولا پایانه خروجی را بعد از کنتور ورودی وصل می کند، در حالی که "قیمت گذاری برق شبکه" ترمینال خروجی را قبل از کنتور ورودی وصل می کند.
نیروگاه های فتوولتائیک بزرگ و متوسط، مانند نیروگاه های معمولی، تمام برق تولید شده را وارد شبکه می کنند. با این حال، به دلیل تعداد زیاد ماژولهای فتوولتائیک، آنها باید به آرایههای فرعی زیادی تقسیم شوند و به جعبههای ترکیبکننده زیادی مجهز شوند، که گاهی اوقات به چند کابینت توزیع DC نیاز دارند. انتهای خروجی آرایه فتوولتائیک باید مجهز به کلیدی با قابلیت خاموش کردن قوس باشد و کلید اصلی باید این قابلیت را داشته باشد که حداکثر جریان اتصال کوتاه آرایه را با 1.25 برابر حداکثر ولتاژ مدار باز آرایه به طور ایمن قطع کند. .
الکتریسیته تولید شده توسط آرایه فتوولتائیک از طریق یک کابینت توزیع DC به اینورتر متصل می شود و برق خروجی AC ولتاژ پایین توسط اینورتر نیز قبل از ورود به شبکه ولتاژ بالا از طریق ترانسفورماتور افزایش دهنده از طریق یک کابینت توزیع AC عبور می کند. خوب ترانسفورماتور پلهآپ باید یک روش اتصال مناسب را برای جداسازی اجزای DC و هارمونیک تولید شده توسط سیستم اینورتر انتخاب کند و دستگاههای سوئیچ با نقاط شکست آشکار باید در اتصال بین نیروگاه فتوولتائیک متصل به شبکه عمومی و شبکه نصب شوند.
سمت AC سیستم تولید برق فتوولتائیک نیز باید مجهز به تشخیص زمین، حفاظت از اضافه ولتاژ و جریان اضافی، ابزارهای نشانگر و ابزار اندازه گیری باشد. دستگاه های حفاظت در برابر صاعقه باید در هر دو انتهای AC و DC مجهز شوند. علاوه بر این، یک سیستم کنترل و نظارت اصلی باید پیکربندی شود که می تواند شامل سنجش و جمع آوری سیگنال های دیجیتال و همچنین پردازش، ضبط، انتقال و نمایش داده های سیستم باشد. نیروگاه های فتوولتائیک زمینی فعلی و نیروگاه های فتوولتائیک توزیع شده که به طور مرکزی به شبکه در چین متصل هستند، روش "قیمت برق شبکه" را اتخاذ می کنند.