分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

1、分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案第一節(jié) 并網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)方案一、光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì).本光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目推薦采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方 案，最終實(shí)現(xiàn)將整個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入高壓交流電網(wǎng)進(jìn) 行并網(wǎng)發(fā)電。.每個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電單元的電池組件采用串并聯(lián)的方式 組成多個(gè)光伏電池陣列，光伏電池陣列所發(fā)的直流電能輸入 光伏方陣防雷匯流箱后接入直流配電柜，然后經(jīng)光伏并網(wǎng)逆 變器和交流防雷配電柜并入0.27股、最終升壓至10KV配電裝 置。.光伏發(fā)電系統(tǒng)原理構(gòu)成系統(tǒng)的基本原理：太陽(yáng)能電池組件所發(fā)直流電通過(guò)光伏 并網(wǎng)逆變器逆變成50Hz、270V的交流電，經(jīng)交流配電箱與 用戶側(cè)并網(wǎng)，向負(fù)載供電，或者經(jīng)過(guò)升壓變電，接入電網(wǎng)。 本項(xiàng)

2、目并網(wǎng)接入系統(tǒng)方案采用10KV高壓并網(wǎng)。圖3-1光伏電站系統(tǒng)原理示意圖本工程光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏電池板（組件）、逆變器及并網(wǎng)系統(tǒng)（配電升壓系統(tǒng)）三大部分組成。二、電站直流逆變系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.為了更好地防雷和方便維護(hù)，可先將太陽(yáng)電池子陣列 單元通過(guò)直流防雷配電匯流箱后，再接入配電房的直流配電 柜。光伏電站各區(qū)域的配置如表3-3所示：表3-5各區(qū)設(shè)備配置表編號(hào)總?cè)萘坎⒙?lián)數(shù)匯流箱直流配 電柜及數(shù) 量逆變器型 號(hào)及數(shù)量備注（KWp）型號(hào)數(shù)量A 區(qū)（1000KWp）A1003.2220PVS-1219500KW*2臺(tái)500KW*2臺(tái)此區(qū)域共 建設(shè)1個(gè) 配電室，每 個(gè)配電室 內(nèi)放置2 臺(tái) 500KW 逆變器

3、及 升壓變B 區(qū)（1000KWp）B1003220PVS-19500K500KW*此區(qū)域共.212W*2臺(tái)2臺(tái)建設(shè)1個(gè) 配電室，每 個(gè)配電室 內(nèi)放置2 臺(tái) 500KW 逆變器及 升壓變C 區(qū)（750KWp）C752.4165PVS-1214500KW1臺(tái)500KW1臺(tái)此區(qū)域共 建設(shè)1個(gè) 配電室，每 個(gè)配電室 內(nèi)放置1 臺(tái) 500KW 逆變器、1 臺(tái) 250KW 逆變器及 升壓變250KW1臺(tái)250KW1 臺(tái).系統(tǒng)電氣接線圖=田一把串圭4用魁n5=flr=田一把串圭4用魁n5=flr圖光伏電站1MWp單元電氣構(gòu)成圖.電纜敷設(shè)方案1）電纜敷設(shè)：（1）電池組串與匯流箱的連接電纜，垂直方向沿電池組 件

4、安裝支架敷設(shè)，水平方向大棚預(yù)留通道電纜溝敷設(shè)至就近 配電室內(nèi)。（2）除火災(zāi)排煙風(fēng)機(jī)、消防水泵等消防設(shè)施所需電纜采 用耐火電纜外，其余均采用阻燃、凱裝電纜。2）電纜防火及阻燃措施：（1）在電纜主要通道上設(shè)置防火延燃分隔措施，設(shè)置耐 火隔板、阻火包等。（2）墻洞、盤(pán)柜箱底部開(kāi)孔處、電纜管兩端、電纜溝進(jìn) 入建筑物入口處等采用防火封堵。（3）電纜防紫外線照射措施：本工程所有室外電纜敷設(shè)，將沿光伏電池板下、埋管、 電纜槽盒或沿電纜勾敷設(shè)，以避免太陽(yáng)直射，提高電纜使用 壽命。三、防雷接地設(shè)計(jì).直擊雷防護(hù)（1）光伏電池方陣區(qū)域直擊雷防護(hù)：根據(jù)項(xiàng)目場(chǎng)地的地形特征和地質(zhì)特點(diǎn)，在光伏陣列區(qū)域 不單獨(dú)設(shè)置避雷針，僅

