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交流母線分布式光伏發電系統的網絡結構

2015-11-17 16:31:50 点击:1707

交流母線分布式光伏發電系統是在目前配電網結構基礎上最爲理想的並網光伏發電系統。交流母線分布式光伏發電系統需要解決的問題有很多,主要集中在以下幾個方面:交流母線分布式光伏發電系統的網絡結構、逆變器並網運行的控制、逆變器並聯運行的控制和並網逆變器輸出的電能質量問題等。

 

交流母線分布式光伏發電系統的網絡結構有两种解决方案:一种是无直流母线的单纯交流母线方案;一种是交直流混合母线方案。除了基本结构以外,并网逆变器与交流母线的连接方式也是网络结构中需要重点关注的问题。

1.單純交流母線方案
所謂單純交流母線方案指的是網絡結構中只有公共的交流母線,沒有公共的直流母線。
單純交流母線方案的優勢在于並網單元分布于各種發電和儲能單元中,容量對較小,可靠性高;其缺點是各並網單元變流器結構以及各單元間的協調控制較爲複雜。

 

2.交直流混合母線方案
交直流混合母線方案指的是網絡結構中既有公共的交流母線,也有公共的直流母線。具體而言,又可以分爲兩種網絡結構。
第一種結構中,所有光伏單元的輸出都經DC-DC變換,並聯在公共直流母線上,再通過集中的逆變方式並人交流電網。這種方式要求各個光伏單元和儲能單元具有相同的功率和電壓等級。
第二種結構中,功率和電壓等級相同的各個光伏元和儲能單元通過公共的直流母線和集中的逆變器與交流電網相連,功率等級較高的光伏單元和儲能單元直接並人交流電網。這種方式適用于大型光伏電站與常規光伏單元並存的應用場合。這種結構也適用于多能源種類的分布式發電系統,比如風力和光伏混合發電系統示。因爲風電系統的功率一般大于光伏系統,因此采用這種結構更爲合適。
采用交直流混合母線方式,可以實現發電系統的能量優化控制和並網控制的耦。能量優化控制部分的DC-DC變換器和並網部分的逆變器均可以采用常規的拓撲結構,設計和實現都比較容易。另外,直流母線到交流母線間的逆變器除了采用上述分布式逆變器結構外,還可以使用集中控制的大型逆變器,這種方案適用于發電單元比較集中、容量大的光伏電站。