光伏電站技術(shù)方案(整理后).docx

光伏電站技術(shù)方案1. 系統(tǒng)概況1.1項(xiàng)目背景及意義系統(tǒng)由室外太陽(yáng)電池組件陣列系統(tǒng)、室外太陽(yáng)能電池組件匯流系統(tǒng)、室內(nèi)控制儲(chǔ)能系統(tǒng)、逆變配電裝置與布線系統(tǒng)、室內(nèi)光伏發(fā)電綜合測(cè)試系統(tǒng)組成。用于研究不同材料電池組件的光伏陣列，采取跟蹤模式和固定模式時(shí)發(fā)電的情況，以及5種相同功率不同方式的太陽(yáng)能電發(fā)電的對(duì)比。本系統(tǒng)建成后可以作為學(xué)校光伏科研方向的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)校學(xué)科建設(shè)、科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)發(fā)揮重要作用。1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)的要求系統(tǒng)是一個(gè)教學(xué)實(shí)習(xí)兼科研項(xiàng)目，根據(jù)要求設(shè)計(jì)一個(gè)5kWp的小型光伏電站系統(tǒng)，包含3kWp的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，2kWp的離網(wǎng)光伏系統(tǒng)，共計(jì)平均每天發(fā)電約9.5kWh,可供一個(gè)1kW的負(fù)載工作9小時(shí)左右。2. 項(xiàng)目概況2.1光伏系統(tǒng)方案的確定根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資源和環(huán)境條件，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用獨(dú)立型離網(wǎng)光伏系統(tǒng)和離散型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)方案。太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要組成如下： （1） 太陽(yáng)能電池組件及其專用固定支架； （2） 光伏陣列匯流箱； （3） 光伏并網(wǎng)逆變器； （4） 系統(tǒng)的通訊監(jiān)控裝置； （5） 系統(tǒng)的防雷及接地裝置； （6） 土建、配電房等基礎(chǔ)設(shè)施； （7） 系統(tǒng)的連接電纜及防護(hù)材料；太陽(yáng)能光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要組成如下： （1） 太陽(yáng)能電池組件及其雙軸跟蹤逐日支架； （2） 光伏陣列匯流箱； （3） 光伏控制器； （4） 光伏離網(wǎng)逆變器； （5） 系統(tǒng)的通訊監(jiān)控裝置； （6） 系統(tǒng)的防雷及接地裝置； （7） 土建、配電房等基礎(chǔ)設(shè)施； （8） 系統(tǒng)的連接電纜及防護(hù)材料；3. 設(shè)計(jì)方案3.1方案介紹將系統(tǒng)分成并網(wǎng)和離網(wǎng)兩個(gè)部份。并網(wǎng)和離網(wǎng)系統(tǒng)中用到的太陽(yáng)能電池組件有3種，一是175Wp單晶硅太陽(yáng)能電池板，其工作電壓為35.9V,開路電壓為43.6V，經(jīng)過計(jì)算，6塊此類電池板串聯(lián)，構(gòu)成1個(gè)1KW的光伏陣列。二是175Wp多晶硅太陽(yáng)能電池板，其工作電壓為33.7V,開路電壓為42.5V, 經(jīng)過計(jì)算，6塊此類電池板串聯(lián)，構(gòu)成1個(gè)1KW的光伏陣列。三是100Wp薄膜太陽(yáng)能電池板，其工作電壓為102V,開路電壓為135V, 經(jīng)過計(jì)算，10塊此類電池板串并聯(lián)，構(gòu)成1個(gè)1KW的光伏陣列。并網(wǎng)部份由6塊單晶硅太陽(yáng)能電池（1#光伏陣列），6塊多晶硅太陽(yáng)能電池（2#光伏陣列），10塊薄膜材料太陽(yáng)能電池（3#光伏陣列）分別配以專用太陽(yáng)能固定支架。為了減少光伏陣列到逆變器之間的連接線及方便日后維護(hù)，在室外配置光伏陣列匯流箱，該匯流箱可直接安裝在電池支架上。匯流箱的輸出經(jīng)直流線纜接至配電房?jī)?nèi)直流配電系統(tǒng)，經(jīng)直流配電后接至3臺(tái)1.5kW并網(wǎng)逆變器，輸出 0.4KV,50Hz 三相交流電源，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電功能。離網(wǎng)部份由6塊單晶硅太陽(yáng)能電池（4#光伏陣列），6塊多晶硅太陽(yáng)能電池（5#光伏陣列）配以專用太陽(yáng)能雙軸逐日跟蹤支架。該逐日跟蹤支架可以大大提高太陽(yáng)能電池板發(fā)電的綜合效率，即可以自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光，也可以根據(jù)需要手動(dòng)調(diào)節(jié)電池板的角度。