5、在光伏發(fā)電組件支架頂部安裝短小的 避雷針進(jìn)行直擊雷防護(hù)。（2）其他區(qū)域直擊雷防護(hù)：在各逆變升壓配電室、高低壓配電室、綜合樓等建筑物 屋頂設(shè)置避雷帶用于直擊雷防護(hù)。交流側(cè)的直擊雷防護(hù)按照 電力系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配 合進(jìn)行。.感應(yīng)雷防護(hù)：采取接地、分流、屏蔽、均壓等電位等方法對(duì)感應(yīng)雷進(jìn) 行有效的防護(hù)，以保證人身和設(shè)備的安全。(1)光伏電池方陣接地措施：對(duì)光伏電池方陣，擬設(shè)置水平接地帶和垂直接地極相結(jié) 合的接地網(wǎng)。將安全接地、工作接地統(tǒng)一為一個(gè)共用接地裝 置，接地電阻值按不大于4Q考慮。沿光伏電池方陣四周采用一40X6熱鍍鋅扁鋼設(shè)置一圈 水平接地帶，接地體埋設(shè)深度不小于0.5

6、0.8米。光伏電 池生產(chǎn)廠家在光伏電池板鋁合金外框上留有用于安裝接地 線的螺栓孔位置，安裝時(shí)用接地線將電池板鋁合金外框和電 池板支架可靠導(dǎo)通，所有支架采用等電位與水平接地帶連 通，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土壤情況，選擇合適的位置，采用熱鍍鋅角 鋼或其他導(dǎo)電性能良好的材料設(shè)置垂直接地極，垂直接地極 埋設(shè)深度不小于2.5米。接地裝置的接地電阻、接觸電壓和跨步電壓滿足規(guī)程要 求，盡可能使電氣設(shè)備所在地點(diǎn)附近對(duì)地電壓分布均勻。(2)其余設(shè)備的接地措施：(a)逆變升壓配電室的主筋與接地網(wǎng)可靠連通。(b)對(duì)所有交、直流電力電纜的接頭盒、終端頭和可觸 及的電纜金屬護(hù)層和穿線的鋼管應(yīng)可靠接地；電纜槽盒、支 架、橋架、給排水

7、管道、各級(jí)直流匯流箱、高低壓配電柜外 殼等金屬物用熱鍍鋅扁鋼接入接地網(wǎng)。(c)低壓配電柜、高壓配電柜、UPS屏、主變壓器、升 壓站交流側(cè)的接地按照電力系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)交流電氣裝置的 接地進(jìn)行。（3）分流措施：目前，在感應(yīng)雷的防護(hù)中，電涌保護(hù)器的使用已日趨頻 繁，它能根據(jù)各種線路中出現(xiàn)的過(guò)電壓、過(guò)電流及時(shí)做出反 應(yīng)，在最短時(shí)間內(nèi)將線路上因感應(yīng)雷產(chǎn)生的大量浪涌電流釋 放到地網(wǎng)，使設(shè)備各點(diǎn)之間電位差大致不變，從而達(dá)到保護(hù) 電氣設(shè)備的目的。針對(duì)感應(yīng)雷瞬時(shí)能量較大的特點(diǎn)，根據(jù)IEC 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)能量逐級(jí)吸收的理論，需要做多級(jí)防護(hù)，應(yīng)在供 電線路的各部位（防雷區(qū)交接處）逐級(jí)安裝電涌保護(hù)器，以消 除雷擊過(guò)電壓。對(duì)

