光【guāng】伏系统【tǒng】安装之后,用【yòng】户【hù】最关心【xīn】就是发【fā】电量,因为它直接关系到用户的投【tóu】资回报,影响发电量的因素很多,组件、逆【nì】变器、电缆的【de】质量【liàng】、安装朝向方位【wèi】角【jiǎo】、倾斜角度、灰尘、阴影遮挡、组件和逆变器配比系统方案、线路【lù】设【shè】计【jì】、施工、电网电压等等各种因素都有可能【néng】,本系列文章将根据实际案例一一探讨各种因素。
逆变器没有任何问题,发电量偏低的主要原因是当【dāng】3台【tái】逆变器电站【zhàn】同时工【gōng】作功率增加时,电网电压也会【huì】随【suí】之升高,当达到国家【jiā】标准所【suǒ】规定的最高限制【zhì】时,启【qǐ】动保护机制【zhì】,逆变器【qì】停机或者限【xiàn】额运行,造成发电量【liàng】偏低。
为什么光伏输出功率增加时,电网电压会升高?虽【suī】然问题不是出在逆变器【qì】上,但逆变【biàn】器【qì】厂家为了协助客户【hù】找出真【zhēn】正的原因【yīn】,从线【xiàn】路上【shàng】进行了仔细检查,经【jīng】排查,组件【jiàn】、逆变器、开关【guān】设计选型都正【zhèng】常,问题【tí】出在逆变器【qì】到箱变这一段电缆上,电缆【lǎn】截面积达不到要求,未改【gǎi】进的线路【lù】如【rú】下图所示。
逆【nì】变【biàn】器交流侧线缆【lǎn】,应该使用交流电缆,50KW逆变器原来【lái】的4*6平方【fāng】直流PV线缆,应该换成4*35平【píng】方【fāng】铜线,两台30KW逆变器【qì】原来的4*6方直流PV线【xiàn】缆,应该换成【chéng】4*16平【píng】方铜线。
(表一 逆变器输出线缆线径选择参考对照表)
2个交流配电箱到交【jiāo】流并网柜的【de】距离分别为【wéi】30米和110米【mǐ】,使用的【de】线缆都是4*50平方铝线,能【néng】达到要求。
变压器至电表箱并网点距离大【dà】约600米,电线杆上使用4*35mm²铝线,线径过细,成为【wéi】该电站现【xiàn】象【xiàng】的【de】根因所在,逆变器交流【liú】侧线缆整改后,问【wèn】题继续存【cún】在。
在30℃时,铝的电阻率约p=2.8×10^-8,
则600米铝电缆,35mm²铝线600米电阻为
R=Lp/S=600×2.8×10^-8/(35×10^-6)=0.48欧姆。50mm²铝线100米R=Lp/S=100×2.8×10^-8/(50×10^-6)=0.056欧姆,加上其它电缆及开关【guān】的【de】电阻【zǔ】,总【zǒng】值约【yuē】 0.54欧姆.
在农【nóng】村【cūn】地区,各户距离【lí】较远,为了【le】照顾【gù】远的【de】地方,箱【xiāng】变端【duān】电网电压一般都【dōu】比较高,在420V左右。逆变器是一个电流【liú】源,为了向【xiàng】电网输送电流【liú】,逆变【biàn】器【qì】的输出电压要比箱变的电压高,逆变器的输出电压=电缆损耗【hào】电压+箱变【biàn】电压。电缆损耗电压=电流*电阻。
从上表可以看到【dào】,随着功【gōng】率的增加,如果电缆不整改,逆变器的输出电压也会【huì】随之增加【jiā】,如果要【yào】符【fú】合国【guó】家标准,必须到逆【nì】变器的电压降【jiàng】到【dào】460V以内,电【diàn】缆损耗电压只【zhī】有40V,经计算,110kW交流输出电缆如【rú】果【guǒ】大于【yú】700米,电缆面积必须【xū】要用【yòng】120平【píng】方才可以。
3)交流负【fù】载的连接【jiē】,选取【qǔ】的电缆额定电流为计【jì】算所得电缆中【zhōng】最大连续【xù】电【diàn】流的1.25倍。
4)考虑温度对电缆的性能的影响。温【wēn】度越高,电缆的载【zǎi】流量就【jiù】越少,电缆要尽量安装在通风散【sàn】热的【de】地方。
5)考虑电压降不要超过2%。