1500V系统及运维平台解决方案

1、 1500V系统及运维平台处理方案.04.22第1页1500V逆变器及系统介绍1.iSolarCloud监控运维系统2.1500V光伏系统优势分析3.目 录2第2页3德国大型光伏逆变器(PCS)厂商SMA Solar Technology企业去年7月宣告，其在德国北部卡塞尔Niestetal工业园区Sandershauser Berg industrial park建设3.2MW光伏电站已投入使用。光电巨头First solar等也开始主动布署，计划1.5GW 1500V光伏电站。1500V光伏系统技术已快速步入电站建设应用。Sandershauser Berg industrial park

2、数据起源：北极星太阳能光伏网1500V光伏系统技术正从示范阶段向大面积应用过渡第3页4Max.1500VDC540VAC串联组件数量增多，线缆降低。电压升高，损耗降低系统损耗降低，效率提升串联组件数增多，相对降低汇流箱和逆变器数量安装维护工作量降低，降低运维成本1500V系统组成及特点对于相同容量电站并网点少，降低高压线缆用量，变压器成本降低第4页5国内组件厂家纷纷推出了1500V组件，部分厂家已满足批量生产要求。 晶澳太阳能1500V组件CS6K-255/260P-PG阿特斯双玻组件第5页6阳光电源用于1500V系统汇流箱PVS-16-HVPVS-16-HVPVS-16-HV最大光伏阵列电压

3、DC1500V输入路数16额定输出电流160A通信接口RS485通讯，modbus通讯协议线缆推荐70mm95mm防护等级IP65环境温度-25+60标准配件保险丝、防雷器、断路器、监控模块、内供电模块、RS485通讯选配件断路器状态监控、屋顶放置遮雨挡板第6页7阳光电源用于1500V系统光伏逆变器SG1000HVSG1000HV欧洲效率98.5%最大效率98.7%额定功率1MW最大输出功率1.1MW满载MPPT范围7801200Vdc最大输入电压1500V开启电压800V 额定电网电压540V电网电压范围432621V最大输出电流1176A最大总谐波失真99%低压断路器 690V/1600A

4、高压侧断路器35kV/500A第10页111500V光伏线缆选型光伏组串汇流箱 1*4mm2汇流箱逆变器2*70mm2*95mm第11页1500V逆变器及系统介绍1.iSolarCloud监控运维系统2.1500V光伏系统优势分析3.目 录12第12页13.3234块1500V 255W 组件16串2*8路PVS-16-HV2MW箱式逆变房2MW箱变1500V 2MW光伏系统结构540V35KV第13页14集散式系统结构 4001000VDC540VAC820VDC集散式逆变系统MPP汇流箱4601000VDC315VAC集中式逆变系统4601000VDC普通汇流箱第14页15集中式、集散式及

5、组串式系统方案成本对比1500V集中式（2MW方案，折算到每MW成本）1000V集中式1000V集散式组串式汇流箱56203（交流）线缆7.213.21014逆变器24282151土建与集装箱4660箱变15201820监控1.5331总计56.776.27889上表中可发觉，1500V系统，电气设备成本为56.7万元，较1000V集中式和集散式系统大幅度降低。 当前1500V组件还未大规模普及，价格偏高，伴随应用越来越广泛，1500V系统成本必定快速降低。第15页16集中式、集散式及组串式系统方案系统损耗对比*汇流箱效率数据源自Helios systems参数表 97.6/99.1/99.2

6、/99.1/98.6%在10/25/50/75/100%*组串式逆变器选取SG60KTL-M1500V集中式1000V集中式1000V集散式组串式直流线缆损耗组件汇流箱0.371%0.451%）0.451%0.45%汇流箱 逆变器0.323%0.493%0.493% 汇流箱损耗0.10%0.10%0.80%0逆变器损耗1.5%（欧效98.5%）1.5%（欧效98.5%）1.5%（欧效98.5%）1.4%(欧效98.6%)交流线缆损耗0.196%0.415%0.224%0.83%总损耗2.49%2.96%3.47%2.68%结论：1、集中式直流电压即使低，两个方案电流大小不一样，但因为线径不一样

7、，长度相同，所以损耗相同。交流电压相对较低，集中式电缆较长，线缆损耗较高，但集散式因为MPPT汇流箱存在Boost电路等发烧单元，损耗较大，所以集散式系统转换效率低于集中式系统，约低0.5%。2、现场大量运行数据表明，不论是在地面平坦大型电站，还是工业屋顶电站，因为没有朝向和遮挡等失配问题，即使用多路MPPT组串式逆变器，发电量与集中式也基本相当。所以能够推论出，集散式多路MPPT对发电量提升无意义，相反，故障率提升会带来发电量深入降低。第16页17Satcon最为北美最老牌光伏处理方案供给商，一直致力于大功率逆变器处理方案，其最早在大型地面电站中提出并应用了EDGE MPPT 技术（集散式方

8、案），主要少许应用在美国市场。伴随美国市场规模增加，更多集中式逆变器进入该区域，竞争日趋激烈，该方案也不具备竞争优势，没有得到大面积应用，企业也已破产。组串MPPT模块集中式逆变器经营现实状况：已于被长城电脑收购集散式电站应用情况第17页18 德国逆变器制造商，开发和制造大功率风能和太阳能变流器，在光伏领域，一直为欧洲客户提供集中式逆变器解决方案。 在慕尼黑intesolar，以集散式逆变方案（String Central Inverter System）对此方案命名并推出，其主要目为解决分布式电站中不同朝向及电池板区域分散等问题。集散式电站应用情况第18页19可靠性分析：集散式方案，MPP汇

