光伏發(fā)電工程施工光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

第一節(jié)項(xiàng)目實(shí)施意義 2一、推動(dòng)行業(yè)發(fā)展 2二、提高城市形象 3三、擴(kuò)大內(nèi)需 3四、保護(hù)環(huán)境 3第二節(jié)主要設(shè)備選型 4一、光伏電池組件的選擇 4二、光伏逆變器的選擇 6三、光伏支架的選擇 9四、光伏匯流箱的選擇 11五、光伏電纜的選擇 12六、光伏連接器的選擇 12第三節(jié)并網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)方案 14一、光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14二、電站直流逆變系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15三、防雷接地設(shè)計(jì) 18四、監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20第四節(jié)系統(tǒng)接入電網(wǎng)設(shè)計(jì)并網(wǎng)系統(tǒng)的電力布置方式 27一、布置方式 28二、并網(wǎng)接入點(diǎn)的選擇 30第一節(jié)項(xiàng)目實(shí)施意義一、推動(dòng)行業(yè)發(fā)展近年來，光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，世界太陽電池年產(chǎn)量在最近十年內(nèi)保持了30%以上的增速，太陽電池產(chǎn)量迅速增加的動(dòng)力來自于世界對太陽能等清潔能源持續(xù)增長的需求按照目前光伏組件4.5S/W的價(jià)格計(jì)算，世界光伏市場規(guī)模接近三百億美元。借著世界光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的機(jī)遇，一批國內(nèi)光伏企業(yè)經(jīng)過努力，獲得了世界矚目的發(fā)展。但是，國內(nèi)光伏企業(yè)面臨著市場完全依賴國外的困境，要保持國內(nèi)光伏企業(yè)長期健康的發(fā)展，必須盡快打開國內(nèi)市場。2009年3月，國家頒發(fā)了《關(guān)于加快推進(jìn)太陽能光電建筑應(yīng)用的實(shí)施意見》以及《太陽能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》，計(jì)劃以財(cái)政補(bǔ)助的方式推動(dòng)光電建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目的實(shí)施。國內(nèi)光伏建筑一體化市場有望在近期得到快速的發(fā)展。但是，目前國內(nèi)市場缺少高質(zhì)量的光伏建筑一體化示范性項(xiàng)目作為指引和參考，國內(nèi)關(guān)于光伏建筑一體化方面的國家標(biāo)準(zhǔn)仍然沒有出臺。這兩點(diǎn)不利于國內(nèi)光伏市場的發(fā)展。本項(xiàng)目計(jì)劃在XX市建設(shè)XX光伏應(yīng)用系統(tǒng)。本項(xiàng)目的實(shí)施將有利于：1.落實(shí)國家開拓國內(nèi)光伏市場的政策，促進(jìn)光伏系統(tǒng)特別是與建筑一體化的光伏系統(tǒng)在國內(nèi)的應(yīng)用；2.為日后的光伏建筑一體化項(xiàng)目提高參考和借鑒；3.積累建筑一體化光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工和使用的經(jīng)驗(yàn)，為制定相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)提供參考。二、提高城市形象本項(xiàng)目的實(shí)施將反映XX市近年來對綠色能源發(fā)展的重視，反映XX市堅(jiān)持環(huán)境與經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展的城市文化理念。三、擴(kuò)大內(nèi)需本項(xiàng)目預(yù)計(jì)總投資XX元，除了購買光伏組件外，還需要購置大量的安裝支架、電纜電線、逆變器以及電力電子控制設(shè)備，此外還需要雇請相關(guān)施工、監(jiān)測人員，這些方面的投資預(yù)算接近XX元。本項(xiàng)目的實(shí)施將有利于帶動(dòng)相關(guān)下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并為XX地區(qū)提供大量的就業(yè)崗位。四、保護(hù)環(huán)境本項(xiàng)目有利于促進(jìn)節(jié)能減排政策的落實(shí)，以及市民環(huán)保節(jié)能意識的提高。