西门子光伏发电集成解决方案

西门子光伏电站全集成解决方案—凭借高效、可靠、安全等优势，确保您的光伏电站实现效益最大化谁能使您的光伏电站获得最大收益？Ourtargetistobecomemoreenergyefficientandenvironmentallysustainable...Ourinnovationstrengthensuresusaleadingpositioninthegreentechnologiesofthefuture...Siemensisgreen,andSiemenswillbecomeevengreener.—PeterLöscherSIEMENSCEO我们的目标是能效更高，更加环保及可持续性发展...我们的创新力确保了我们将是未来绿色技术的领导者...西门子是“绿色”的，且西门子将会更加“绿色”。—罗旭德西门子首席执行官2目录自动化领域忠实的合作伙伴4大自然中蕴含的能量5太阳能光伏电站概述6西门子光伏电站全集成自动化解决方案8■光伏并网逆变器8■逆变器集装箱系统解决方案11■附件12•汇流箱12•气象站13•光伏电站规划软件13•监测系统14•追日系统15•其它15■服务16全球部分精彩案例173自动化领域忠实的合作伙伴西门子是一个全球公认的名字，它代表着创新、以客户为导向和全球竞争力。这不仅表现在400,000多万名员工和数百万客户，而且也表现在遍布190多个国家的无数供应商和合作伙伴。西门子更代表着各种独特的产品、系统和解决方案。西门子始终秉持其创始人维尔纳•冯•西门子（WernervonSiemens）的永恒愿景：“进步服务人类”。西门子工业自动化集团在全球70多个国家拥有50,000名员工，是西门子公司最大集团公司之一。作为工业自动化与驱动技术领域的技术和市场领先者，我们不断推陈出新，并不断制定行业新标准。西门子工业自动化集团可提供各种独特、全面的创新型产品、系统和解决方案。全集成自动化（TIA）和全集成能源管理（TIP）构成了我们产品群的骨干，并构成自动化和配电领域中定制解决方案的基础。4长久以来，西门子一直在为世界能源问题寻找新的解决方案。而太阳能是不需要寻找的新能源，关键在于我们如何利用。太阳光与地下资源不同，永远不会枯竭。只要有太阳，任何人都能享受到太阳的恩惠。每小时照射地球的太阳能相当于世界消费的每小时能量的约1万倍。假如储存太阳能1小时的能量，其能量能够满足全人类364天加23小时的能源消耗。高效利用阳光，能够节省不少成本：大自然向我们展示了阳光的巨大潜能。作为光伏技术的创新者，我们凭借在这个领域的多年经验成为值得客户信赖的全球合作伙伴，而我们凭借全集成自动化（TIA）成为业界唯一能够提供用来实现自动化解决方案的一整套集成产品和系统的供应商。作为这个领域的专家，我们时刻关注您的总体拥有成本。凭借这些经验，我们为您提供一整套解决方案和服务。更高的产出、更低的成本以及更高的安全度和可靠性，将使您的系统前途一片光明。大自然中蕴含的能量5太阳能发电站是一种用可再生能源—太阳能来发电的供电站，它是利用把太阳能转换为电能的光电技术来工作的。太阳能光伏电站通过太阳能电池方阵将太阳能辐射能转换为电能的发电站称为太阳能光伏电站。太阳能光伏电站按照运行方式可分为离网太阳能光伏电站和并网太阳能光伏电站。■未与公共电网相联接独立供电的太阳能光伏电站称为离网光伏电站。主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所。独立系统由太阳能光伏组件、系统控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等组成。■与公共电网相联接且共同承担供电任务的太阳能光伏电站称为并网太阳能光伏电站。它是太阳能光伏发电进入大规模商业化发电阶段、成为电力工业组成部分的重要发展方向，是当今世界太阳能光伏发电技术发展的主流趋势。并网系统由太阳能电池方阵、系统控制器、并网逆变器等组成。其发电原理见示意图。