一种光伏电站预装式逆变升压装置的研究与运用

特变电工新疆新能源股份有限公司 ■ 王志强朱立国

一种光伏电站预装式逆变升压装置的研究与运用

特变电工新疆新能源股份有限公司 ■ 王志强*朱立国

结合国内太阳能光伏发电项目中逆变升压装置选择和运用的介绍，详细探讨预装式逆变升压装置及运用分析。

光伏发电；预装式；逆变升压装置

0　引言

随着光伏建设企业的激增，竞争日益激烈，在同等条件下如何节省光伏电站的建设成本成为目前各大企业争相解决的问题。目前光伏电站的设备配置已越发规范，尤其是逆变器和升压箱变在配置标准上大同小异，布置格局及方式也差异不大。因此，将直流柜、逆变器、交流低压柜、升压变压器、交流高压柜等设备需要重新组合排列集中预装在一个特制的箱体中，完成光伏发电系统的逆变升压功能。

1　目前国内太阳能光伏发电项目中逆变升压装置的选择及运用

1.1光伏发电中逆变装置的选择

逆变装置作为光伏发电系统中的逆变环节，大多选用不同容量的逆变器来完成直流电向交流电的转换， 国内目前逆变器的类型分为小容量的组串式逆变器及大容量的电站型逆变器。

1.2光伏发电中升压装置的选择

太阳能发电通过逆变器将发出的直流电转换成交流电时，电压一般为低压270～450 V之间［1］，还必须通过变压器来进行相应的升压，以便满足电力的输送及接入要求。目前国内大多选用美式箱变或欧式箱变。

1.3国内大部分逆变升压装置在光伏电站施工中的运用

由于光伏电站大部分建设地点偏僻，环境恶劣，一般光伏电站逆变器、升压变压器需要分别在现场预制基础，设备分别安装完毕后还需铺设逆变器至升压箱变的电缆，才能组成一个完整的逆变升压装置。此种方式施工周期较长且施工成本及安装费用较高。

2　预装式逆变升压装置研究与运用分析

2.1预装式逆变升压装置的介绍

预装式逆变升压装置是将直流柜、逆变器、交流低压柜、升压变压器、交流高压柜等设备重新组合排列集中预装在一个特制的箱体中［2］，完成光伏发电系统的汇集、直流逆变、交流升压等功能。与传统建造逆变器基础、升压箱变基础相比，预装式逆变升压装置（图1）具有成本低、节约用地面积、建设周期短的特点。

2.2预装式逆变升压装置的施工周期及成本分析

1）预装式逆变升压装置在项目施工现场仅需要浇筑一个设备基础，而目前国内常规选用单独的逆变器及变压器必须分开浇筑两个设备基础。因为减少了一个设备基础的施工工序，所以减少了土建的施工周期。

2）以20 MW集中式光伏电站为例，对比预装式逆变升压装置与常规逆变、箱变设备优势，如表1所示。

3）常规的逆变器及变压器在现场分别安装完毕后，还需完成逆变器及箱变之间的电缆连接。而预装式逆变升压装置在现场吊装完毕后，即为一个整体，逆变升压采用硬连接，避免了现场的接线，不仅节省了电缆的成本，还节省了施工接线的周期。

表1　预装式逆变升压装置与常规逆变、箱变设备对比一览表

4）以1 MW光伏区设备为例，预装式逆变升压装置在安装时仅需要吊装一次，吊装重量在3.8 t左右；相比目前常规的逆变器约1.4 t、变压器约2.6 t分开吊装，因使用的吊车吨位不变，不仅降低了安装成本，同时也节省了吊装的时间成本。

5）预装式逆变升压装置在变压器侧安装散热片采用自然风冷方式，逆变器侧安装风机强制风冷，两项不同的降温措施完全可以保证预装式逆变升压装置在环境恶劣的多风沙地区正常运行。

6）预装式逆变升压装置目前已在特变电工新疆新能源股份有限公司部分自建项目上试点使用，相关数据表明，该装置基本上可达到以上预期的投资目标。

3　结束语

如何节省光伏电站的建设成本及施工周期成为当前制约光伏电站建设企业发展的因素。预装式逆变升压装置借助于成熟箱式变电站及逆变器的技术，将逆变升压系统重新组合排列，整体预装在一个特制的箱体中，完成光伏发电系统的逆变升压功能。该装置具有成本低、节约用地面积、建设周期短的特点，市场前景将十分广阔。

2015-11-12

王志强 （1989—），男，本科、助理工程师，主要从事光伏发电方面的研究。523860898@qq.com

［1］董密， 罗安.光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法［J］.电力系统自动化， 2006. 20（20）: 97-102.

［2］邵劲光.智能型户外箱式变电站结构设计中应考虑的问题［J］.东北电力技术， 2005， 26（09）: 25-27.