分布式光伏發(fā)電項目設計方案

1、分布式光伏發(fā)電項目設計方案第一節(jié) 并網(wǎng)設計技術(shù)方案一、光伏發(fā)電系統(tǒng)設計.本光伏并網(wǎng)發(fā)電項目推薦采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方 案，最終實現(xiàn)將整個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入高壓交流電網(wǎng)進 行并網(wǎng)發(fā)電。.每個光伏并網(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：太陽能電池組件所發(fā)直流電通過光伏 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)，向負載供電，或者經(jīng)過升壓變電，接入電網(wǎng)。 本項

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)設計1.為了更好地防雷和方便維護，可先將太陽電池子陣列 單元通過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)設備配置表編號總?cè)萘坎⒙?lián)數(shù)匯流箱直流配 電柜及數(shù) 量逆變器型 號及數(shù)量備注（KWp）型號數(shù)量A 區(qū)（1000KWp）A1003.2220PVS-1219500KW*2臺500KW*2臺此區(qū)域共 建設1個 配電室，每 個配電室 內(nèi)放置2 臺 500KW 逆變器

3、及 升壓變B 區(qū)（1000KWp）B1003220PVS-19500K500KW*此區(qū)域共.212W*2臺2臺建設1個 配電室，每 個配電室 內(nèi)放置2 臺 500KW 逆變器及 升壓變C 區(qū)（750KWp）C752.4165PVS-1214500KW1臺500KW1臺此區(qū)域共 建設1個 配電室，每 個配電室 內(nèi)放置1 臺 500KW 逆變器、1 臺 250KW 逆變器及 升壓變250KW1臺250KW1 臺.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.電纜敷設方案1）電纜敷設：（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，水平方向大棚預留通道電纜溝敷設至就近 配電室內(nèi)。（2）除火災排煙風機、消防水泵等消防設施所需電纜采 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置防火延燃分隔措施，設置耐 火隔板、阻火包等。（2）墻洞、盤柜箱底部開孔處、電纜管兩端、電纜溝進 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，將沿光伏電池板下、埋管、 電纜槽盒或沿電纜勾敷設，以避免太陽直射，提高電纜使用 壽命。三、防雷接地設計.直擊雷防護（1）光伏電池方陣區(qū)域直擊雷防護：根據(jù)項目場地的地形特征和地質(zhì)特點，在光伏陣列區(qū)域 不單獨設置避雷針，僅

5、在光伏發(fā)電組件支架頂部安裝短小的 避雷針進行直擊雷防護。（2）其他區(qū)域直擊雷防護：在各逆變升壓配電室、高低壓配電室、綜合樓等建筑物 屋頂設置避雷帶用于直擊雷防護。交流側(cè)的直擊雷防護按照 電力系統(tǒng)行業(yè)標準交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配 合進行。.感應雷防護：采取接地、分流、屏蔽、均壓等電位等方法對感應雷進 行有效的防護，以保證人身和設備的安全。(1)光伏電池方陣接地措施：對光伏電池方陣，擬設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熱鍍鋅扁鋼設置一圈 水平接地帶，接地體埋設深度不小于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，安裝時用接地線將電池板鋁合金外框和電 池板支架可靠導通，所有支架采用等電位與水平接地帶連 通，并根據(jù)現(xiàn)場土壤情況，選擇合適的位置，采用熱鍍鋅角 鋼或其他導電性能良好的材料設置垂直接地極，垂直接地極 埋設深度不小于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，盡可能使電氣設備所在地點附近對地電壓分布均勻。(2)其余設備的接地措施：(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 及的電纜金屬護層和穿線的鋼管應可靠接地；電纜槽盒、支 架、橋架、給排水

7、管道、各級直流匯流箱、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)標準交流電氣裝置的 接地進行。（3）分流措施：目前，在感應雷的防護中，電涌保護器的使用已日趨頻 繁，它能根據(jù)各種線路中出現(xiàn)的過電壓、過電流及時做出反 應，在最短時間內(nèi)將線路上因感應雷產(chǎn)生的大量浪涌電流釋 放到地網(wǎng)，使設備各點之間電位差大致不變，從而達到保護 電氣設備的目的。針對感應雷瞬時能量較大的特點，根據(jù)IEC 國際標準對能量逐級吸收的理論，需要做多級防護，應在供 電線路的各部位（防雷區(qū)交接處）逐級安裝電涌保護器，以消 除雷擊過電壓。對

8、于沿直流輸入線侵入的感應雷，在光伏電池方陣的各 級直流匯流箱內(nèi)，分別在正極對地、負極對地間安裝電涌保 護器；在逆變器直流輸入端的正極對地、負極對地、正極對 負極之間安裝電涌保護器，實現(xiàn)共模和差模保護；電站交流側(cè)雷擊感應過電流均采用避雷器的方式進行 分流，在電站10kV出線側(cè)均裝設氧化鋅避雷器。（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。穿過各防雷區(qū)交界的金屬部件 和系統(tǒng)，以及在一個防雷區(qū)內(nèi)部的金屬部件和系統(tǒng)，都應在 防雷區(qū)交界處做等電位連接；應采用等電位連接線、扁鋼和 螺栓緊固的線夾做等電位連接。四、監(jiān)控系統(tǒng)設計對大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，需要

