一種降低光伏變壓器損耗的方法以及對(duì)應(yīng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光伏發(fā)電站領(lǐng)域,具體涉及一種降低光伏變壓器損耗的方法以及對(duì)應(yīng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái),能源供給趨緊和環(huán)境破壞成為全球性的重大問(wèn)題,世界各國(guó)正在積極采取措施解決與之相關(guān)的問(wèn)題,開(kāi)發(fā)利用清潔的可再生能源勢(shì)在必行。光伏發(fā)電由于具有安全可靠,無(wú)噪聲污染,無(wú)污染排放,能源質(zhì)量高、不受資源分布地域的限制的特點(diǎn),獲得了越來(lái)越多的青睞。隨著光伏發(fā)電優(yōu)惠政策出臺(tái)和光伏組件成本降低,光伏電站的規(guī)?;ㄔO(shè)迅速發(fā)展。
[0003]有效的降低光伏發(fā)電站的損耗,對(duì)提高光伏電站的經(jīng)濟(jì)效益具有很大的影響。光伏電站損耗主要包括:光伏陣列損耗、直流電纜損耗、逆變器損耗、交流電纜損耗和變壓器損耗。變壓器的損耗包括空載損耗和負(fù)載損耗,空載損耗主要是鐵損,包括磁滯損耗和渦流損耗;磁滯損耗與頻率成正比;與最大磁通密度的磁滯系數(shù)的次方成正比。渦流損耗與頻率、最大磁通密度、矽鋼片的厚度三者的積成正比。負(fù)載損耗主要是負(fù)載電流通過(guò)繞組時(shí)在電阻上的損耗,一般稱(chēng)銅損。其大小隨負(fù)載電流而變化,與負(fù)載電流的平方成正比;(并用標(biāo)準(zhǔn)線(xiàn)圈溫度換算值來(lái)表示)。負(fù)載損耗還受變壓器溫度的影響,同時(shí)負(fù)載電流引起的漏磁通會(huì)在繞組內(nèi)產(chǎn)生渦流損耗,并在繞組外的金屬部分產(chǎn)生雜散損耗。研究表明變壓器損耗最大占總體損耗的7%。所以,通過(guò)減少光伏變壓器損耗來(lái)提高光伏電站整體發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益具有很大的實(shí)際意義。
[0004]根據(jù)光伏發(fā)電特點(diǎn),有光照時(shí),光伏電站發(fā)電;無(wú)光照時(shí),光伏電站不發(fā)電。但是,當(dāng)無(wú)光照光伏電站不發(fā)電時(shí),變壓器仍然空載運(yùn)行,給光伏變壓器帶來(lái)很大損耗,降級(jí)了光伏電站的發(fā)電效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種降低光伏變壓器損耗的方法以及對(duì)應(yīng)的光伏發(fā)電系統(tǒng),用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的光伏變壓器損耗大的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的方案包括:
[0007]一種降低光伏變壓器損耗的方法,包括以下步驟:
[0008](I)判斷并網(wǎng)斷路器和逆變器狀態(tài);
[0009](2)當(dāng)并網(wǎng)斷路器處于結(jié)合位置且逆變器處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),根據(jù)變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗計(jì)算變壓器的總損耗;采集并計(jì)算逆變器的輸出功率;將變壓器的總損耗與逆變器的輸出功率進(jìn)行比較,當(dāng)斷逆變器的輸出功率小于a倍的變壓器總損耗,且持續(xù)時(shí)間大于第一設(shè)定時(shí)間時(shí),控制并網(wǎng)斷路器和變壓器斷路器分閘;否則不動(dòng)作;
[0010](3)當(dāng)并網(wǎng)斷路器處于分離位置且逆變器處于停運(yùn)狀態(tài)時(shí),計(jì)算變壓器的空載損耗;采集太陽(yáng)輻射度并計(jì)算逆變器的預(yù)測(cè)輸出功率;將變壓器的空載損耗與逆變器的預(yù)測(cè)輸出功率進(jìn)行比較,當(dāng)斷逆變器的預(yù)測(cè)輸出功率大于b倍的變壓器空載損耗,且持續(xù)時(shí)間大于第二設(shè)定時(shí)間時(shí),控制并網(wǎng)斷路器和變壓器斷路器合閘;否則不動(dòng)作。
[0011]所述步驟⑷中a為0.9,第一設(shè)定時(shí)間為1min ;所述步驟(7)中b為1.1,第二設(shè)定時(shí)間為1min。