長期以來，我國的能量消耗巨大.我國巨大的能量需求多數(shù)以燃燒化石能源來滿足，煤炭占了我國能源消費(fèi)總量的70%。大量燃燒煤炭導(dǎo)致了嚴(yán)重的大氣污染，造成人們生活環(huán)境的惡化。我國能源消耗中，建筑能耗占了1/4的份額。與建筑結(jié)合的光伏發(fā)電系統(tǒng)是一種主動(dòng)的節(jié)能方式應(yīng)當(dāng)受到重視。本項(xiàng)目安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)總量達(dá)到XX，首年年發(fā)電量為XX度，可以減少排放二氧化碳XX噸、二氧化硫XX噸，氮氧化合物XX噸。光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壽命為25年，25年內(nèi)共發(fā)電18，843萬度，共減少排放二氧化碳191，000噸、二氧化硫1，764噸、氦氧化合物514噸。此外，本項(xiàng)目的實(shí)施反映XX市落實(shí)節(jié)能減排政策的決心，有利于提高市民的環(huán)保節(jié)能意識。第二節(jié)主要設(shè)備選型（投標(biāo)人根據(jù)實(shí)際情況自行填寫）在屋頂太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，我們會(huì)用到太陽能電池、逆變器、電池組件、支架、匯流箱、線纜、接頭等。一、光伏電池組件的選擇（一）電池類型的選擇1.現(xiàn)在商用的光伏電池類型主要有：晶體硅電池和非晶硅電池，晶體硅電池有單晶硅電池、多晶硅電池；非晶硅電池有硅基薄膜電池、銅銦鎵硒薄膜電池、碲化鎘薄膜電池砷化鎵薄膜電池等。2.晶體硅電池轉(zhuǎn)換效率較高，一般為14~19%，其中單晶硅電池效率最高，而非晶硅薄膜電池的轉(zhuǎn)換效率為6~12%左右。單晶硅、多晶硅光伏電池由于制造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長、光電轉(zhuǎn)化效率相對較高的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大型并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目，由于多晶硅在成本上有一定優(yōu)勢，因此本工程擬選用多晶硅光伏電池.（二）光伏組件的選擇1.光伏組件是光伏系統(tǒng)的主要發(fā)電來源。XX公司的太陽電池組件使用品質(zhì)優(yōu)良的原材料制造，采用高效率多晶硅太陽電池、高透光率鋼化玻璃、EVA/Tedlar、抗腐蝕鋁合金邊框等材料，使用先進(jìn)的真空層壓工藝以及脈沖焊接工藝制造太陽能組件，確保產(chǎn)品在最嚴(yán)酷的環(huán)境中的長壽命和高可靠性。組件的背面安裝有一個(gè)防水接線盒，通過接線盒可以方便的與外電路連接.本項(xiàng)目擬選用HT60-156p-240多晶組件，太陽能電池組件的主要參數(shù)如下：（1）電池材料：多晶硅；（2）電池組件尺寸：1640mm×992mm×40mm；（3）封裝結(jié)構(gòu)：玻璃／EVA／電池／EVA／背膜；（4）滿足IEC61215標(biāo)準(zhǔn)（5）標(biāo)稱功率：240W；（6）開路電壓：37.5V；（7）短路電流：8.49A；（8）最大工作電壓：30.5V；（9）最大工作電流：7。87A；（10）工作環(huán)境溫度：－40℃～＋90℃（11）重量：19kg（12）太陽電池陣工作壽命：正常使用25年后組件輸出功率衰減不超過初始值的20%二、光伏逆變器的選擇1.逆變器主要技術(shù)指標(biāo)還有：額定容量；輸出功率因數(shù)；額定輸入電壓、電流；電壓調(diào)整率；負(fù)載調(diào)整率；諧波因數(shù)；總諧波畸變率；畸變因數(shù)；峰值子數(shù)等.2.本項(xiàng)目擬選用XX公司生產(chǎn)的XX逆變器和250KW逆變器。XX（500kW）并網(wǎng)逆變器采用XX公司第XX代IPM模塊，可實(shí)現(xiàn)多臺逆變器并聯(lián)組合運(yùn)行，XX型國產(chǎn)并網(wǎng)逆變器為戶內(nèi)安裝設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，需外帶通風(fēng)照明等系統(tǒng)，其待機(jī)自耗電功率小于50W，波形失真率小于3％。2臺XX型并網(wǎng)逆變器外接1臺升壓變壓器。