一種光伏電站預裝式逆變升壓裝置的研究與運用

特變電工新疆新能源股份有限公司 ■ 王志強朱立國

一種光伏電站預裝式逆變升壓裝置的研究與運用

特變電工新疆新能源股份有限公司 ■ 王志強*朱立國

結合國內太陽能光伏發電項目中逆變升壓裝置選擇和運用的介紹，詳細探討預裝式逆變升壓裝置及運用分析。

光伏發電；預裝式；逆變升壓裝置

0　引言

隨著光伏建設企業的激增，競爭日益激烈，在同等條件下如何節省光伏電站的建設成本成為目前各大企業爭相解決的問題。目前光伏電站的設備配置已越發規范，尤其是逆變器和升壓箱變在配置標準上大同小異，布置格局及方式也差異不大。因此，將直流柜、逆變器、交流低壓柜、升壓變壓器、交流高壓柜等設備需要重新組合排列集中預裝在一個特制的箱體中，完成光伏發電系統的逆變升壓功能。

1　目前國內太陽能光伏發電項目中逆變升壓裝置的選擇及運用

1.1光伏發電中逆變裝置的選擇

逆變裝置作為光伏發電系統中的逆變環節，大多選用不同容量的逆變器來完成直流電向交流電的轉換， 國內目前逆變器的類型分為小容量的組串式逆變器及大容量的電站型逆變器。

1.2光伏發電中升壓裝置的選擇

太陽能發電通過逆變器將發出的直流電轉換成交流電時，電壓一般為低壓270～450 V之間［1］，還必須通過變壓器來進行相應的升壓，以便滿足電力的輸送及接入要求。目前國內大多選用美式箱變或歐式箱變。

1.3國內大部分逆變升壓裝置在光伏電站施工中的運用

由于光伏電站大部分建設地點偏僻，環境惡劣，一般光伏電站逆變器、升壓變壓器需要分別在現場預制基礎，設備分別安裝完畢后還需鋪設逆變器至升壓箱變的電纜，才能組成一個完整的逆變升壓裝置。此種方式施工周期較長且施工成本及安裝費用較高。

2　預裝式逆變升壓裝置研究與運用分析

2.1預裝式逆變升壓裝置的介紹

預裝式逆變升壓裝置是將直流柜、逆變器、交流低壓柜、升壓變壓器、交流高壓柜等設備重新組合排列集中預裝在一個特制的箱體中［2］，完成光伏發電系統的匯集、直流逆變、交流升壓等功能。與傳統建造逆變器基礎、升壓箱變基礎相比，預裝式逆變升壓裝置（圖1）具有成本低、節約用地面積、建設周期短的特點。

2.2預裝式逆變升壓裝置的施工周期及成本分析

1）預裝式逆變升壓裝置在項目施工現場僅需要澆筑一個設備基礎，而目前國內常規選用單獨的逆變器及變壓器必須分開澆筑兩個設備基礎。因為減少了一個設備基礎的施工工序，所以減少了土建的施工周期。

2）以20 MW集中式光伏電站為例，對比預裝式逆變升壓裝置與常規逆變、箱變設備優勢，如表1所示。

3）常規的逆變器及變壓器在現場分別安裝完畢后，還需完成逆變器及箱變之間的電纜連接。而預裝式逆變升壓裝置在現場吊裝完畢后，即為一個整體，逆變升壓采用硬連接，避免了現場的接線，不僅節省了電纜的成本，還節省了施工接線的周期。

表1　預裝式逆變升壓裝置與常規逆變、箱變設備對比一覽表

4）以1 MW光伏區設備為例，預裝式逆變升壓裝置在安裝時僅需要吊裝一次，吊裝重量在3.8 t左右；相比目前常規的逆變器約1.4 t、變壓器約2.6 t分開吊裝，因使用的吊車噸位不變，不僅降低了安裝成本，同時也節省了吊裝的時間成本。

5）預裝式逆變升壓裝置在變壓器側安裝散熱片采用自然風冷方式，逆變器側安裝風機強制風冷，兩項不同的降溫措施完全可以保證預裝式逆變升壓裝置在環境惡劣的多風沙地區正常運行。

6）預裝式逆變升壓裝置目前已在特變電工新疆新能源股份有限公司部分自建項目上試點使用，相關數據表明，該裝置基本上可達到以上預期的投資目標。

3　結束語

如何節省光伏電站的建設成本及施工周期成為當前制約光伏電站建設企業發展的因素。預裝式逆變升壓裝置借助于成熟箱式變電站及逆變器的技術，將逆變升壓系統重新組合排列，整體預裝在一個特制的箱體中，完成光伏發電系統的逆變升壓功能。該裝置具有成本低、節約用地面積、建設周期短的特點，市場前景將十分廣闊。

2015-11-12

王志強 （1989—），男，本科、助理工程師，主要從事光伏發電方面的研究。523860898@qq.com

［1］董密， 羅安.光伏并網發電系統中逆變器的設計與控制方法［J］.電力系統自動化， 2006. 20（20）: 97-102.

［2］邵勁光.智能型戶外箱式變電站結構設計中應考慮的問題［J］.東北電力技術， 2005， 26（09）: 25-27.