8、于沿直流輸入線侵入的感應(yīng)雷，在光伏電池方陣的各 級(jí)直流匯流箱內(nèi)，分別在正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地間安裝電涌保 護(hù)器；在逆變器直流輸入端的正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正極對(duì) 負(fù)極之間安裝電涌保護(hù)器，實(shí)現(xiàn)共模和差模保護(hù)；電站交流側(cè)雷擊感應(yīng)過(guò)電流均采用避雷器的方式進(jìn)行 分流，在電站10kV出線側(cè)均裝設(shè)氧化鋅避雷器。（4）等電位連接：等電位連接的目的，在于減少需要防雷的空間內(nèi)各金屬 部件和各系統(tǒng)之間的電位差。穿過(guò)各防雷區(qū)交界的金屬部件 和系統(tǒng)，以及在一個(gè)防雷區(qū)內(nèi)部的金屬部件和系統(tǒng)，都應(yīng)在 防雷區(qū)交界處做等電位連接；應(yīng)采用等電位連接線、扁鋼和 螺栓緊固的線夾做等電位連接。四、監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，需要

9、設(shè)置必要的數(shù)據(jù) 監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀況、實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù) 進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制，確保光伏電站在有效而便捷的監(jiān)控下穩(wěn)定 可靠的運(yùn)行。同時(shí)，還應(yīng)對(duì)光伏發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)、 狀態(tài)及歷史氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行在線分析研究，不但確保日常維護(hù) 簡(jiǎn)易、高效和低成本，還可對(duì)未來(lái)的系統(tǒng)發(fā)電能力進(jìn)行預(yù)測(cè)、 預(yù)報(bào)。本監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍包括光伏電池方陣、并網(wǎng)逆變 器、升壓站及站用電等電氣系統(tǒng)的監(jiān)控，其主要監(jiān)測(cè)參數(shù)包 括：直流配電柜輸入電流、逆變器進(jìn)出口的電壓、電流、功 率、頻率、逆變器機(jī)內(nèi)溫度、逆變器運(yùn)行狀態(tài)及內(nèi)部參數(shù)、 發(fā)電量、環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向及輻照強(qiáng)度，以及0.4/10kV 升壓變電及站用電氣系統(tǒng)的各種參數(shù)等

10、，并實(shí)現(xiàn)對(duì)0.4/10kV 升壓變電及站用電氣系統(tǒng)的常規(guī)控制、保護(hù)和報(bào)警等。監(jiān)控1）監(jiān)控水平：（1）本光伏電站監(jiān)控采用集中控制方式，采用計(jì)算機(jī)網(wǎng) 絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)（NCS）、微機(jī)保護(hù)自動(dòng)化裝置和就地檢測(cè)儀表等 設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)全站機(jī)電設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視、控制、保護(hù)、 測(cè)量、遠(yuǎn)動(dòng)等全部功能，實(shí)現(xiàn)少人值班。（2）設(shè)置在站區(qū)綜合樓內(nèi)的領(lǐng)導(dǎo)及工程師客戶機(jī)可通過(guò) 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視并網(wǎng)光伏電站的重要運(yùn)行參數(shù)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還 可實(shí)現(xiàn)與地調(diào)的遙測(cè)、遙信、遙調(diào)等功能，并可將光伏電站 的運(yùn)行參數(shù)上傳到地調(diào)的遠(yuǎn)方監(jiān)控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控。光 伏電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)全站監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)劃 圖。（3）為了防止通訊線路出現(xiàn)故障或其他

11、原因，導(dǎo)致主控 室監(jiān)控裝置無(wú)法獲取各分站每臺(tái)逆變器的運(yùn)行狀態(tài)和工作 數(shù)據(jù)，擬在每個(gè)逆變升壓配電室內(nèi)配置1套就地監(jiān)控裝置。 該系統(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)多機(jī)版監(jiān)控軟件，采用RS485通訊方式，獲 取所有并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)。（4）整個(gè)光伏電站內(nèi)設(shè)一個(gè)主控制室，主控制室布置在 升壓站區(qū)域的10kV配電室的建筑內(nèi)。在主控室內(nèi)的運(yùn)行人 員以大屏幕、操作員站LCD為主要監(jiān)控手段，完成整個(gè)光伏 發(fā)電系統(tǒng)（包括升壓站）的運(yùn)行監(jiān)控。主控室還設(shè)有工業(yè)電 視監(jiān)視墻，墻上布置大屏幕、閉路電視監(jiān)視屏、火災(zāi)報(bào)警控 制盤(pán)等。（5）在升壓站及各逆變器房?jī)?nèi)擬設(shè)置一套火災(zāi)報(bào)警系