9、設置必要的數(shù)據(jù) 監(jiān)控系統(tǒng)，對光伏發(fā)電系統(tǒng)的設備運行狀況、實時氣象數(shù)據(jù) 進行監(jiān)測與控制，確保光伏電站在有效而便捷的監(jiān)控下穩(wěn)定 可靠的運行。同時，還應對光伏發(fā)電設備系統(tǒng)的運行參數(shù)、 狀態(tài)及歷史氣象數(shù)據(jù)進行在線分析研究，不但確保日常維護 簡易、高效和低成本，還可對未來的系統(tǒng)發(fā)電能力進行預測、 預報。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)測參數(shù)包 括：直流配電柜輸入電流、逆變器進出口的電壓、電流、功 率、頻率、逆變器機內(nèi)溫度、逆變器運行狀態(tài)及內(nèi)部參數(shù)、 發(fā)電量、環(huán)境溫度、風速、風向及輻照強度，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、，并實現(xiàn)對0.4/10kV 升壓變電及站用電氣系統(tǒng)的常規(guī)控制、保護和報警等。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，采用計算機網(wǎng) 絡監(jiān)控系統(tǒng)（NCS）、微機保護自動化裝置和就地檢測儀表等 設備來實現(xiàn)全站機電設備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視、控制、保護、 測量、遠動等全部功能，實現(xiàn)少人值班。（2）設置在站區(qū)綜合樓內(nèi)的領導及工程師客戶機可通過 網(wǎng)絡監(jiān)視并網(wǎng)光伏電站的重要運行參數(shù)。計算機監(jiān)控系統(tǒng)還 可實現(xiàn)與地調(diào)的遙測、遙信、遙調(diào)等功能，并可將光伏電站 的運行參數(shù)上傳到地調(diào)的遠方監(jiān)控計算機實現(xiàn)遠方監(jiān)控。光 伏電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)詳見全站監(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，導致主控 室監(jiān)控裝置無法獲取各分站每臺逆變器的運行狀態(tài)和工作 數(shù)據(jù)，擬在每個逆變升壓配電室內(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機作為系統(tǒng)的監(jiān)控主機，配 置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多機版監(jiān)控軟件，采用RS485通訊方式，獲 取所有并網(wǎng)逆變器的運行狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)。（4）整個光伏電站內(nèi)設一個主控制室，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)的運行人 員以大屏幕、操作員站LCD為主要監(jiān)控手段，完成整個光伏 發(fā)電系統(tǒng)（包括升壓站）的運行監(jiān)控。主控室還設有工業(yè)電 視監(jiān)視墻，墻上布置大屏幕、閉路電視監(jiān)視屏、火災報警控 制盤等。（5）在升壓站及各逆變器房內(nèi)擬設置一套火災報警系

12、 統(tǒng)，火災報警機柜布置在主控制室內(nèi)。2）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控逆變器系統(tǒng)采用獨立監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的運行狀況，利用工控機采集數(shù)據(jù)，連續(xù)24小時不間斷地監(jiān)測 和記錄所有并網(wǎng)逆變器的運行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)，主要監(jiān)測 功能有：監(jiān)測光伏電站的運行參數(shù)一一光伏電站的當前發(fā)電 總功率、日總發(fā)電量累計、月總發(fā)量累計、年總發(fā)電量累計、 總發(fā)電量累計，以及累計CO2總減排量；監(jiān)測環(huán)境參數(shù)一一室內(nèi)和室外溫度、風向、風速和日 照輻射的輻照量；監(jiān)測每臺并網(wǎng)逆變器的運行參數(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、逆變器機內(nèi)溫度G、時鐘僅頻率1、功率因數(shù)J、當前發(fā)電功率限日發(fā)電量L

13、、累計發(fā)電量M、累計CO2減排量N、每天發(fā)電功率曲線圖所有并網(wǎng)逆變器的故障報警及故障信息記錄，包括：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、直流電壓過低；G、逆變器過載；H、逆變器過熱；I、逆變器短路；J、散熱器過熱；K、逆變器孤島；L、DSP故障；M、通訊失敗；本方案只提供到監(jiān)控主機提供對外的數(shù)據(jù)接口，用戶 可通過有線或者Internet遠程方式訪問，異地實時查看光 伏電站并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)以及故障信息。光伏逆變監(jiān)測系統(tǒng)可通過大屏幕顯示，監(jiān)測畫面如下圖所示:圖一-光伏電站并網(wǎng)發(fā)電主頁圖3-8某臺逆變器運行信息顯示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)能減排值顯示當前發(fā)電總功率累its店贏琲當天總發(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、逆變器場地等重要部位 設置閉路電視監(jiān)視點，根據(jù)不同監(jiān)視對象的范圍或特點選用 定焦或變焦監(jiān)視鏡頭。各閉路電視監(jiān)視點的視頻信號通過圖 像寬帶網(wǎng)，將視頻信號處理、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40個閉路電視監(jiān)視點?；馂膱缶到y(tǒng)本工程擬在10kV升壓站區(qū)域及各逆變器室設置一套小 型火災報警系統(tǒng)，包括探測裝置（點式或

15、纜式探測器、手動 報警器）、集中報警裝置、電源裝置和聯(lián)動信號裝置等。其 集中報警裝置布置在升壓站主控制室內(nèi)，探測點直接匯接至 集中報警裝置上。在10升壓站區(qū)域內(nèi)設備和房間及各逆變器室發(fā)生火警后， 在集中報警裝置上立即發(fā)出聲光信號，并記錄下火警地址和 時間，經(jīng)確認后可人工啟動相應的消防設施組織滅火。擬采 用聯(lián)動控制方式對區(qū)域內(nèi)主控室、配電室的通風機、空調(diào)等 進行聯(lián)動控制，并監(jiān)控其反饋信號。本工程的火災探測報警 系統(tǒng)與滅火設施設置如下表3-4所示：表3-4火災探測報警系統(tǒng)與滅火設施設置項目滅火系統(tǒng)火災探測器報警控制方主控制室1電纜夾層（活動地板化學滅火器線型感溫型或咸煙型自動報警，人工確認后手2T

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

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