XX型逆變器的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示：生產(chǎn)廠家XX公司逆變器型號XX輸出額定功率500KW最大交流側(cè)功率520KW最大交流電流1070A最高轉(zhuǎn)換效率98.5％＊?dú)W洲效率98.3%最大輸入直流側(cè)電壓900最大功率跟蹤（MPP）范圍450Vdc～820Vdc最大直流輸入電流1200A交流輸出電壓范圍額定270VAC輸出頻率范圍50Hz要求的電網(wǎng)形式IT系統(tǒng)待機(jī)功耗/夜間功耗＞50W輸出電流總諧波畸變率＜3％（額定功率時(shí)）功率因數(shù)＞0.99自動(dòng)投運(yùn)條件直流輸入及電網(wǎng)滿足要求，逆變器自動(dòng)運(yùn)行斷電后自動(dòng)重啟時(shí)間5min（時(shí)間可調(diào)）隔離變壓器（有/無）無接地點(diǎn)故障檢測（有/無）有過載保護(hù)（有/無）有反極性保護(hù)（有/無）有過電壓保護(hù)（有/無）有其它保護(hù)（請說明）極性反接保護(hù)、短路保護(hù)、孤島效應(yīng)保護(hù)、過熱保護(hù)、過載保護(hù)、接地故障保護(hù)等工作環(huán)境溫度范圍－20℃~＋40℃相對濕度0~95％，不結(jié)露滿功率運(yùn)行的最高海拔高度≤2000米（超過2000米需降額使用）防護(hù)類型/防護(hù)等級IP20（室內(nèi)）散熱方式風(fēng)冷重量2288kg250KW逆變器技術(shù)參數(shù)隔離方式工頻變壓器推薦最大太陽電池陣列功率275KWP最大陣列開路電壓880V太陽電池最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）范圍450～820V直流輸入端子數(shù)8最大陣列輸入電流600A額定交流輸出功率250KW總電流波形畸變率＜3％（額定功率時(shí)）功率因數(shù)＞0.99最大效率96.5%以上歐洲效率95.4％以上額定電網(wǎng)電壓270VAC允許電網(wǎng)頻率范圍50Hz夜間自耗電＜100W通訊接口RS485防護(hù)等級IP20（室內(nèi)）使用環(huán)境溫度-20℃~+40℃噪音＜60dB冷卻風(fēng)冷尺寸（寬x高x深）2400mm×2180mm×850mm重量1700kg3.XX光伏并網(wǎng)逆變器采用XX國XX公司32位專用DSP控制芯片，主電路采用XX國最先進(jìn)的智能功率IPM模塊組裝，運(yùn)用電流控制型PWM有源逆變技術(shù)和優(yōu)質(zhì)進(jìn)口高效隔離變壓器，可靠性高，保護(hù)功能齊全，且具有電網(wǎng)側(cè)高功率因數(shù)正弦波電流、無諧波污染供電等特點(diǎn)。該并網(wǎng)逆變器的主要技術(shù)性能特點(diǎn)如下：（1）采用XX國XX公司32位DSP芯片進(jìn)行控制；（2）采用XX國XX公司第五代智能功率模塊（IPM）；（3）光伏電池組件最大功率跟蹤技術(shù)（MPPT）；（4）50Hz工頻隔離變壓器，實(shí)現(xiàn)光伏陣列和電網(wǎng)之間的相互隔離；（5）具有直流輸入手動(dòng)分?jǐn)嚅_關(guān)，交流電網(wǎng)手動(dòng)分?jǐn)嚅_關(guān)，緊急停機(jī)操作開關(guān)；有先進(jìn)的孤島效應(yīng)檢測方案；有過載、短路、電網(wǎng)異常等故障保護(hù)及告警功能；直流輸入電壓范圍（480V~880V），整機(jī)效率高達(dá)94%；（6）人性化的LCD液晶界面，通過按鍵操作，液晶顯示屏（LCD）可清晰顯示實(shí)時(shí)各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)故障數(shù)據(jù)，歷史故障數(shù)據(jù)（大于50條），總發(fā)電量數(shù)據(jù)，歷史發(fā)電量（按月、按年查詢）數(shù)據(jù)；（7）逆變器支持按照群控模式運(yùn)行，并具有完善的監(jiān)控功能；（8）可提供包括RS485或Ethernet（以太網(wǎng)）遠(yuǎn)程通訊接口，其中RS485遵循Modbus通訊協(xié)議；Ethernet（以太網(wǎng)）接口支持TCP/IP協(xié)議，支持動(dòng)態(tài)（DHCP）或靜態(tài)獲取IP地址；（9）逆變器具有CE認(rèn)證資質(zhì)部門出具的CE安全證書。三、光伏支架的選擇1.目前我國普遍使用的太陽能光伏支架系統(tǒng)從材質(zhì)上分，主要有混凝土支架、鋼支架和鋁合金支架等三種。2.混凝土支架主要應(yīng)用在大型光伏電站上，因其自重大，只能安放于野外，且基礎(chǔ)較好的地區(qū)，但穩(wěn)定性高，可以支撐尺寸巨大的電池板。3.鋼支架性能穩(wěn)定，制造工藝成熟，承載能力高，安裝簡便，防腐性能優(yōu)良，外形美觀獨(dú)特的連接設(shè)計(jì)，安裝方便快速，安裝工具簡單通用采用結(jié)構(gòu)防腐材料的鋼制及不銹鋼零部件，使用壽命在20年以上。4.鋁合金支架一般用在民用建筑屋頂太陽能應(yīng)用上，鋁合金具有耐腐蝕、質(zhì)量輕、美觀耐用的特點(diǎn)，但其承載力低，無法應(yīng)用在太陽能電站項(xiàng)目上。5.綜合性能對比（1）鋁合金型材質(zhì)量輕、外表美觀、防腐蝕性能極佳，一般用于對承重有要求的屋頂電站、強(qiáng)腐蝕環(huán)境、化工廠電站等采用鋁合金做支架則會(huì)有更好的效果.