家用式太陽能光伏發(fā)電項目方案V5.0

1、 家用式太陽能光伏發(fā)電項目技術(shù)方案特變電工沈陽變壓器集團(tuán)有限公司2013.6目錄TOC o 1-5 h z1項目需求：3 HYPERLINK l bookmark62工程計算：7 HYPERLINK l bookmark83方案設(shè)計：104設(shè)備概算：12 HYPERLINK l bookmark125安裝調(diào)試186經(jīng)濟(jì)分析19 1項目需求：我國的太陽能資源比較豐富，但也比較集中，國網(wǎng)提出的一特四大的能源發(fā)展戰(zhàn)略也要求在發(fā)展集中式的大規(guī)模光伏電站，同時也要求大力發(fā)展分布式發(fā)電。由于在現(xiàn)在的技術(shù)條件下太陽能電池板的發(fā)電效率還不高，如果要想大規(guī)模利用太陽能的話，就必須將太陽能電池板大面積的呈矩形排列

2、在空曠且日照充足的地方，這樣要建造太陽能發(fā)電站的條件就變得相當(dāng)苛刻。相比較而言家庭太陽能發(fā)電系統(tǒng)適合作為分布式發(fā)電發(fā)展。單個家庭用電負(fù)荷一般較小。只要一個家庭有不大的場地如陽臺或屋頂就可以安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)，而且一個小型的太陽能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能也足夠一個家庭使用并有富余，如果國家法律通過的綠電并網(wǎng)補貼電價政策合適，家用太陽能發(fā)電是可以贏利的。國內(nèi)配電網(wǎng)的戶用容量配置標(biāo)準(zhǔn)如下：序號每戶面積容量配置標(biāo)準(zhǔn)小于80m24KW80120m26KW120150m28KW大于150m2按60W/m2計算同時對一般小區(qū)家庭的用電情況數(shù)據(jù)調(diào)查如下：按照家庭月收入情況（萬元）分為A、B、C、D、E類，其中A類（

3、0.3以下）B類（0.30.5）C類（0.50.7）D類（0.71.0）E類（1.0以上）家庭月用電量月平均用電（度）月用電費（元）家庭主要電器收入情況月月月（元度）照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、

4、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電腦照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電腦照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電腦照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電腦照明、電視、風(fēng)扇、電飯鍋、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電腦根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，所調(diào)查家庭的月平均用電為323.4度,家庭的月平均電費為168.2元。按照我國現(xiàn)在居民的平均收入水平，可以將調(diào)查數(shù)據(jù)乘以系數(shù)0.7從而得出我國家庭的平均用電水平為：226.4度/月，平均電費為：117.74元/月。以沈陽當(dāng)

5、地氣象條件計算，其峰值日照有效時間約為1551h。沈陽經(jīng)緯度為(123.38,41.80)考慮到冬季發(fā)電量最少時應(yīng)滿足負(fù)載需月平均單日發(fā)電量的最小值為1684.42kWh。系統(tǒng)效率記為0.74，電池充放電效率記為0.8，貝V月平均單日發(fā)電量中可利用電量最小值為1000kWh。序號發(fā)電功率額定負(fù)載峰值負(fù)載輸出電壓輸出電流照明電視電腦冰箱洗衣機(jī)空調(diào)廚房電器OOOOOOOOOOO raOOO注：為可持續(xù)使用；O為可父替使用；為不可以使用0動化公司團(tuán) 考慮到沈陽冬季陰雨天周期較長，如過多考慮陰雨天，將大幅增加蓄電池容量和投資，而項目現(xiàn)場的市電接入比較方便，因此陰雨天數(shù)按1天計算，以實現(xiàn)實驗設(shè)備的良好運

6、行及投資額度的良好平衡。為延長蓄電池壽命，蓄電池放電深度控制為80%，充放電功率記為0.8，則需12V蓄電池130208Ah，建議為132000Ah。假設(shè)提供每天滿負(fù)荷工作8小時，則系統(tǒng)可負(fù)載的功率為125-184kW,需視季節(jié)及氣象情況而定。系統(tǒng)建議配置充電樁型號為220V/32A，10臺，總功率為70.4kW,其余負(fù)載用于噴淋系統(tǒng)，為54.6kW。移動電源是將柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)計在拖掛車上，便于移動和安裝，適用于現(xiàn)場附近不易連接農(nóng)網(wǎng)供電線路的項目。移動變電站是將小型配電站設(shè)計在拖掛車上，方便移動和安裝，適用于工期較緊的工程，大大加快施工現(xiàn)場地形復(fù)雜情況下配電所的建設(shè)周期水利工程中常見現(xiàn)場施工用