離網(wǎng)部份也配有專用的匯流箱，太陽(yáng)能電池板輸出線在匯流箱中進(jìn)行串并聯(lián)后進(jìn)入光伏控制器，也稱太陽(yáng)能充放電控制器，其作用是對(duì)太陽(yáng)能電池組件所發(fā)的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，最大限度地對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，并對(duì)蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在控制器后端接上蓄電池和離網(wǎng)逆變器，蓄電池的主要作用是貯能，以便在夜間或陰雨天保證負(fù)載用電。離網(wǎng)型逆變器是離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，負(fù)責(zé)把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供交流負(fù)荷使用。逆變器的性能決定著光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體性能。并網(wǎng)部分原理框圖離網(wǎng)部分原理框圖3.2主要設(shè)備介紹1.太陽(yáng)能電池組件系統(tǒng)采用河南盛世光谷能源科技有限公司生產(chǎn)的SPV 175-72M單晶硅電池，PPV 175-72M多晶硅電池，以及河北漢盛光電科技有限公司生產(chǎn)的HS-100型薄膜材料電池組件，所以產(chǎn)品通過了CE認(rèn)證。以下是各個(gè)材料電池板的詳細(xì)參數(shù)。1 單晶硅太陽(yáng)能電池 2.多晶硅太陽(yáng)能電池 3.薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)品型號(hào)峰值功率峰值電壓峰值電流開路電壓短路電流轉(zhuǎn)換效率SPV 175-72M175 Wp35.9V4.87A43.6V5.26A16%PPV 175-72M175 Wp33.7V4.5642.5V4.98A15.3%HS-100100 Wp135V0.98A102V1.22A6%2.光伏控制器本系統(tǒng)擬采用合肥陽(yáng)光電源公司生產(chǎn)的SD48-30太陽(yáng)能充電控制器。該太陽(yáng)能控制器適用于中小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其中多種參數(shù)客戶可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)多樣化，并具有完善的保護(hù)功能，避免了系統(tǒng)各部件的損壞。主要技術(shù)特點(diǎn)： 12位 A/D 高精度采樣保證采樣的準(zhǔn)確性 系統(tǒng)電壓自動(dòng)識(shí)別 使用功率 MOSFET 作為電子開關(guān)，沒有任何機(jī)械開關(guān) 人性化設(shè)計(jì)的瀏覽界面，方便各項(xiàng)操作 完整的現(xiàn)場(chǎng)控制參數(shù)的設(shè)定及修改，以及內(nèi)容豐富的負(fù)載控制方式 采用溫度補(bǔ)償，自動(dòng)調(diào)整充放電參數(shù)，提高蓄電池使用壽命 控制器具有超溫、過充、過放、過載、短路自動(dòng)保護(hù)功能 額定輸入電壓DC 48V額定輸入電流30A最大光伏功率1.44KW輸入控制路數(shù)1蓄電池過放保護(hù)點(diǎn)（可設(shè)置）43.2蓄電池過放恢復(fù)點(diǎn)（可設(shè)置）49蓄電池過充保護(hù)點(diǎn)（可設(shè)置）58負(fù)載過壓保護(hù)點(diǎn)（可設(shè)置）65負(fù)載過壓恢復(fù)點(diǎn)（可設(shè)置）60溫度補(bǔ)償系數(shù)0-53.離網(wǎng)逆變器本系統(tǒng)擬采用合肥陽(yáng)光電源公司生產(chǎn)的SN48-2KS離網(wǎng)逆變器，SN48-2KS系列離網(wǎng)逆變器采用數(shù)字化智能控制，全高頻變換拓?fù)洌阅芊€(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。額定輸入電壓為12V/24V/36V/48V，輸出電壓為110V/60HZ、220V/50HZ，額定功率等級(jí)2KVA。產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于通信、交通、家庭、海島、邊防、鄉(xiāng)村、牧區(qū)等太陽(yáng)能供電系統(tǒng)。額定輸入電壓DC 48V額定輸入電流48A允許輸入電壓范圍42-64V額定容量2KW額定輸入功率1.6KW輸出額定電壓及頻率AC220V,50HZ輸出額定電流 9A輸出電壓精度-3%-+3%波形失真率5%功率因數(shù)0.8過載能力120%,10秒主要技術(shù)特點(diǎn)為：1、純正弦波輸出，諧波小，波形失真率??