9、流箱故障率高普通汇流箱：结构简单，含熔断及防雷保护，可靠性高无高发烧器件，热损耗小，内部温度低MPP汇流箱：含开关器件及控制电路，器件多，故障率高BOOST电路长久运行，自冷散热，设备寿命短DC/DC汇流箱：结构复杂，控制复杂，故障率高普通汇流箱：结构简单，控制简单，故障率低第19页20可靠性分析：集散式长距离高频直流传输，存在风险汇流箱至逆变器线缆较长，线缆上存在一个较大杂散电感值L，与母线电容形成LC谐振从而造成逆变器母线电压较大波动，轻则影响逆变器输出电流谐波，严重会造成逆变器系统失控。光伏系统本身存在着较大对地电容，尤其是在阴雨等潮湿环境下，电容增大，电容与线路电感组成一个高阶传输网络

10、，含高频分量直流信号经过长线传输后，会在线路及两端设备上引发过压、振荡等现象发生，干扰系统设备通讯及正常工作，严重时造成设备损坏。第20页21可靠性分析：集散式长距离高频直流传输造成瞬态过电压汇流箱输出电压约800V，当逆变器紧急关机或输出功率瞬间改变，线路杂散电感产生瞬间电压值U，则汇流箱内部电子器件需要承受800+U瞬间电压值，易造成汇流箱内部器件损坏，造成现场运行故障率高。第21页22可靠性分析：集散式故障点分散，维护困难集中式逆变系统：普通汇流箱，故障概率极低，电站中故障点集中在逆变器及箱变部分，维护方便。集散式逆变系统：MPP汇流箱，故障率高，故障点分散于整个电站中，维护困难。MPP

11、汇流箱替换普通汇流箱，故障概率升高。第22页23广州某屋顶项目运行情况统计集中型逆变器发电量与组串式相当同一座城市两个地点辐照度也不尽相同组件每串组件数量每台逆变器接入串数容量A厂家集中式单机500KW250Wp255Wp2222最大单台接入583KW，最小462KW 5串14.07MW7.75WM某大型屋顶项目集中式与组串式发电量基本持平B厂家组串式单机28K第23页24内蒙某大型地面电站，集中型与组串型发电量基本持平日期集中型（MWh）组串型（MWh）/1/134.72 36.75 /1/254.90 56.99 /1/352.50 54.68 /1/432.80 34.16 /1/550

12、.95 53.32 /1/657.55 59.90 /1/750.78 52.33 /1/856.90 58.17 /1/957.96 59.97 /1/1048.97 51.24 /1/1153.62 55.79 /1/1250.79 52.78 /1/1329.62 30.97 /1/1421.95 23.16 /1/1512.63 13.25 /1/1653.77 55.82 /1/1735.12 36.67 /1/1834.98 35.55 累计790.51 821.50 组件容量(MW)10.504MW10.92MW平均每MW发电量（MWh）75.25875.229结论集中式较组串式

13、发电量高0.039%组件朝向一致，无遮挡，无显著失配问题；集中型和组串型逆变器各10MW；每种逆变器一路高压线，计量表安装在35KV侧；经过对一段时间观察发觉，两种技术方案发电量基本持平。某大型地面电站集中式与组串式发电量基本持平第24页1500V逆变器及系统介绍1.iSolarCloud监控运维系统2.1500V光伏系统优势分析3.目 录25第25页26分布式电站户用电站地面电站电站当地监控端智慧光伏云监控管理分析运维电子大屏展示值班人员工作台远程教授诊疗APP社交圈数据挖掘分析管控端基于iSolarCloud智能监控运维系统第26页27iSolarCloud智能监控运维系统关键功效全方面掌

14、控智能分析处理智能诊疗运维大数据挖掘分析支持100GW以上容量电站接入，实现您对旗下全部电站集中管理运行情况诊疗，故障预警及准确定位，信息推送为电站评级、优化、转让提供依据1GW5000万/年数据智能归纳分析，全方面了解电站运行状态 第27页28基于iSolar Cloud云平台智能分析功效企业计划、预算电站业务协调电力计划调度电站量化分级电站营收预计设备离散分析电站运行分析系统效率分析系统损耗分析电站故障分析数据整合数据存放数据管理 安全 一致性、有效性 扩展能力 企业管理决议力可靠、健全企业数据生产管理业务洞察力数据中心数据仓库商业智能分析电力辅助决议战略价值第28页29基于iSolar

15、Cloud云平台智能分析功效汇流箱前后月发电量差异分析分析汇流箱间发电量差异分析日度数据分析月度数据分析季度数据分析年度数据分析数据分析1、数据更正2、运维提议： 暂不运维 周期性运维 马上运维 3、运维事件(内容) 工作流平台组串级稳态分析组件失配损失统计系统线路故障统计早晚遮挡损失统计灰尘致损失统计组串排布致损失统计防雷故障统计绝缘故障统计短路故障统计线缆类故障统计统计其它故障统计通信故障组串级举例：组件级组串级逆变级方阵级电站级第29页30电站发出预警预警确认故障预处理售后人员抵达现场现场运维客服人员教授团体维修人员实时故障告警低级故障对应预案中级故障对应预案日常巡检处理预案高级故障对应预案运维团体故障预处理售后维修处理基于iSolar Cloud云平台智能运维服务第30页31快速故障分析定位电站级电站A电站B方阵级1号方阵2号方阵逆变级1-1逆变器1-2逆变器2-1逆变器2-2逆变器组串级1-1-1组件1-1-2组件1-1-3组件1-2-1组件1-2-2组件2-2-1组件2-2-2组件组串组件设备故障毫秒级数据录波分析第31页32快速故障分析定位功率模块电容电抗风扇断路器温度电压电流功率通信传输数据分析处理异常数据？健康度诊疗故障发生前分级报警预防性办法优化性办法数据深度