7、電多采用建設(shè)小型配電所并從最近的農(nóng)網(wǎng)供電點取電，配電方案如下圖：TH動化分公司AlOkvlJl;線I#上變；T由于水I同時工程使用的其他設(shè)了提高長距離隧道的掘進(jìn)機(jī)供電質(zhì)量,TBM宜采用20kV供電線路。因此火丈火丈虬火”火U火”需要供電方案增加10kV升壓到20kV丄丄丄備和照明還需要400V配電，如攪拌機(jī)由于現(xiàn)場施工情況復(fù)雜，為防止洞內(nèi)有瓦斯發(fā)生爆炸或涌水破壞洞內(nèi)電源，現(xiàn)場施工供電方案應(yīng)配置雙路電源和備用電源，備用電源是為了防止停電或變壓器檢修時不影響工程進(jìn)度，宜采用柴油發(fā)電機(jī)，油箱備用時間8小時，更長時間則需設(shè)置油庫。為了加強工程施工用電可靠性和控制工程進(jìn)度，現(xiàn)需要對野外工程施工臨時用電設(shè)

8、計方案進(jìn)行優(yōu)化，合理配置部分移動電源和移動電站設(shè)備為水利廳建設(shè)工程的質(zhì)量提供更好的設(shè)備保障。2工程計算：新型移動式電源和變電站是為了解決用戶在戶外工程臨時用電方案而專門開發(fā)設(shè)計的成套設(shè)備，能夠根據(jù)用戶的具體需求定制容量以及開關(guān)回動化分公司節(jié)省占地面積和土建費用；節(jié)省調(diào)試時間和安裝費用；節(jié)省設(shè)計時間和費用；產(chǎn)品可以在多個工程上重復(fù)使用，節(jié)省長期投資費用；特變電工沈變公司基于成熟的發(fā)輸變電技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計后的TMS智能型移動電站產(chǎn)品還具有以下優(yōu)點：1.支持遠(yuǎn)程維護(hù)及控制操作；2.支持智能電站統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型和接口；根據(jù)施工現(xiàn)場附近的農(nóng)網(wǎng)供電線路情況以及現(xiàn)場的配電站建設(shè)情況不同，為保證工程時間進(jìn)度的加快和

9、可控，同時控制供電設(shè)備投資成本，移動式備用電源以及移動式變電站設(shè)備配置方案可以設(shè)計為兩種：1)常規(guī)配電所加移動電源方案：線路供電，故障或檢修情況下可以用兩臺柴油發(fā)電機(jī)組分別向原配電所的10kV和400V重要負(fù)荷母線供電，電源切換由切換箱自動完成切換同時支持手動切換；該方案能夠共用配電所的配電盤，移動電源配置簡單，對于現(xiàn)場已建成變電所的工程需投入的設(shè)備成本較低。需采購的設(shè)備有：一臺10kV容量5000kW移動電源車（不含車頭）；一臺400V容量400kW移動電源車（不含車頭）；2）移動變電站加移動電源方案：對于某些項目的施工現(xiàn)場地形不適合快速建設(shè)配電所的情況下，或是工程較小為了節(jié)省固定設(shè)備投資，

10、移動式變電站可以快速就位并實現(xiàn)供電，再配以備用電源完全可以保證供電的可靠性。 重要負(fù)荷口動化公司市電家用式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)箱電配蓄電池置裝護(hù)保插座母線供電；目使用，一次性投資較高，但長期重復(fù)使用情況下綜合成本較低。需采購的設(shè)備有：一臺66kV容量5000kW移動變電站（含車頭），4回10kV出線，4回400V出線；一臺10kV容量5000kW移動電源車（不含車頭）；一臺400V容量400kW移動電源車（不含車頭）；3方案設(shè)計：家用式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池板、控制器、蓄電池、逆變器、穩(wěn)壓保護(hù)裝置和ATS等組成，系統(tǒng)框圖如下：燈具電腦電視隨著技術(shù)的發(fā)展和成熟，為了更好的為野外工程施工提供

11、快捷可靠的電源，很多兄弟單位的工程已經(jīng)開始使用移動電源和移動電站相關(guān)產(chǎn)品：考慮到水利廳的工程項目較多，各種施工現(xiàn)場復(fù)雜，本次供電設(shè)備升級改二/I/八動化午公司配電所的工程，移動電源還可以使用，對于臨時性供電的現(xiàn)場，完全可以發(fā)揮第二種方案的優(yōu)勢，一次投資長期使用，而且移動式變電站的技術(shù)已經(jīng)成熟，可以做到遠(yuǎn)程監(jiān)測，免維護(hù)，設(shè)備使用率高。具體的設(shè)備和元件配置如下1）5000kW移動電源由于可以采用柴油發(fā)電機(jī)組并列組合，5000kW的機(jī)組實現(xiàn)可以有不同配置，成本比較如下：序號柴油發(fā)電機(jī)組配置數(shù)量單價（萬）價格（萬）00000000為了便于現(xiàn)場接入10kV母線，推薦方案五，“3臺1800kW機(jī)組并列,出