； 2、軟啟動(dòng)功能和高效率； 3、負(fù)載適應(yīng)性與穩(wěn)定性強(qiáng)； 4、內(nèi)置輸入防反接保險(xiǎn)絲，安全可靠； 5、輸出過流及短路保護(hù)，避免產(chǎn)品燒壞； 6、電池輸入低電壓保護(hù)，防止電池過放損壞； 7、輸入側(cè)直流與輸出側(cè)交流電氣隔離，防觸電，安全性更高； 8、完善的保護(hù)和報(bào)警功能； 9、全高頻變換，體積小、重量輕。4.并網(wǎng)逆變器本系統(tǒng)擬采用合肥陽(yáng)光電源公司生產(chǎn)的SG1K5TL并網(wǎng)逆變器。SG1K5TL采用低頻無隔離變壓器設(shè)計(jì)，室內(nèi)型?？稍?55的高溫環(huán)境下，連續(xù)可靠地滿載運(yùn)行，不需要降額。適用于小型電站和家庭?？啥嗯_(tái)逆變器并聯(lián)運(yùn)行，簡(jiǎn)化電站設(shè)計(jì)。輸入電壓的范圍大，保證了接入的光伏陣列有了更多的組合方式。是一款性價(jià)比非常高的并網(wǎng)逆變器?；緟?shù)：5.蓄電池本系統(tǒng)擬采用天津藍(lán)天電源公司生產(chǎn)的6-CNJ-200儲(chǔ)能膠體蓄電池，天津藍(lán)天電源公司是由中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所投資設(shè)立，是集研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、商貿(mào)、投資于一體的綜合性高科技公司，公司擁有多項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，產(chǎn)品性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠，目前為止研制和生產(chǎn)了30多個(gè)系列，500多個(gè)品種規(guī)格的電池及相關(guān)產(chǎn)品。6. 環(huán)境監(jiān)測(cè)儀本系統(tǒng)配置1套環(huán)境監(jiān)測(cè)儀(如下圖所示)，選自合肥陽(yáng)光電源公司生產(chǎn)的SolarInfoTM EM系列環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，可測(cè)量光伏電站當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，包括：風(fēng)速、風(fēng)向、輻照、溫度等環(huán)境參數(shù)；硬件包含：風(fēng)速傳感器，風(fēng)向傳感器，日照輻射表，測(cè)溫探頭，控制盒及支架；采集環(huán)境數(shù)據(jù)可通過RS485通訊讀取。7. 太陽(yáng)能雙軸跟蹤系統(tǒng)（逐日支架）本系統(tǒng)配置2套太陽(yáng)能雙軸跟蹤系統(tǒng)(如下圖所示)，選用許昌中意電氣科技有限公司生產(chǎn)的ZY-SL-B型雙軸太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)，ZY-SL-B型雙軸太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)采用陽(yáng)光跟蹤傳感器、控制器及傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最大特點(diǎn)是跟蹤控制系統(tǒng)的低功耗。主要技術(shù)指標(biāo)：跟蹤方式：雙軸全自動(dòng)跟蹤；跟蹤精度（）時(shí)光控：0.5；*跟蹤方位角（）不小于：-120-120；*跟蹤高度角（）不小于：0-75；追蹤控制方式：手動(dòng)與光控追蹤；控制方式選擇：通過控制方式可進(jìn)行雙軸跟蹤與單軸跟蹤兩種模式進(jìn)行選擇；夜間歸位功能：提供夜間自動(dòng)歸位功能；大風(fēng)（7級(jí)以上）自動(dòng)放平。具豎立除雪功能。8. 便攜式現(xiàn)場(chǎng)光伏電站測(cè)試與分析平臺(tái)本系統(tǒng)擬采用中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所生產(chǎn)的AV6591便攜式太陽(yáng)能電池測(cè)試儀。AV6591便攜式太陽(yáng)能電池測(cè)試儀主要用于室外太陽(yáng)能電池陣列/組件伏安特性測(cè)試，能夠方便、快速的測(cè)試太陽(yáng)能電池陣列/組件在自然光照下的工作特性，可為太陽(yáng)能電站設(shè)計(jì)、驗(yàn)收、維護(hù)提供測(cè)試保障，是電站建設(shè)單位、質(zhì)檢部門、生產(chǎn)廠家、科研單位等必備檢測(cè)工具。本產(chǎn)品附帶環(huán)境溫度、電池板溫度、輻照度檢測(cè)等測(cè)試探頭，能夠全面記錄測(cè)試的環(huán)境狀態(tài)。測(cè)試儀主機(jī)采用便攜式設(shè)計(jì)，具備防塵、防濺水功能，并采用高亮、陽(yáng)光下可視彩色液晶，適應(yīng)野外工作需求。主機(jī)內(nèi)置用戶熟悉的WINDOWS操作界面，測(cè)試結(jié)果直觀明確，為用戶提供一流的操作體驗(yàn)。