光伏并网与变压器规格选择

在并网光伏（PV）发电系统中，升压变压器是关键部件之一。优化变压器选型以降低固有损耗、提高效率，对提升整个系统的性能至关重要。本文从多个方面进行分析，为光伏系统中升压变压器的正确选型提供指导。

1. 变压器容量选择

依据：所需变压器容量可按公式计算：视在功率 = 有功功率 / 功率因数。功率因数要求因地区而异，但通常建筑施工和小型工业负荷取0.85，大型工业负荷取0.9。例如，对于550 kW的建筑负荷，合适的变压器容量计算为550 kW / 0.85 = 647 kVA。因此应选用630 kVA变压器。总负荷功率不应超过变压器额定容量的80%。

2. 变压器电压选择

变压器一次绕组电压应根据电源线电压选择，而二次绕组电压应与用电设备的要求相匹配。对于低压三相四线制配电，应根据一次侧要求选择合适的电压等级，无论是10 kV、35 kV还是110 kV。

3. 变压器相数选择

变压器相数（单相或三相）应根据电源和负荷要求来选择。

4. 变压器绕组联结组别选择

三相变压器绕组可采用星形（Y）、三角形（D）或曲折形（Z）联结。全球配电变压器最常采用的联结方式为Dyn11。与Yyn0联结相比，Dyn11的优点包括：

1）谐波抑制：D联结能有效抑制高次谐波的不利影响。

2）谐波环流：在D联结绕组中，三次谐波电流形成环流，产生平衡磁势，抵消低压绕组的三次谐波磁通。

3）谐波电流抑制：高压绕组中的三次谐波电动势在D联结回路内环流，从而避免注入公共高压电网。

4）零序阻抗更低：Dyn11变压器的零序阻抗远低于Yyn0变压器，有利于低压单相接地故障的切除。

5）中性线电流承受能力：Dyn11变压器可承受超过相电流75%的中性线电流，因此与Yyn0变压器相比更适合不平衡负荷。

6）缺相续行能力：当高压侧一相熔断器熔断时，采用Dyn11变压器的其余两相仍可继续运行，而Yyn0联结则无法做到。

因此，强烈建议选用Dyn11联结的变压器。

5. 变压器负载损耗、空载损耗与阻抗电压

考虑到光伏发电的特点，尤其是白天运行，变压器只要接入系统就会产生空载损耗，与是否输出功率无关。尽量降低变压器的负载损耗至关重要；若变压器夜间运行，其空载损耗也应保持较低水平。

这一选型策略可确保变压器在光伏系统中高效运行，降低系统整体损耗，提升发电性能。