（2）鋼材強(qiáng)度高、承受荷載時(shí)撓度變形小，一般用于普通情況下的電站或用于受力比較大的部件.在大風(fēng)地區(qū)、跨度要求比較大則采用鋼支架在經(jīng)濟(jì)上有明顯的效益.（3）造價(jià)方面：一般情況下，基本風(fēng)壓在0.6kN/m2，跨度在2m以下，鋁合金支架造價(jià)為鋼結(jié)構(gòu)支架的1.3—1.5倍。在小跨度體系中，（如彩鋼板屋頂）鋁合金支架與鋼結(jié)構(gòu)支架造價(jià)相差比較小，并且在重量方面鋁合金比鋼支架要輕很多，所以非常適合用于屋頂電站。四、光伏匯流箱的選擇匯流箱選購需要考慮以下因素：1.了解匯流箱的知識和確定要買的智能光伏匯流箱的配置。了解匯流箱的知識，包括外形、安全、技術(shù)、性能、配置、售后服務(wù)及產(chǎn)品品牌的口碑。另外，還要了解一點(diǎn)匯流箱市場的形勢，因?yàn)楣夥l(fā)電市場是不同于生活用品的，是屬于耐用品，價(jià)格走勢幾乎是保持不變有時(shí)候會(huì)有上升趨勢，不要因?yàn)橐恍┑蛢r(jià)產(chǎn)品的傳言影響你購買的決心，需要注意了解的是產(chǎn)品價(jià)格浮動(dòng)的周期以及配件價(jià)格的浮動(dòng)周期，選擇一個(gè)合理的質(zhì)量、技術(shù)等都有保障的進(jìn)行購買。2.匯流箱規(guī)格有：2路、4路、6路、8路、10路、12路、14路、16路、18路、20路、22路和24路，這些規(guī)格每種規(guī)格的價(jià)格都是不一樣的。3.不必刻意追求時(shí)尚或與眾不同，要看制造工藝是否精良等，不同廠家往往在工藝精度上會(huì)有很大區(qū)別，從而也帶來產(chǎn)品品質(zhì)的巨大差異。4.匯流箱的性能和技術(shù)，這是匯流箱的心臟，是需要比較的東西，是否實(shí)用是否節(jié)能是否智能就全看它了。不要誤入單純追求價(jià)格便宜的誤區(qū)，高質(zhì)量、高科技技術(shù)等才是產(chǎn)品的核心東西。5.安全配置，安全用電最重要，因此安全是第一位的。發(fā)電系統(tǒng)的安全性更重要，直接決定著發(fā)電系統(tǒng)的安全系數(shù).此外，安全配置也是越多越先進(jìn)越好。6.整體性能品質(zhì)，包括制造工藝（箱體、油漆、環(huán)保等）、技術(shù)性能（技術(shù)參數(shù)）、整體質(zhì)量（品牌的口碑—美譽(yù)度）。五、光伏電纜的選擇光伏系統(tǒng)所用的電纜分為光伏直流線纜和交流線纜，在選擇線纜時(shí)一方面要考慮線纜所能承載的最大電流，另一方面要考慮電纜線阻造成的電壓損失。1.直流線纜選型：直流線纜多為戶外鋪設(shè)，需要防潮、防曬、防寒、防紫外線等，因此分布式光伏系統(tǒng)中的直流線纜一般選擇光伏認(rèn)證的專用線纜，考慮到直流插接件和光伏電池組件輸出電流，目前常用的光伏直流電纜為PV1-F1*4mm?2；.2.交流電纜選型：交流線纜主要用于逆變器交流側(cè)至并網(wǎng)箱，需要考慮防潮、防曬、防寒、防紫外線，一般選用ZR—YJV型電纜。由逆變器參數(shù)知，逆變器交流端的最大電流I=-23.8A。六、光伏連接器的選擇1.連接器類型連接器被使用的地點(diǎn)（室內(nèi)，室外，腐蝕環(huán)境，等等）會(huì)影響到是否要增強(qiáng)航空插頭的密封性或在絕緣本體之外加遮蔽殼體.連接器的類型決定采用何種端子，以及要安排多少個(gè)導(dǎo)電端子。當(dāng)然這其中也涉及到了一些端子技術(shù)方面的參考。2.電性要求在選擇電連接器時(shí)，要考慮產(chǎn)品的電性要求。產(chǎn)品又怎樣的電壓與電流要求，連接器是否用能很好的應(yīng)用于這樣的電性中，這些關(guān)于電性要求的問題是需要我們?nèi)タ紤]的。此外，我們也需要考慮其他的一些電性條件：電阻，允許的電阻變化量，毫伏降，最大電流值，最大電壓值，涌入電流值，特性阻抗，VSWR（電壓駐波比），插拔損耗與EMI遮蔽效率.3.環(huán)境要求溫度、濕度以及其它環(huán)境條件是由電連接器所處的位置決定的，因而應(yīng)考慮位置及預(yù)期的環(huán)境。而其它相關(guān)貯存條件的適用期（shelflife）以及信息是什么.對環(huán)境的闡述中也應(yīng)該涵蓋有對沖擊與震動(dòng)的要求，包括出自于海運(yùn)方面的要求，以及生產(chǎn)環(huán)境條件例如焊接溫度與焊接周期持續(xù)時(shí)間的要求。連接器制造商表示，在連接器所導(dǎo)引的匯合型持續(xù)電流周圍就是最高溫度產(chǎn)生的區(qū)域.4.機(jī)械性能要求對于連接器而言，在選擇電連接器時(shí)要考慮的，如：對于印刷電路板而言，確定電路板的公差是很重要的，它是卡緣連接器的臨界值，以及達(dá)到臨界的可行性。對于小功率電路，鍍層與底層材料必須指明與信號標(biāo)準(zhǔn)與環(huán)境等級相一致。5.