新能源光伏发电站项目建设管理思考

发表时间:2021/4/25   来源:《中国电业》2021年第3期   作者:王瑞珍
[导读] 作为工业和人口大国,我国对能源的需求只增不减。为保障工业正常运转,满足人民生活需求,新能源光伏发电应运而生。
        王瑞珍
        内蒙古粤电蒙华新能源有限责任公司   内蒙古自治区 呼和浩特市010020
        摘要:作为工业和人口大国,我国对能源的需求只增不减。为保障工业正常运转,满足人民生活需求,新能源光伏发电应运而生。新能源光伏发电不仅补充完善了电力行业建设,还缓解了能源供应紧张,避免了对生态环境的污染和破坏,极大促进了新能源的开发和利用。
关键词:新能源;光伏发电;项目建设
引言
        随着光伏电站建设规模的扩大,应实现对并网光伏电站的实时监控,掌握光伏电站的运行状况,保证光伏并网后的电网安全运行。结合物联网新技术,构建统一的分布式光伏监控管理系统,能够对不同厂商、不同类别的逆变器和其他相关电气设备进行监控,从而实现电站管理效率最优化,并可以优化分布式光伏电站的运行,提高地区电网对分布式光伏的消纳能力。
1 光伏微电网系统结构
        太阳能的输出在不同程度上受各种因素(如光)的影响。为了解决由负载波动引起的功率不平衡和低频质量问题,我们可以安装适合整个太阳能系统的储能系统。如果系统由单个储能元件组成,则当将太阳能微电网系统的储能系统连接到电网时,很少会出现一系列问题。在构建混合储能系统的过程中,为了获得更好的效果,本章选择了电池和超级电容器的数学模型,最后,实现了混合储能系统的构建。例如,太阳能发电系统、混合能源存储系统等。所有组件均起作用。根据电压水平的实际要求,合理使用升压转换器可以顺利连接直流母线和太阳能电池。在混合储能系统中,双向 DC/DC 转换器用于控制储能元件的充电和放电,因此,系统可以在各种状态下平稳运行,并满足系统运行的基本要求。
2 重要性
        太阳能是光伏电站唯一的能源供应,不仅不产生噪音和污染,而且突破地域限制,取之不尽用之不竭。与火力发电、水力发电相比,太阳能发电不需要大型机械设备过多参与,减少了设备上电能的消耗和浪费,可直接输送到电力设施,符合现行环保发电标准和要求。光伏发电是利用半导体界面的光伏效应,将光能直接转化为太阳能的技术。该技术可减少太阳能在发电过程中的无用损耗,功率转换率达80%以上。太阳能作为一种重要的可再生能源,可以改善全球能源短缺的现状,避免国与国之间因争夺资源而引发的“价格战”。由于地多人少,光伏发电不需要通过同声传热和温度来降温。它可以在人口稀少的地区进行,这样可以节省土地资源。与传统电站相比,光伏发电的过程和环节更简单,省去了更复杂的步骤,节省了人力、物力和财力,并指出大大降低了机械设备的维修成本。在将太阳能转化为电能的过程中,晶体硅作为储能器件起着关键的作用。晶体硅结构简单,在运输过程中不需要配备太多的保护措施,大大节约了运输成本;使用寿命长,正常运行时间长达30年,大大节约了材料成本。
3 新能源光伏发电站项目建设的管理策略
        3.1 变压器设备制造过程的监理
        1)原材料及元器件监控。由于变压器设备原材料及元器件成本占设备成本的比例较高,硅钢片品牌及规格型号、电磁线材质及元器件品牌直接关系到变压器设备的制造成本,且原材料及元器件一旦封入变压器箱体,很难再次复检,这往往是设备承包商偷工减料、弄虚作假的重点部件。因此,对原材料及元器件进行及时有效地监控,可大幅降低后续工序的质量整改需求。2)制造、装配工艺监控。变压器的器身制造、装配工艺的严谨性及防金属异物控制可有效提升变压器的出厂性能,从而可减少漏油的可能性、降低空载/负载的损耗,以及避免局部放电测试的超标。3)试验过程监控。变压器试验是在实验室条件下对变压器各方面性能进行的全方位检测,以验证其是否满足设备采购技术的协议要求。

