一種降低光伏變壓器損耗的方法以及對應(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應(yīng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，能源供給趨緊和環(huán)境破壞成為全球性的重大問題，世界各國正在積極采取措施解決與之相關(guān)的問題，開發(fā)利用清潔的可再生能源勢在必行。光伏發(fā)電由于具有安全可靠，無噪聲污染，無污染排放，能源質(zhì)量高、不受資源分布地域的限制的特點，獲得了越來越多的青睞。隨著光伏發(fā)電優(yōu)惠政策出臺和光伏組件成本降低，光伏電站的規(guī)模化建設(shè)迅速發(fā)展。
[0003]有效的降低光伏發(fā)電站的損耗，對提高光伏電站的經(jīng)濟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。負載損耗主要是負載電流通過繞組時在電阻上的損耗，一般稱銅損。其大小隨負載電流而變化，與負載電流的平方成正比；(并用標準線圈溫度換算值來表示)。負載損耗還受變壓器溫度的影響，同時負載電流引起的漏磁通會在繞組內(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，通過減少光伏變壓器損耗來提高光伏電站整體發(fā)電效率和經(jīng)濟效益具有很大的實際意義。
[0004]根據(jù)光伏發(fā)電特點，有光照時，光伏電站發(fā)電；無光照時，光伏電站不發(fā)電。但是，當無光照光伏電站不發(fā)電時，變壓器仍然空載運行，給光伏變壓器帶來很大損耗，降級了光伏電站的發(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題。
[0006]為實現(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)當并網(wǎng)斷路器處于結(jié)合位置且逆變器處于運行狀態(tài)時，根據(jù)變壓器的空載損耗和負載損耗計算變壓器的總損耗；采集并計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行比較，當斷逆變器的輸出功率小于a倍的變壓器總損耗，且持續(xù)時間大于第一設(shè)定時間時，控制并網(wǎng)斷路器和變壓器斷路器分閘；否則不動作；
[0010](3)當并網(wǎng)斷路器處于分離位置且逆變器處于停運狀態(tài)時，計算變壓器的空載損耗；采集太陽輻射度并計算逆變器的預(yù)測輸出功率；將變壓器的空載損耗與逆變器的預(yù)測輸出功率進行比較，當斷逆變器的預(yù)測輸出功率大于b倍的變壓器空載損耗，且持續(xù)時間大于第二設(shè)定時間時，控制并網(wǎng)斷路器和變壓器斷路器合閘；否則不動作。
[0011]所述步驟⑷中a為0.9，第一設(shè)定時間為1min ;所述步驟(7)中b為1.1，第二設(shè)定時間為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輻射儀；所述逆變器依次通過逆變器、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、光伏變壓器和太陽輻射儀，所述智能控制器還控制連接并網(wǎng)斷路器；通過智能控制器來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)當并網(wǎng)斷路器處于結(jié)合位置且逆變器處于運行狀態(tài)時，根據(jù)變壓器的空載損耗和負載損耗計算變壓器的總損耗；采集并計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行比較，當斷逆變器的輸出功率小于a倍的變壓器總損耗，且持續(xù)時間大于第一設(shè)定時間時，控制并網(wǎng)斷路器和變壓器斷路器分閘；否則不動作；
[0015](3)當并網(wǎng)斷路器處于分離位置且逆變器處于停運狀態(tài)時，計算變壓器的空載損耗；采集太陽輻射度并計算逆變器的預(yù)測輸出功率；將變壓器的空載損耗與逆變器的預(yù)測輸出功率進行比較，當斷逆變器的預(yù)測輸出功率大于b倍的變壓器空載損耗，且持續(xù)時間大于第二設(shè)定時間時，控制并網(wǎng)斷路器和變壓器斷路器合閘；否則不動作。
[0016]所述步驟⑷中a為0.9，第一設(shè)定時間為1min ;所述步驟(7)中b為1.1，第二設(shè)定時間為1min。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:通過采集光伏變壓器的逆變器功率和變壓器損耗功率并進行比較，當逆變器實時功率小于a倍的變壓器損耗功率且持續(xù)第一設(shè)定時間時，控制變壓器斷路器和并網(wǎng)斷路器分閘；當逆變器實時功率大于b倍的變壓器損耗功率且持續(xù)時間大于第二設(shè)定時間時，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間，減少變壓器損耗，提高光伏發(fā)電效率。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明降低光伏變壓器損耗方法實施例的流程圖；
[0019]圖2是本發(fā)明光伏發(fā)電系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]降低光伏變壓器損耗方法實施例
[0021]如圖1所示，本發(fā)明實施例的降低光伏變壓器損耗方法包括以下步驟；
[0022](I)檢測并判斷并網(wǎng)斷路器和逆變器狀態(tài)。
[0023]檢測并判斷并網(wǎng)斷路器和逆變器的運行狀態(tài)，當并網(wǎng)斷路器處于結(jié)合位置且逆變器處于運行狀態(tài)時，進入步驟(2);當并網(wǎng)斷路器處于分離位置且逆變器處于停運狀態(tài)時，進入步驟(5)。
[0024](2)計算變壓器的總損耗。
[0025]根據(jù)變壓器的空載損耗和負載損耗計算變壓器的總損耗。計算公式如下:
[0026]I)有功損耗:Δ P = ΡΟ+ΚΤ β 2ΡΚ
[0027]2)無功損耗: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 一一平均負載系數(shù)
[0035]KT--負載波動損耗系數(shù)
[0036]QK--額定負載漏磁功率(kvar)