[0012]一種光伏發(fā)電系統(tǒng),包括逆變器、斷路器、光伏變壓器、并網(wǎng)斷路器以及智能控制器和太陽(yáng)輻射儀;所述逆變器依次通過(guò)逆變器、斷路器、光伏變壓器、網(wǎng)斷路器用于連接電網(wǎng);所述智能控制器分別采樣連接逆變器、光伏變壓器和太陽(yáng)輻射儀,所述智能控制器還控制連接并網(wǎng)斷路器;通過(guò)智能控制器來(lái)降低光伏變壓器損耗,包括以下步驟:
[0013](I)判斷并網(wǎng)斷路器和逆變器狀態(tài);
[0014](2)當(dāng)并網(wǎng)斷路器處于結(jié)合位置且逆變器處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),根據(jù)變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗計(jì)算變壓器的總損耗;采集并計(jì)算逆變器的輸出功率;將變壓器的總損耗與逆變器的輸出功率進(jìn)行比較,當(dāng)斷逆變器的輸出功率小于a倍的變壓器總損耗,且持續(xù)時(shí)間大于第一設(shè)定時(shí)間時(shí),控制并網(wǎng)斷路器和變壓器斷路器分閘;否則不動(dòng)作;
[0015](3)當(dāng)并網(wǎng)斷路器處于分離位置且逆變器處于停運(yùn)狀態(tài)時(shí),計(jì)算變壓器的空載損耗;采集太陽(yáng)輻射度并計(jì)算逆變器的預(yù)測(cè)輸出功率;將變壓器的空載損耗與逆變器的預(yù)測(cè)輸出功率進(jìn)行比較,當(dāng)斷逆變器的預(yù)測(cè)輸出功率大于b倍的變壓器空載損耗,且持續(xù)時(shí)間大于第二設(shè)定時(shí)間時(shí),控制并網(wǎng)斷路器和變壓器斷路器合閘;否則不動(dòng)作。
[0016]所述步驟⑷中a為0.9,第一設(shè)定時(shí)間為1min ;所述步驟(7)中b為1.1,第二設(shè)定時(shí)間為1min。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)采集光伏變壓器的逆變器功率和變壓器損耗功率并進(jìn)行比較,當(dāng)逆變器實(shí)時(shí)功率小于a倍的變壓器損耗功率且持續(xù)第一設(shè)定時(shí)間時(shí),控制變壓器斷路器和并網(wǎng)斷路器分閘;當(dāng)逆變器實(shí)時(shí)功率大于b倍的變壓器損耗功率且持續(xù)時(shí)間大于第二設(shè)定時(shí)間時(shí),控制變壓器斷路器和并網(wǎng)斷路器合閘。有效地降低變壓器的有載損耗時(shí)間,減少變壓器損耗,提高光伏發(fā)電效率。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明降低光伏變壓器損耗方法實(shí)施例的流程圖;
[0019]圖2是本發(fā)明光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]降低光伏變壓器損耗方法實(shí)施例
[0021]如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例的降低光伏變壓器損耗方法包括以下步驟;
[0022](I)檢測(cè)并判斷并網(wǎng)斷路器和逆變器狀態(tài)。
[0023]檢測(cè)并判斷并網(wǎng)斷路器和逆變器的運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)并網(wǎng)斷路器處于結(jié)合位置且逆變器處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),進(jìn)入步驟(2);當(dāng)并網(wǎng)斷路器處于分離位置且逆變器處于停運(yùn)狀態(tài)時(shí),進(jìn)入步驟(5)。
[0024](2)計(jì)算變壓器的總損耗。
[0025]根據(jù)變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗計(jì)算變壓器的總損耗。計(jì)算公式如下:
[0026]I)有功損耗:Δ P = ΡΟ+ΚΤ β 2ΡΚ
[0027]2)無(wú)功損耗:Δ Q = Q0+KT β 2QK
[0028]3)綜合功率損耗:Δ PZ = Δ P+KQ Δ Q
[0029]PO——空載損耗(kW)
[0030]PK——額定負(fù)載損耗(kW)
[0031]SN——變壓器額定容量(kVA)
[0032]1 % 一一變壓器空載電流百分比
[0033]UK %——短路電壓百分比
[0034]β 一一平均負(fù)載系數(shù)
[0035]KT--負(fù)載波動(dòng)損耗系數(shù)
[0036]QK--額定負(fù)載漏磁功率(kvar)