12、 統(tǒng)，火災(zāi)報(bào)警機(jī)柜布置在主控制室內(nèi)。2）太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控逆變器系統(tǒng)采用獨(dú)立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，利用工控機(jī)采集數(shù)據(jù)，連續(xù)24小時(shí)不間斷地監(jiān)測(cè) 和記錄所有并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)，主要監(jiān)測(cè) 功能有：監(jiān)測(cè)光伏電站的運(yùn)行參數(shù)一一光伏電站的當(dāng)前發(fā)電 總功率、日總發(fā)電量累計(jì)、月總發(fā)量累計(jì)、年總發(fā)電量累計(jì)、 總發(fā)電量累計(jì)，以及累計(jì)CO2總減排量；監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)一一室內(nèi)和室外溫度、風(fēng)向、風(fēng)速和日 照輻射的輻照量；監(jiān)測(cè)每臺(tái)并網(wǎng)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、直流功率D、交流電壓E、交流電流F、逆變器機(jī)內(nèi)溫度G、時(shí)鐘僅頻率1、功率因數(shù)J、當(dāng)前發(fā)電功率限日發(fā)電量L

13、、累計(jì)發(fā)電量M、累計(jì)CO2減排量N、每天發(fā)電功率曲線圖所有并網(wǎng)逆變器的故障報(bào)警及故障信息記錄，包括：A、電網(wǎng)電壓過(guò)高；B、電網(wǎng)電壓過(guò)低；C、電網(wǎng)頻率過(guò)高；D、電網(wǎng)頻率過(guò)低；E、直流電壓過(guò)高；F、直流電壓過(guò)低；G、逆變器過(guò)載；H、逆變器過(guò)熱；I、逆變器短路；J、散熱器過(guò)熱；K、逆變器孤島；L、DSP故障；M、通訊失敗；本方案只提供到監(jiān)控主機(jī)提供對(duì)外的數(shù)據(jù)接口，用戶 可通過(guò)有線或者Internet遠(yuǎn)程方式訪問(wèn)，異地實(shí)時(shí)查看光 伏電站并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)以及故障信息。光伏逆變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可通過(guò)大屏幕顯示，監(jiān)測(cè)畫(huà)面如下圖所示:圖一-光伏電站并網(wǎng)發(fā)電主頁(yè)圖3-8某臺(tái)逆變器運(yùn)行信息顯示t發(fā)出筋濕合

14、il I圖一-光伏電站節(jié)能減排值顯示當(dāng)前發(fā)電總功率累its店贏琲t發(fā)出筋濕合il I圖一-光伏電站節(jié)能減排值顯示當(dāng)前發(fā)電總功率累its店贏琲當(dāng)天總發(fā)電氣60.645J093.065閉路電視系統(tǒng)本工程擬在升壓站、光伏方陣、逆變器場(chǎng)地等重要部位 設(shè)置閉路電視監(jiān)視點(diǎn)，根據(jù)不同監(jiān)視對(duì)象的范圍或特點(diǎn)選用 定焦或變焦監(jiān)視鏡頭。各閉路電視監(jiān)視點(diǎn)的視頻信號(hào)通過(guò)圖 像寬帶網(wǎng)，將視頻信號(hào)處理、分配、傳送至主控室內(nèi)的監(jiān)視 器終端，并聯(lián)網(wǎng)組成一個(gè)統(tǒng)一的覆蓋本工程范圍的閉路電視 監(jiān)視系統(tǒng)。本工程擬設(shè)40個(gè)閉路電視監(jiān)視點(diǎn)?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)本工程擬在10kV升壓站區(qū)域及各逆變器室設(shè)置一套小 型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，包括探測(cè)裝置（點(diǎn)式或