太阳能光伏电站概述图：光伏电池太阳能转换发电示意图光伏组件光伏逆变系统交流电网6太阳能采集系统通过太阳能光伏组件，将太阳能转换为直流电能。太阳能组件从安装方式上分为固定式系统和追日系统两种。固定式系统不能追踪日光，因此需要考虑如何选择最佳倾角以及如何计算斜面上的太阳辐射。追日系统可分为单轴和双轴追日两种形式。并网逆变系统将太阳能光伏组件产生的直流电能，经过逆变装置处理，转换为交流电能，再经中压系统输入电网，实现并网发电。汇流箱用于连接太阳能采集系统与逆变装置。逆变装置将太阳能光伏组件输出的直流电转换为三相交流电，输出至中压装置，然后经中压电网装置送入电网实现并网发电。图：并网太阳能光伏电站电站监控系统电站监控系统，可实时了解整个电站工作状态，实现控制与显示功能。如光伏电池数据监控，逆变器状态监控，发电数据监控，以及中压系统数据监控等。整个电厂可通过internet进行远程监控。气象站为了保证光伏电站的正常运行以及进行数据分析，通常需要配备气象站来监控光照强度、环境温度与太阳能光伏组件温度等指标。7西门子光伏电站全集成自动化解决方案光伏并网逆变器西门子SINVERT逆变器—光伏系统中的核心SINVERTPVS三相并网逆变器由逆变器单元、交/直流配电系统和控制器组成，标准配备以太网接口。■安装方式为柜式安装，强迫风冷，机柜前下部进风，柜顶出风，并可选配风道；机柜下进线。采用国际标准进行设计与制造，符合EN61000-6-2、EN61000-6-4、EN61439-1。SINVERT逆变器具有完善的功能：■逆变器符合中压电网连接和操作的BDEW（2008.06版与2009.01增补版）要求。此外也满足2011年1月1日期开始实施的关于对完整动态电网支持的要求。■优异性能的最大功率点（MPP）跟踪，确保逆变效率最大化；■集成三相电网无功功率（VAR）控制，可实现动态或静态无功补偿；■通过本机触摸控制面板，可以进行逆变器的调试与操作，在逆变器投入运行后显示运行状态、实际值与故障报警信息；■标准配置绝缘监视仪，可对光伏电池组件状态进行实时监视，从而对故障做到快速定位。西门子为您提供基于全集成自动化（TIA）理念的光伏电站自动化解决方案■光伏并网逆变器■逆变器集装箱系统解决方案■附件•汇流箱•气象站•光伏电站规划软件•监测系统•追日系统•其它■维护和服务合同针对不同应用的需求，西门子提供相应的工具软件：■对厂级监控的应用，推荐使用西门子PV-WinCC进行数据采集、归档和分析，以及电站运行状态的监控；■如果客户采用无人站方式，西门子还可提供微型Web服务器，实现远程监控与数据归档。西门子SINVERT并网光伏电站专用逆变器，单逆变装置覆盖500kW~2000kW功率范围。SINVERT逆变器包含多个选项和易于用户操作的软件，可以轻松地帮助用户在光伏系统的整个生命周期内都保证其高效率。■符合中国市场实际要求■使用智能主从结构，带来优异性能•高效能，低损耗（最高效率98.4%，欧洲效率98.3%）•超高产品性能和服务寿命（平均无故障工作时间7万小时）•高可用性■低维修和维护成本8■符合中国市场实际要求采用欧洲先进技术，根据中国实际使用情况进行了针对性测试，充分考虑到中国实际情况如海拔、温度、光照与电池组件等的具体条件。在谐波控制上处于国际领先水平，符合中国各种并网标准。取得金太阳认证（CGC）、CE认证，符合EN61000-6-2、EN61000-6-4、EN61439-1、EN50178、VDE100。在中国通过（CGC/GF001：2009）《400V以下低压并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法》的第三方测试。并满足国家电网公司“光伏太阳能电厂接入系统技术规定”与“分布式电源接入电网技术规定”。=~=~=~=~DCAC光伏逆变单元光伏逆变器光伏电池组件场主从结构示意图■使用智能主从结构，带来优异性能SINVERT智能主从站结构—确保高效、可靠和长寿命使用。西门子SINVERT光伏逆变器采用智能主从、大功率逆变单元方案，有效的解决了系统谐波控制问题。