家用式太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目方案V5.0

1、 家用式太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)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(xiàng)目需求：3 HYPERLINK l bookmark62工程計(jì)算：7 HYPERLINK l bookmark83方案設(shè)計(jì)：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(xiàng)目需求：我國(guó)的太陽能資源比較豐富，但也比較集中，國(guó)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(shí)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(gè)家庭用電負(fù)荷一般較小。只要一個(gè)家庭有不大的場(chǎng)地如陽臺(tái)或屋頂就可以安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)，而且一個(gè)小型的太陽能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能也足夠一個(gè)家庭使用并有富余，如果國(guó)家法律通過的綠電并網(wǎng)補(bǔ)貼電價(jià)政策合適，家用太陽能發(fā)電是可以贏利的。國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)的戶用容量配置標(biāo)準(zhǔn)如下：序號(hào)每戶面積容量配置標(biāo)準(zhǔn)小于80m24KW80120m26KW120150m28KW大于150m2按60W/m2計(jì)算同時(shí)對(duì)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(fèi)（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(fèi)為168.2元。按照我國(guó)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(guó)家庭的平均用電水平為：226.4度/月，平均電費(fèi)為：117.74元/月。以沈陽當(dāng)

5、地氣象條件計(jì)算，其峰值日照有效時(shí)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(shí)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(hào)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(dòng)化公司團(tuán) 考慮到沈陽冬季陰雨天周期較長(zhǎng)，如過多考慮陰雨天，將大幅增加蓄電池容量和投資，而項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的市電接入比較方便，因此陰雨天數(shù)按1天計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的良好運(yùn)

6、行及投資額度的良好平衡。為延長(zhǎng)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(shí)，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(hào)為220V/32A，10臺(tái)，總功率為70.4kW,其余負(fù)載用于噴淋系統(tǒng)，為54.6kW。移動(dòng)電源是將柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)在拖掛車上，便于移動(dòng)和安裝，適用于現(xiàn)場(chǎng)附近不易連接農(nóng)網(wǎng)供電線路的項(xiàng)目。移動(dòng)變電站是將小型配電站設(shè)計(jì)在拖掛車上，方便移動(dòng)和安裝，適用于工期較緊的工程，大大加快施工現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(diǎn)取電，配電方案如下圖：TH動(dòng)化分公司AlOkvlJl;線I#上變；T由于水I同時(shí)工程使用的其他設(shè)了提高長(zhǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(shí)不影響工程進(jìn)度，宜采用柴油發(fā)電機(jī)，油箱備用時(shí)間8小時(shí)，更長(zhǎng)時(shí)間則需設(shè)置油庫。為了加強(qiáng)工程施工用電可靠性和控制工程進(jìn)度，現(xiàn)需要對(duì)野外工程施工臨時(shí)用電設(shè)

8、計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，合理配置部分移動(dòng)電源和移動(dòng)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(jì)算：新型移動(dòng)式電源和變電站是為了解決用戶在戶外工程臨時(shí)用電方案而專門開發(fā)設(shè)計(jì)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(dòng)化分公司節(jié)省占地面積和土建費(fèi)用；節(jié)省調(diào)試時(shí)間和安裝費(fèi)用；節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間和費(fèi)用；產(chǎn)品可以在多個(gè)工程上重復(fù)使用，節(jié)省長(zhǎng)期投資費(fèi)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(jì)后的TMS智能型移動(dòng)電站產(chǎn)品還具有以下優(yōu)點(diǎn)：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(chǎng)附近的農(nóng)網(wǎng)供電線路情況以及現(xiàn)場(chǎng)的配電站建設(shè)情況不同，為保證工程時(shí)間進(jìn)度的加快和

9、可控，同時(shí)控制供電設(shè)備投資成本，移動(dòng)式備用電源以及移動(dòng)式變電站設(shè)備配置方案可以設(shè)計(jì)為兩種：1)常規(guī)配電所加移動(dòng)電源方案：線路供電，故障或檢修情況下可以用兩臺(tái)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(dòng)完成切換同時(shí)支持手動(dòng)切換；該方案能夠共用配電所的配電盤，移動(dòng)電源配置簡(jiǎn)單，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)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(tái)10kV容量5000kW移動(dòng)電源車（不含車頭）；一臺(tái)400V容量400kW移動(dòng)電源車（不含車頭）；2）移動(dòng)變電站加移動(dòng)電源方案：對(duì)于某些項(xiàng)目的施工現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)式變電站可以快速就位并實(shí)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(dòng)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(zhǎng)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(tái)66kV容量5000kW移動(dòng)變電站（含車頭），4回10kV出線，4回400V出線；一臺(tái)10kV容量5000kW移動(dòng)電源車（不含車頭）；一臺(tái)400V容量400kW移動(dòng)電源車（不含車頭）；3方案設(shè)計(jì)：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(dòng)電源和移動(dòng)電站相關(guān)產(chǎn)品：考慮到水利廳的工程項(xiàng)目較多，各種施工現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜，本次供電設(shè)備升級(jí)改二/I/八動(dòng)化午公司配電所的工程，移動(dòng)電源還可以使用，對(duì)于臨時(shí)性供電的現(xiàn)場(chǎng)，完全可以發(fā)揮第二種方案的優(yōu)勢(shì)，一次投資長(zhǎng)期使用，而且移動(dòng)式變電站的技術(shù)已經(jīng)成熟，可以做到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，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(dòng)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(shí)現(xiàn)可以有不同配置，成本比較如下：序號(hào)柴油發(fā)電機(jī)組配置數(shù)量單價(jià)（萬）價(jià)格（萬）00000000為了便于現(xiàn)場(chǎng)接入10kV母線，推薦方案五，“3臺(tái)1800kW機(jī)組并列,出

