欢迎光临散文网 会员登陆 & 注册

【光伏设计】光伏电站超配及弃光PVsyst分析方法

2021-09-03 15:37 作者:光伏学堂  | 我要投稿

随着光伏行业的迅速发展在光伏电站系统设计(尤其在大型工商业光伏电站和地面电站)中如何降低组件和系统投资成本提升光伏投资收益成为光伏电站系统设计和优化的重要目标在2019年推进平价上网的光伏电站中降低初始投资和降低度电成本采取多种技术手段尤为重要。其中光伏电站中的容配比优化设计超配成为最常用的和最为主要的降本增效的方式之一。

通常讲的超配主要是指直流侧超配:光伏方阵的安装容量与逆变器额定容量之比。在推进平价上网的过程中随着光伏组件的价格快速降低组件的超配更为有利超配比也得到很大的提高。根据最新的行业观点:我国一类太阳能资源地区不宜超过1.21;二类太阳能资源地区不宜超过1.41;三类太阳能资源地区不宜超过1.8:1。具体地点和具体项目案例的容配比优选又与当地光资源情况、地理条件、设备选型、系统损耗、工程造价、上网电价、限发情况等各种因素有关需要经技术经济比较后确定。

光伏电站的超配除常规的直流侧超配外还有交流侧超配光伏区逆变器的额定容量相对主变容量的配比或者对于一个发电单元中组串逆变器额定容量相对该发电单元箱变容量的配比。

图1:光伏电站超配分类(非行业标准分类,仅供参考)

当光伏电站超配后由于逆变器交流侧的输出瓶颈限制就会产生直流侧限功率和主变侧限功率另一种并网点限功率则是由于调度要求或其他情况并网点上网功率不能超过某功率或主变额定功率。

相关研究表明适当提高容配比是降低度电成本和提发电高收益的有效手段但由于容配比提高就会存在超配损失和限发的风险因此并不是越高越好。当我们在优选容配比时如何分析超配损失和限发损失呢?PVsyst软件提供了几种分析方法。

1.直流侧超配损失

采用PVsyst对项目进行建模概述如下:

(1)建立项目地地点、气象信息:输入项目的经纬度海拔高度等信息获取气象数据。

(2)做一个光伏系统:组件和逆变器设备选型、系统配置(容配比)、损失项设置三维建模等。在损失项设置中,老化选项卡可以调整衰减及匹配损失设置在设置模拟第N年。

图:2老化选项卡设置


(3)模拟运行读取报告

(4)直流侧限功率损失可查看InverterLossOverNominalInv.Power对应的损失项。

2.PVsyst限功率运行逐年模拟

限功率运行模拟方式在PVsyst软件有能量管理,它有个选项卡其中第并网功率限制,在模拟过程中应用并网限功率模式可以填入限制的功率值。其中功率限制点又有两个选型其一是在逆变器处限制逆变器的输出注入电网的功率通过逆变器后定义的损耗(交流电缆、变压器等)会进一步降低。其二是在并网点处限制并网点的上网功率逆变器的输出功率将更高一些用于来补偿逆变器后的损失。该选项卡显示限功率的数值、逆变器的容量、光伏组件的容量给出了光伏组件容量和限功率的比值powerratio如图3。当比值大于21时软件提示是不合理的配比。

图3:以164kW案例限功率模式设置

分析每年限功率的情况老化依次选择第N年模拟查找报告中能量流损失图最后一项即可看到因逆变器超配和并网点限电造成的发电量损失如图4。该分析方法虽然可以直观的限电损失比但缺点在于并网点只能设置恒功率限发不能设置不同时间段的非恒功率限发。

图4:逆变器超配和并网点限发损失示意图(图3案例)


3.PVsyst逐年逐小时功率分析

并网功率限制取消限功率模拟即按照正常模拟分析。通过调取8760个小时数据分析筛选并网点功率超过设置功率的数据可以统计和分析出逆变器超配损失情况以及并网点限发损失情况。逐小时数据分析较为繁琐但便于分析过程信息。

4.PVsyst老化工具模拟

高级仿真模块中采用老化工具可代替逐年模拟的工作一次性模拟25年或30年的发电量分析。首先设置的是模拟周期—smulationdoneevery(years)每几年模拟一次其次是模拟年限—总的年数。量参数均可调周期越短即分析的数量越多模拟用时越长;总的年数越多用时越多;选择周期和总年数后下面即显示模拟的年数可选择是否生成报告和变量。模拟完成后可在报告中查阅25年或模拟年限中组件逐年衰减参数、每年发电量及PR值。若需查找逐年的超配损失数据需查找逐年的报告,此时需设置模拟周期为1年并生成报告

图5:老化工具分析


5、总结

光伏电站的超配设计可以有直流侧超配、交流侧超配以及交直流组合超配以达到降低光伏电站的造价的目的。在弃光和限发损失方面既有逆变器限发损失也有按并网点最大功率限制的限发损失。本文基于PVsyst功能介绍了几种分析方法是否限功率运行分析,老化工具和逐小时分析。

 

《PVsyst全套视频教程》这门课程以光伏项目实例进行讲解,帮助初学者快速入门,解决光伏系统设计难题,掌握光伏系统设计核心技术


戳此马上加入课程

https://mobile.yangkeduo.com/goods.html?goods_id=267261122610


【光伏设计】光伏电站超配及弃光PVsyst分析方法的评论 (共 条)

分享到微博请遵守国家法律