主要測(cè)試指標(biāo)：基本參數(shù)：9視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由2臺(tái)紅外線攝像機(jī)和1臺(tái)硬盤刻錄機(jī)組成。產(chǎn)品名稱型號(hào)單位數(shù)量廠家700線紅外夜視攝像機(jī)S-6061SE臺(tái)2視兵4路硬盤錄像機(jī)DVR-9314LV臺(tái)1視兵10. 監(jiān)控及通訊裝置此系統(tǒng)配置1 套監(jiān)控裝置，主要包括：監(jiān)控用工業(yè)PC、監(jiān)控軟件。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)采用高性能工業(yè)控制PC 機(jī)作為系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)，配置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)版監(jiān)測(cè)軟件，采用 RS485 或 Ethernet(以太網(wǎng))遠(yuǎn)程通訊方式，可以連續(xù)每天24小時(shí)對(duì)所有的并網(wǎng)逆變器運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 并網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控軟件（SunInfo Insight）功能如下： 1.實(shí)時(shí)顯示電站的當(dāng)前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計(jì)總發(fā)電量、累計(jì)CO2 總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖； 2.可查看每臺(tái)逆變器的運(yùn)行參數(shù)，主要包括： a. 直流電壓 b. 直流電流 c. 交流電壓 d. 交流電流 e. 逆變器機(jī)內(nèi)溫度 f. 時(shí)鐘 g. 頻率 h. 當(dāng)前發(fā)電功率i. 日發(fā)電量 j. 累計(jì)發(fā)電量 k. 累計(jì)CO2 減排量 l. 每天發(fā)電功率曲線圖 3.監(jiān)控所有逆變器的運(yùn)行狀態(tài)，采用聲光報(bào)警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故障，可查看故障原因及故障時(shí)間，監(jiān)控的故障信息至少因包括以下內(nèi)容： a. 電網(wǎng)電壓過高 b. 電網(wǎng)電壓過低 c. 電網(wǎng)頻率過高 d. 電網(wǎng)頻率過低 e. 直流電壓過高 f. 逆變器過載 g. 逆變器過熱 h. 逆變器短路i. 逆變器孤島 j. DSP 故障 k. 通訊失敗 4.監(jiān)控軟件具有集成環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，能實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，主要包括日照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向、和溫度等參量。 5.可每隔5 分鐘存儲(chǔ)一次電站所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括環(huán)境數(shù)據(jù)。故障數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。 6.能夠分別以日、月、年為單位記錄和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、運(yùn)行事件、警告、故障信息等。 7.可以連續(xù)存儲(chǔ)20 年以上的電站所有的運(yùn)行數(shù)據(jù)和所有的故障紀(jì)錄。 8.可通過監(jiān)控軟件對(duì)逆變器進(jìn)行控制，可以以電子表格的形式存儲(chǔ)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并可以圖表的形式顯示電站的運(yùn)行情況。 3.3主要設(shè)備清單序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量廠家1單晶硅太陽(yáng)能電池板SPV 175-72M塊12盛世光谷2多晶硅太陽(yáng)能電池板PPV 175-72M塊12盛世光谷3薄膜太陽(yáng)能電池板HS-100塊10漢盛光電4太陽(yáng)能逐日支架RY-SL-B套2潤(rùn)源電子5并網(wǎng)逆變器SG1K5TL臺(tái)3合肥陽(yáng)光6離網(wǎng)逆變器SN48-2KS臺(tái)2合肥陽(yáng)光7光伏控制器SD48-30臺(tái)2合肥陽(yáng)光8蓄電池6-CNJ-200塊10天津藍(lán)天9環(huán)境檢測(cè)儀SolarInfoTM EM套1合肥陽(yáng)光10便攜式現(xiàn)場(chǎng)光伏電站測(cè)