12、口電壓10kV”為了便于運(yùn)輸，采用拖車設(shè)計(jì)，按照機(jī)組尺寸定制拖車。2）400kW移動(dòng)電源序號(hào)柴油發(fā)電機(jī)組配置數(shù)量單價(jià)（萬）價(jià)格（萬）0000400kW的機(jī)組成推薦方案一：“1臺(tái)400kW機(jī)組，出口電壓400V”由于400kW容量3）5000kW移動(dòng)式變1回66kV進(jìn)線開關(guān);1臺(tái)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(jì)，相關(guān)設(shè)備成套概算如下：移動(dòng)式電源序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量單價(jià)（萬）總價(jià)（萬）柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)臺(tái)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(shí)，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(jì)序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量單價(jià)（萬）總價(jià)（萬）柴油發(fā)電機(jī)組臺(tái)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(jì)移動(dòng)式變電站序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量單價(jià)（萬）總價(jià)（萬）高壓配電進(jìn)線組合開關(guān)，套主變壓器1臺(tái)配電柜套降壓變/臺(tái)配電盤套保護(hù)控制系統(tǒng)直流，保護(hù)控制，消防，計(jì)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(jì)整體方案序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格單位數(shù)量單價(jià)（萬）總價(jià)（萬）移動(dòng)電源W不含車頭套移動(dòng)電源，不含車頭套移動(dòng)變電站，含車頭套油罐噸臺(tái)服務(wù)設(shè)計(jì)，安裝，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)合計(jì)本方案的產(chǎn)品設(shè)計(jì)依據(jù)參考并符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：GB2

14、819-95移動(dòng)電站通用技術(shù)條件；Q/JB018047-93多機(jī)并聯(lián)自動(dòng)化柴油發(fā)電站技術(shù)條件；Q/JB018056-98遠(yuǎn)程監(jiān)控自動(dòng)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(hào)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(dòng)方式24V直流電啟動(dòng)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(qiáng)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(duì)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(hào)QSK60-G4（美國(guó)康明斯英國(guó)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(dòng)冷卻風(fēng)扇調(diào)速系統(tǒng)電子調(diào)速啟動(dòng)方式24V直流電啟動(dòng)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(hào)EG560-1800（T/105000）（廣州英格勵(lì)磁方式無刷自勵(lì)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(jí)H級(jí)防護(hù)等級(jí)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(dòng)率+0.5%穩(wěn)態(tài)頻率波動(dòng)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(shí)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(hào)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(dòng)方式24V直流電啟動(dòng)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(qiáng)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(duì)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(hào)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(dòng)冷卻風(fēng)扇調(diào)速系統(tǒng)電子調(diào)速啟動(dòng)方式24V直流電啟動(dòng)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(hào)HJI-400（上海斯坦福）勵(lì)磁方式無刷自勵(lì)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(jí)H級(jí)防護(hù)等級(jí)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(dòng)率+0.5%穩(wěn)態(tài)頻率波動(dòng)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(shí)間1S頻率穩(wěn)定時(shí)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(yùn)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(dòng)投入工作后自動(dòng)調(diào)整待并機(jī)組頻率，電壓自動(dòng)跟蹤運(yùn)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(gè)備件均相等或在一定下的誤差內(nèi)時(shí)，同步并車裝置自動(dòng)發(fā)出并車信號(hào)，將待并機(jī)組并車投網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行。并機(jī)誤差（并機(jī)運(yùn)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(dòng)閉鎖。保證并車的安全性和可靠性。設(shè)有手動(dòng)準(zhǔn)同期并車

19、功能和自動(dòng)準(zhǔn)同期并車功能，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)或兩臺(tái)以上發(fā)電機(jī)組進(jìn)行同步并列發(fā)電，自動(dòng)并機(jī)時(shí)間V60秒。手動(dòng)準(zhǔn)同期并車設(shè)有同步S表、同步指示燈、手動(dòng)準(zhǔn)同期并車保護(hù)裝置，當(dāng)并車相位角20度時(shí)并車系統(tǒng)自動(dòng)閉鎖。各發(fā)電機(jī)組能對(duì)輸出電壓及頻率自動(dòng)準(zhǔn)確調(diào)整。手動(dòng)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(yùn)行方式時(shí)，系統(tǒng)可根據(jù)負(fù)載的輕重自動(dòng)進(jìn)行并機(jī)運(yùn)行供電或自動(dòng)解列退出并機(jī)。負(fù)荷小于單機(jī)容量的80%，延進(jìn)自動(dòng)解列。負(fù)荷大于單機(jī)容量的85%，撤出機(jī)延時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)、并車?？刂葡到y(tǒng)自動(dòng)并機(jī)屏是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心。裝設(shè)控制多臺(tái)機(jī)組自動(dòng)并機(jī)及自動(dòng)負(fù)荷分配的裝置多臺(tái)，自動(dòng)并機(jī)裝置集自動(dòng)并機(jī)控制及自動(dòng)負(fù)荷分配于一體，自動(dòng)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(dòng)調(diào)頻、調(diào)壓、自動(dòng)負(fù)荷分配、過流、過欠壓、逆功保護(hù)等于