该节点的监控已被列入设备监理机构的监督重点,主要从人员资格、检测仪器校验、待测变压器器件的完备性(避免将专用试验件用于产品件测试)、检测规范性、电力试验条件等方面进行全要素的监控。
        3.2 单一并网条件下的策略
        (1)滤波是提高可再生能源并网发电的输出功率质量的常用方法。低通滤波器由于其自身的特性而带来可再生能源的功率波动,从而获得稳定的输出功率参考值,而缺失部分则由混合储能系统补充或吸收。(2)针对混合动力储能系统配电问题的当前主流方法是利用超级电容器的快速变化特性来稳定高频功率差,并利用电池来稳定低频功率差以延长整个混合动力储能系统的寿命。当前,主要方法是规则方法和过滤方法。规则方法主要是将混合储能系统的总输出功率设置在一定范围内。在一定的功率范围内,电容器输出该功率。考虑到超级电容器的小容量,该方法将超级电容器的充电和放电功率保持在较小水平。但是,这种设计方法会使电池在不同的输出功率范围内跳跃,加剧了频繁的充电和放电情况,并缩短了整个混合储能系统的使用寿命。滤波方法是通过低通或高通滤波器将新能源发电系统的输出功率分为高频部分和低频部分。在获得超级电容器和蓄电池的输出功率参考值之后,由于总线电压是恒定的,因此,将功率参考值转换为电流参考值,然后,使用双向DC/DC转换器的电流闭环控制来获得每个组件的理想输出。该方法原理简单、效果好、适用范围广。
        3.3 监控平台中的网络通信及安全防护技术
        分布式光伏电站的运行数据信息需要借助通信数据网才能传输到监控主站平台,实现对分布式光伏电站运行数据信息的实时监视和操作控制。在网络通信系统的构建中,应合理分配各个分布式光伏电站的网络通信地址,并设置好相应的互联通信地址,不应出现地址冲突导致网络通信中断的事件发生。在网络通信系统的架构方面,可以分为接入层、汇聚层和核心层等,保证网络通信系统的层次清晰。在监控平台网络路由的构建中,将降低各个分布式光伏电站对网络路由的消耗,提高网络通信的性能和速率,降低网络通信系统中的错误数据包的数量,保障网络通信系统的稳定,使得监控平台能够可靠对各个分布式光伏电站进行实时监视和控制。同时,由于分布式光伏电站可以采用无线通信技术和监控主站平台相互通信,故存在着较大的网络安全风险。为了保证监控平台的网络安全,需要采取相应的网络安全控制措施,如数据信息加密技术、逻辑隔离、访问控制、安全审计和入侵检测等网络安全保障技术。随着分布式光伏的进一步发展,分布式光伏电站监控平台的技术水平将会直接影响分布式光伏的大规模应用,故今后应加强对分布式光伏电站监控平台开发技术的应用研究。
        3.4 满足并网功率的质量和混合储能能量分配的策略
        太阳能微电网中的混合储能系统的控制策略主要基于分频。分频方法主要使用低通滤波器来识别控制信号。高频信号被引入超级电容器控制回路中,而低频信号被引入电池控制回路中,从而两个能量存储元件可以实现协调控制。分配是系统中的功率平衡,用于稳定DC 总线电压,实时感测负载和太阳能电池的输出功率以及计算混合储能设备的功率参考值。它根据电池和超级电容器的性能分配储能设备吸收或消耗的功率,并根据储能元件的SOC 确定储能设备的工作模式,以优化系统的工作状态并延长储能设备的寿命。
结束语
        混合储能装置可以更有效地分离功率波动的低频和高频成分。通过独立、集成的集成控制,实现了太阳能、储能和负荷之间的能量平衡,并保持了系统的安全稳定运行。文章通过对新能源光伏发电站项目进行了简要探讨和分析,就项目建设的重要价值、注意事项和管理策略做出了剖析。
参考文献
[1] 余文山.应用于光伏微电网的分布式混合储能系统功率分配策略研究[D].湖北工业大学,2020.
[2] 王淑娟,薛满宇,刘松民.光伏组件超配的经济性分析[J].中国电力,2016,49(6):181-184.
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