控制系统随时监控电池组件的总输出，从而决定实际需要投入的逆变单元数量。当需要投入逆变单元时，控制系统总是投入累计时间最少的逆变单元，当需要切除逆变单元时，控制系统总是切除累计运行时间最长的逆变单元，并实现智能冗余功能。9•高效率、低损耗当光伏电池组件输出功率仅为4%时，SINVERT逆变器已经接近最高效率点；整机最高效率98.4%，欧洲效率98.3%（测试遵循IEC61683标准）；加州效率98.3%。•低维修和维护成本SINVERT逆变器使用西门子工业级批量标准产品，寿命长，用户无备件后顾之忧。晴天实际输出功率阴天实际输出功率从逆变单元3运行从逆变单元2运行从逆变单元1运行主逆变单元运行•高可用性通过自动智能轮换主站，提高设备整体可靠性。采用智能主从结构，在一定情况下实现冗余备份功能。•超高产品性能和服务寿命系统平均无故障时间超过7万小时，通过自动智能轮换主站，使逆变单元实际工作时间减少大约30%，大幅增加了设备的实际使用寿命。图：逆变装置输出功率图：效率曲线图：逆变单元运行情况西门子光伏电站全集成自动化解决方案SINVERTPVS500DŽ౹ዞၳ୲98.1DžSINVERTPVS1000DŽ౹ዞၳ୲98.3DžSINVERTPVS1500DŽ౹ዞၳ୲98.3᷊SINVERTPVS2000DŽ౹ዞၳ୲98.3᷊10逆变器型号PVS500PVS1000PVS1500PVS2000直流输入最大功率点(MPP)—电压范围VDC450~750最大系统电压VDC820VDC（1000VDC，可选）额定输入功率kW513102615392052最大输入电流A1103220633094412直流输入路数36912每路输入的最大电流A368交流输出电网接口3相288V；50Hz额定功率kW500100015002000最大输出电流A1002200430064008效率欧洲效率%98.198.3最大效率%98.4其它逆变单元数量件1234逆变器尺寸（HxWxD）mm2100X2700X7302X2100X2700X7303X2100X2700X7304X2100X2700X730逆变器重量kg2085417062558340逆变器运行环境温度ºC0~500~500~500~50逆变器非运行环境温度ºC-25~70-25~70-25~70-25~70最大允许相对湿度%95（无冷凝）防护等级IP20SINVERT光伏逆变器技术数据逆变器集装箱系统解决方案西门子可提供500kW~2MW单元的并网光伏逆变器集装箱解决方案。集装箱可根据用户要求，仅配置逆变器或配置完整的逆变器与中压设备等成套系统。设备包括：■逆变器■交流配电柜■照明系统■通风系统■气象站■避雷箱■中压开关柜■升压变压器■监控系统图：实际安装（带气象站）图：2MW集装箱解决方案ಇޅ੨৊ޅ੨ಇޅ੨ಇޅ੨PC1000kVA1000kVAಇޅ੨ొՎڇᇮొՎڇᇮొՎڇᇮొՎڇᇮ11图：太阳光伏电站结构图太阳能电池板组组件汇流箱逆变器汇流箱逆变器中压设备中压电网装置A6A6G3气象站光伏电池区域集装箱/控制室MVACDCDCACA6数据传输监控附件汇流箱西门子主要提供两种汇流箱：与光伏组件相联的防雷组件汇流箱和与逆变器相联的逆变器汇流箱。汇流箱的特点■组件汇流箱使用高性能1000VDC避雷器，几乎可以用于任何光伏电池，同时避雷器有机械故障/正常（红色/绿色）指示。■组件汇流箱可内置电流测量模块，监视光伏电池工作状态，带监控的组件汇流箱采用RS485或以太网进行通讯传输数据，避免干扰。两种汇流箱都采用高品质树脂箱，非常容易方便的安装，使用寿命超过20年而不老化（安装于背阴处），接线盒内使用透明保护盖，在检修时不需要拆卸就可看到内部器件。西门子光伏电站全集成自动化解决方案12气象站为了保证光伏电站的正常运行以及进行数据分析，通常需要配备气象站来监控光照射强度、周边环境温度、光伏组件温度等指标。气象站可以连接到PVWinCC监控系统上，由监控系统对传感器数据进行显示、记录与分析；也可以连接到逆变器控制系统，由控制系