12、口電壓10kV”為了便于運輸，采用拖車設(shè)計，按照機(jī)組尺寸定制拖車。2）400kW移動電源序號柴油發(fā)電機(jī)組配置數(shù)量單價（萬）價格（萬）0000400kW的機(jī)組成推薦方案一：“1臺400kW機(jī)組，出口電壓400V”由于400kW容量3）5000kW移動式變1回66kV進(jìn)線開關(guān);1臺5000kW容量66kV/10kV變壓器;1套箱式配電站，4回10kV出線，4回400V出線;4I1箱式配電訥根據(jù)初步設(shè)計，相關(guān)設(shè)備成套概算如下：移動式電源序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量單價（萬）總價（萬）柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)臺控制系統(tǒng)并機(jī)控制器套高壓開關(guān)柜進(jìn)線柜套高壓開關(guān)柜出線柜套直流屏套日用油箱小時，套燃油加熱器套拖車及箱

13、體咼，載重套輔件具體見發(fā)貨清單套合計序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量單價（萬）總價（萬）柴油發(fā)電機(jī)組臺低壓開關(guān)柜出線柜套拖車及箱體載重0含箱體套輔件具體見發(fā)貨清單套合計移動式變電站序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量單價（萬）總價（萬）高壓配電進(jìn)線組合開關(guān)，套主變壓器1臺配電柜套降壓變/臺配電盤套保護(hù)控制系統(tǒng)直流，保護(hù)控制，消防，計量套拖車及箱體就地后有支柱支撐，含車頭箱體套電纜及輔件中間電纜，導(dǎo)線套合計整體方案序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量單價（萬）總價（萬）移動電源W不含車頭套移動電源，不含車頭套移動變電站，含車頭套油罐噸臺服務(wù)設(shè)計，安裝，現(xiàn)場服務(wù)合計本方案的產(chǎn)品設(shè)計依據(jù)參考并符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：GB2

14、819-95移動電站通用技術(shù)條件；Q/JB018047-93多機(jī)并聯(lián)自動化柴油發(fā)電站技術(shù)條件；Q/JB018056-98遠(yuǎn)程監(jiān)控自動化柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)條件;1）1800kW機(jī)組主要參數(shù)發(fā)電機(jī)組主要參數(shù)機(jī)組型號TMS-1800H丁曰1EE/1務(wù)耍電丄備用功率1800kW額定電壓10.5KV輸出電流123.7A額定頻率50Hz啟動方式24V直流電啟動調(diào)壓方式AVR燃油消耗率W191g/kw.h（負(fù)載）機(jī)油消耗率Wg/kw.h（負(fù)載）機(jī)組外形尺寸6200*2300*2550mm重量15000kg機(jī)組結(jié)構(gòu)機(jī)組采用一體式結(jié)構(gòu)，底座選用高強度鋼材料制作，冷卻風(fēng)扇及電池充電機(jī)全部設(shè)有保護(hù)罩。使用環(huán)境條件海拔

15、高度1000m環(huán)境溫度-15C40C相對濕度90%生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T2820、GB/T12786-1991柴油機(jī)主要參數(shù)柴油機(jī)型號QSK60-G4（美國康明斯英國生產(chǎn)）輸出功率1915KW柴油機(jī)轉(zhuǎn)速1500rpm柴油機(jī)型式V型16缸、增壓水冷冷卻系統(tǒng)滿足環(huán)溫40C水箱散熱器，皮帶驅(qū)動冷卻風(fēng)扇調(diào)速系統(tǒng)電子調(diào)速啟動方式24V直流電啟動過濾系統(tǒng)干式空濾、燃油過濾、機(jī)油過濾、冷卻液過濾缸徑及行程159*190mm發(fā)電機(jī)主要參數(shù)發(fā)電機(jī)型號EG560-1800（T/105000）（廣州英格勵磁方式無刷自勵額定電壓10.5KV額定頻率50HZ輸出電流123.7A相數(shù)和接線三相四線，Y-形絕緣等級H級防護(hù)等級I

