光伏电气一次、二次系统结构优化与性能评估.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 25 光伏电气一次、二次系统结构优化与性能评估 武艺玄 山西启光发电有限公司,山西 临汾 031300 摘要:摘要:随着社会的不断发展,人们对于光伏发电、水力发电、风力发电等新能源技术的应用也是越来越重视。光伏电气一次、二次系统则是支持其太阳能转换为电能的关键所在,通过加强光伏电气一次、二次系统的结构优化与性能评估,能够有效的解决现阶段光伏电气一次、二次系统运行过程中存在的问题,进一步提升电气一次、二次系统的运行效率和运行质量,从而以此来推动光伏发电行业更加快速的发展。因此本文将通过光伏电气一次、二次系统概述、结构优化设计和性能评估方法等几个方面内容对其进行具体的
2、研究分析。关键词:关键词:光伏发电;电气一次、二次系统;结构优化;性能评估 中图分类号:中图分类号:TM07 随着光伏发电技术的愈加成熟,其逐渐取缔传统火力发电方式,成为现阶段电力行业内重要的产电方式之一。而在光伏发电过程中需要做好电气一次、二次系统的结构优化和性能评估工作,通过对光伏电气一次、二次系统的运行性能进行评估,来分析其所存在的结构问题和运行问题,并以此为基础来对其一次、二次系统的组成结构进行优化设计,以此来推动光伏电气系统更加安全稳定的运行。1 光伏电气一次、二次系统概述 光伏电气一次系统指的是由光伏组件、逆变器、送电线路、变压器、断路器等发电、输电、变电、配电等设备组成的系统;二
3、次系统指的是由继电保护、安全自动控制、系统通讯、调度自动化等组成的系统。光伏电气一次、二次系统共同实现了电力系统的安全稳定运行,电气二次系统是基于电气系统一次系统上稳定运行的,通过对光伏电气一次、二次系统的综合性能进行评估,优化其组成结构,不仅能够在保证光伏电气一次、二次系统运行质量的同时提升其运行效率,而且还能够降低能源转化过程中造成的自身损耗,及时解决掉光伏电气一次、二次系统存在的运行隐患问题,从而以此来进一步提高光伏电气一次、二次系统运行的安全性和稳定性1。2 光伏电气一次、二次系统结构优化设计 2.1 光伏电气一次、二次系统之间的相互协调 光伏发电的核心是通过一次、二次系统之间的相互作
4、用,将太阳能转换为电能进行能源供给,其中电气一次系统和电气二次系统的设备组成是不同的,一次系统主要涉及到光伏发电系统的输配电,而二次系统则侧重于电气系统的安全防护和自动化控制。在光伏电气一次、二次系统结构优化过程中,最重要的便是需要协调两个系统之间的互补关系,首先在进行光伏电气系统建设的时候,对系统设备结构位置进行优化设计,确保所有的设备满足后期系统运行需求,其次根据该地区用电需求和光伏发电规模等因素对系统结构进行不断的优化,在保证满足光伏发电需求的同时尽可能的降低电气一次、二次运行过程中对自身造成的损耗,以此来达到提升电气一次、二次系统运行效果,延长电气系统设备使用寿命的目的2。2.2 光伏
5、方阵和逆变器的设计 光伏电气一次系统的作用发挥还会受到运行温度、湿度等环境因素的影响,针对运行环境对光伏电气一次系统结构进行优化设计,也能够起到较为明显的促进作用。充足的太阳能是保证光伏电气系统运行效率的关键所在,而在进行光伏电气一次系统结构优化的时候也要充分考虑光伏方阵和逆变器的优化设计,光伏方阵的朝向和间距需要根据太阳光照方向和强度进行设计,既要保证能够最大程度上收集到太阳能,又要尽可能控制光伏方阵的建设成本,实现光伏发电的利益最大化。逆变器的优化设计也会直接影响到光伏电气一次、二次系统的运行效率,将逆变器与光伏电气系统其它设备之间的组成结构进行优化设计,尽可能的保证逆变器功能作用的全面发
6、挥3。中国科技期刊数据库 工业 A 26 图 1 光伏发电系统 2.3 接线箱和光伏发电保护 在进行光伏电气一次、二次系统结构优化设计的时候还能够对接线箱和光伏发电保护装置进行优化,一般情况下在进行接线箱安装的时候便将其位置选定于较为便利的地方,方便后期维护保养、维修工作的开展,而且对于接线箱的保护等级要求也是比较高的,其一般不得低于 IP54,这样才能够尽可能的避免接线箱出现运行故障,保证整个光伏电气一次、二次系统运行的安全性和稳定性。光伏发电保护设计也是光伏电气一次、二次系统优化设计的重要影响因素,光伏电气一次、二次系统所涉及到的电气设备、系统数量比较多,受到的影响因素种类也比较复杂,通过
7、加强对光伏发电保护设计,减少外界因素所可能造成的影响,例如在光伏发电站周边安装避雷针、感应雷等,能够有效避免雷电对光伏电气一次、二次系统造成的影响,有利于更好的保证光伏电气一次、二次系统的安全稳定运行。2.4 加强系统信息化建设 随着人工智能技术、自动化技术等先进技术的愈加成熟,电力行业也要不断加强信息化技术在光伏电气一次、二次系统结构优化设计中的应用,通过利用BIM 技术等多光伏电气一次、二次系统的运行情况进行模拟,在模拟过程中不断完善现阶段光伏电气一次、二次系统中存在的问题。而且光伏电气一次、二次系统的信息化建设还能够实现其内部所有电气设备的实时监测,利用自动化控制系统监测电气设备的运行状
8、态,这样即使光伏电气一次、二次系统出现运行故障,那么通过自动化监测系统也能够及时发现电气设备的运行故障原因和故障位置,为光伏电气一次、二次系统维修工作的开展提供重要的数据支持。2.5 BIM 技术在光伏电气一次、二次系统结构优化中的应用 随着光伏发电行业的不断发展以及各种先进技术的愈加成熟,BIM 等技术在光伏电气一次、二次系统中也能够发挥出较为重要的应用作用,通过 BIM 技术能够将光伏电气一次、二次系统的运行情况进行模拟,而后观察系统的模拟运行情况来对其所存在的结构问题进行不断的优化,这样便能够有效的提升光伏电气一次、二次系统的运行质量和运行效率。同时根据 BIM 技术还能够对光伏电气一次
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