15、纜式探測(cè)器、手動(dòng) 報(bào)警器）、集中報(bào)警裝置、電源裝置和聯(lián)動(dòng)信號(hào)裝置等。其 集中報(bào)警裝置布置在升壓站主控制室內(nèi)，探測(cè)點(diǎn)直接匯接至 集中報(bào)警裝置上。在10升壓站區(qū)域內(nèi)設(shè)備和房間及各逆變器室發(fā)生火警后， 在集中報(bào)警裝置上立即發(fā)出聲光信號(hào)，并記錄下火警地址和 時(shí)間，經(jīng)確認(rèn)后可人工啟動(dòng)相應(yīng)的消防設(shè)施組織滅火。擬采 用聯(lián)動(dòng)控制方式對(duì)區(qū)域內(nèi)主控室、配電室的通風(fēng)機(jī)、空調(diào)等 進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，并監(jiān)控其反饋信號(hào)。本工程的火災(zāi)探測(cè)報(bào)警 系統(tǒng)與滅火設(shè)施設(shè)置如下表3-4所示：表3-4火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)與滅火設(shè)施設(shè)置項(xiàng)目滅火系統(tǒng)火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警控制方主控制室1電纜夾層（活動(dòng)地板化學(xué)滅火器線型感溫型或咸煙型自動(dòng)報(bào)警，人工確認(rèn)后手2T

16、R 十火電氣設(shè)備間化學(xué)滅火器感煙型閭報(bào)警?，人工確認(rèn)后手3主控制室化學(xué)滅火 器感煙型自動(dòng)報(bào)京，人工確認(rèn)后手二配電室U 口1- H/IJ 勿、/口 J110KV配電室化學(xué)滅火器感煙和感溫型自動(dòng)報(bào)警，人工確認(rèn)后手3逆變升壓西中室化學(xué)滅火 器感煙和感溫型自1動(dòng)報(bào)京，人工確認(rèn)后手三目11 Ik中, 變壓器U 口1- H/IJ 勿寸口 J1主變壓器化學(xué)滅火器 口口線型感溫型自動(dòng)報(bào)警，人 工確認(rèn)后手第二節(jié)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量的配置方法太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用中的首要問(wèn)題是太陽(yáng)能電池板 裝機(jī)容量的配置問(wèn)題，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料合理配置太陽(yáng)能 光伏板的裝機(jī)容量，即可控制工程總投資額，又可保證供配 電系統(tǒng)安全

17、可靠的運(yùn)行。此次項(xiàng)目中采用了兩種計(jì)算方法進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，計(jì)算方 法如下：（1）根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀缶仲Y料，獲取項(xiàng)目所在區(qū)域的平均 日照時(shí)數(shù)及連續(xù)陰雨天、最佳傾斜角等計(jì)算數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可 根據(jù)美國(guó)航空航天局衛(wèi)星監(jiān)測(cè)資料，通過(guò)專(zhuān)業(yè)資質(zhì)廠家光伏 計(jì)算管理軟件分析得出。（2）根據(jù)蓄電池充滿時(shí)間及日耗電量計(jì)算裝機(jī)容量在電池正常給負(fù)載供電的情況下，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及相關(guān) 的設(shè)計(jì)資料，需要在蓄電池充滿時(shí)間內(nèi)的發(fā)電余量供給負(fù)載 在連續(xù)陰雨天時(shí)間內(nèi)的使用，同時(shí)考慮控制器、電池、逆變 器的損耗等，則需要裝機(jī)系統(tǒng)每天的發(fā)電量ac及所需系統(tǒng) 裝機(jī)容量ae分別為：（其中ac：太陽(yáng)能電池板每天的發(fā)電量；pe：建筑計(jì)算 負(fù)荷；ht：每個(gè)工作日工作時(shí)間；mt：蓄電池充滿時(shí)間；kz： 控制器、電池、逆變器的損耗；nl：最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù)；ad： 負(fù)載日平均耗電量；hf：平均日照時(shí)數(shù)；ae：裝機(jī)容量）。（3）根據(jù)光伏電站系統(tǒng)總效率計(jì)算裝機(jī)容量根據(jù)最佳傾角、平均日照時(shí)數(shù)，可只系統(tǒng)所需裝機(jī)容量 為：（其中ad：負(fù)載日平均耗電量；ae：裝機(jī)容量；k：發(fā) 電站系統(tǒng)的總效率；hf：平均日照時(shí)數(shù)；女$：安全系數(shù)）。根據(jù)專(zhuān)業(yè)資質(zhì)廠家運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)：光伏發(fā)電站系統(tǒng)的總效率 為：（其中kd：太陽(yáng)電池陣列面灰塵遮擋損失；kt：太陽(yáng)電 池溫度