16、P22穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率+1%穩(wěn)態(tài)頻率調(diào)整率+1%穩(wěn)態(tài)電壓波動率+0.5%穩(wěn)態(tài)頻率波動率+0.5%瞬態(tài)電壓調(diào)整率-15%+20%瞬態(tài)頻率調(diào)整率-15%+20%電壓穩(wěn)定時間5S2）400kW機(jī)組主要參數(shù)發(fā)電機(jī)組主要參數(shù)機(jī)組型號TMS-400G主用功率400KW備用功率450KW額定電壓400/230V最大輸出電流721A額定頻率50Hz啟動方式24V直流電啟動調(diào)壓方式AVR燃油消耗率三195g/kw.h機(jī)油消耗率Wg/kw.h（負(fù)載）機(jī)組外形尺寸3500*1300*1970mm重量3050kg機(jī)組結(jié)構(gòu)機(jī)組米用一體式結(jié)構(gòu)，底座選用咼強度鋼材料制作，冷卻風(fēng)扇及電池充電機(jī)全部設(shè)有保護(hù)罩。使用環(huán)境條件海拔高

17、度W1000m環(huán)境溫度-15C40C相對濕度90%生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T2820、GB/T12786-1991柴油機(jī)主要參數(shù)柴油機(jī)型號KTA19-G3A（重慶康明斯）輸出功率495KW柴油機(jī)轉(zhuǎn)速1500rpm柴油機(jī)型式直列6缸、四沖程、增壓水冷冷卻系統(tǒng)滿足環(huán)溫40C水箱散熱器，皮帶驅(qū)動冷卻風(fēng)扇調(diào)速系統(tǒng)電子調(diào)速啟動方式24V直流電啟動過濾系統(tǒng)干式空濾、燃油過濾、機(jī)油過濾、冷卻液過濾缸徑及行程159*159mm發(fā)電機(jī)型號HJI-400（上海斯坦福）勵磁方式無刷自勵額定電壓400/230V額定頻率50HZ最大輸出電流721A相數(shù)和接線三相四線，Y-形絕緣等級H級防護(hù)等級IP22穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率+1%穩(wěn)態(tài)頻率

18、調(diào)整率+1%穩(wěn)態(tài)電壓波動率+0.5%穩(wěn)態(tài)頻率波動率+0.5%瞬態(tài)電壓調(diào)整率-15%+20%瞬態(tài)頻率調(diào)整率-15%+20%電壓穩(wěn)定時間1S頻率穩(wěn)定時間3S3）控制系統(tǒng)特性主要技術(shù)指標(biāo)本系統(tǒng)采用準(zhǔn)同期并機(jī)方式，在并機(jī)運行的各發(fā)電機(jī)組相序相同的情況下，待并發(fā)電機(jī)組同步并車裝置在自動投入工作后自動調(diào)整待并機(jī)組頻率，電壓自動跟蹤運行機(jī)組的輸出電壓、頻率及相位角，待各發(fā)電機(jī)組的三個備件均相等或在一定下的誤差內(nèi)時，同步并車裝置自動發(fā)出并車信號，將待并機(jī)組并車投網(wǎng)并聯(lián)運行。并機(jī)誤差（并機(jī)運行瞬間）電壓：v0.5%頻率：V0.2Hz大于上述指標(biāo)，同步并車裝置自動閉鎖。保證并車的安全性和可靠性。設(shè)有手動準(zhǔn)同期并車

19、功能和自動準(zhǔn)同期并車功能，實現(xiàn)兩臺或兩臺以上發(fā)電機(jī)組進(jìn)行同步并列發(fā)電，自動并機(jī)時間V60秒。手動準(zhǔn)同期并車設(shè)有同步S表、同步指示燈、手動準(zhǔn)同期并車保護(hù)裝置，當(dāng)并車相位角20度時并車系統(tǒng)自動閉鎖。各發(fā)電機(jī)組能對輸出電壓及頻率自動準(zhǔn)確調(diào)整。手動準(zhǔn)確調(diào)整并鎖定。電壓調(diào)整范圍8%頻率調(diào)整范圍5%當(dāng)系統(tǒng)設(shè)定在并機(jī)運行方式時，系統(tǒng)可根據(jù)負(fù)載的輕重自動進(jìn)行并機(jī)運行供電或自動解列退出并機(jī)。負(fù)荷小于單機(jī)容量的80%，延進(jìn)自動解列。負(fù)荷大于單機(jī)容量的85%，撤出機(jī)延時自動啟動、并車?？刂葡到y(tǒng)自動并機(jī)屏是整個控制系統(tǒng)的核心。裝設(shè)控制多臺機(jī)組自動并機(jī)及自動負(fù)荷分配的裝置多臺，自動并機(jī)裝置集自動并機(jī)控制及自動負(fù)荷分配于一體，自動并機(jī)控制器為全數(shù)字式控制器GPC。全數(shù)字式控制器集成度高，集自動調(diào)頻、調(diào)壓、自動負(fù)荷分配、過流、過欠壓、逆功保護(hù)等于