光伏電站采用逐級(jí)匯流就地升壓的方式運(yùn)作,在設(shè)計(jì)階段需要仔細(xì)估算光伏電站最大峰值/短路電流,進(jìn)而選擇導(dǎo)線截面以及保護(hù)元件的整定值,以兼顧系統(tǒng)安全和投資密度最優(yōu)。直流側(cè)最大電流就組件峰值/短路電流的有機(jī)疊加,而交流側(cè)則是根據(jù)三相交流電的算法計(jì)算。
一、氣象數(shù)據(jù)和光伏電站線路電流的關(guān)系
通常情況下,估算線路電流很少考慮當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)(主要是輻照度及溫度),但實(shí)際情況是,氣象數(shù)據(jù)對(duì)光伏電站的線路電流是有一定影響的。
首先,光伏電站的發(fā)電單元是太陽(yáng)能組件,太陽(yáng)能組件的輸出電流會(huì)受溫度和輻照度的影響。溫度越高,相應(yīng)的電流輸出越高(相反,電壓是下降的);同樣,輻照度越高,電流越大。
其次,溫度和輻照度是不穩(wěn)定的,一定組合情況下,會(huì)導(dǎo)致電流出現(xiàn)較大波動(dòng)。比如,某地每年八月份會(huì)出現(xiàn)全年最大輻照值,此時(shí)溫度也相對(duì)較高,這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)全年峰值/短路電流最大值,對(duì)線路及保護(hù)元件是重要的考驗(yàn)。
二、具體計(jì)算方法
根據(jù)上述情況,保護(hù)元件整定值、線纜截面的選擇必須根據(jù)全年中半小時(shí)最大負(fù)荷參數(shù)選擇。
2.1半小時(shí)最大負(fù)荷
半小時(shí)最大負(fù)荷是電力系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算時(shí)用到的術(shù)語(yǔ)。電力用戶有功日負(fù)荷曲線可以根據(jù)有功功率表每隔半小時(shí)的讀書(shū)繪制而成,為便于計(jì)算,負(fù)荷曲線多繪制成階梯形,橫坐標(biāo)一般按半小時(shí)分隔,其中功率最大的半小時(shí)區(qū)間,稱為“半小時(shí)最大負(fù)荷”。
2.2舉例
某地某光伏發(fā)電項(xiàng)目,容量1MW,采用255W組件,短路電流8.68A,20塊組件串聯(lián)成一個(gè)支路,16路匯一至匯流箱,兩臺(tái)500KW逆變器分別連接隔離變后,通過(guò)并網(wǎng)柜一回380V并網(wǎng)。
下表是近十年該地區(qū)每月最大輻照度統(tǒng)計(jì)表:
從表看出,2009年8月某日的最大曝射量最大,為1364W/m²。
此時(shí)發(fā)電功率為:1000*1.364=1364KW。