規(guī)格連接器制造商可采用大約25個(gè)測試機(jī)構(gòu)（所制定的規(guī)格）作為其連接器全部或部分測試規(guī)格的來源。必須考慮到在特定的應(yīng)用情況下采用適當(dāng)?shù)臏y試規(guī)格，其中包括國際通用的情況。第三節(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)1.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.2.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。27KV、最終升壓至10KV配電裝置。3.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(fù)載供電，或者經(jīng)過升壓變電，接入電網(wǎng)。本項(xiàng)目并網(wǎng)接入系統(tǒng)方案采用10KV高壓并網(wǎng)。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)域的配置如表所示：各區(qū)設(shè)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(shè)1個(gè)配電室，每個(gè)配電室內(nèi)放置2臺500KW逆變器及升壓變B區(qū)（1000KWp）B1003.2220PVS-1219500KW*2臺500KW*2臺此區(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(shè)1個(gè)配電室，每個(gè)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2.系統(tǒng)電氣接線圖光伏電站1MWp單元電氣構(gòu)成圖3.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、盤柜箱底部開孔處、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)，以避免太陽直射，提高電纜使用壽命。三、防雷接地設(shè)計(jì)1.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)《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》進(jìn)行.2.感應(yīng)雷防護(hù)采取接地、分流、屏蔽、均壓等電位等方法對感應(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4Ω考慮。沿光伏電池方陣四周采用－40×6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0.5～0。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)附近對地電壓分布均勻.（2）其余設(shè)備的接地措施①逆變升壓配電室的主筋與接地網(wǎng)可靠連通.②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(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)。③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)的過電壓、過電流及時(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.針對感應(yīng)雷瞬時(shí)能量較大的特點(diǎn)，根據(jù)IEC國際標(biāo)準(zhǔn)對能量逐級吸收的理論，需要做多級防護(hù)，應(yīng)在供電線路的各部位（防雷區(qū)交接處）逐級安裝電涌保護(hù)器，以消除雷擊過電壓。對于沿直流輸入線侵入的感應(yīng)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(fù)極對地間安裝電涌保護(hù)器；在逆變器直流輸入端的正極對地、負(fù)極對地、正極對負(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)（一）對大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，需要設(shè)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(shè)備運(yùn)行狀況、實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)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(yùn)行。同時(shí)，還應(yīng)對光伏發(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)簡易、高效和低成本，還可對未來的系統(tǒng)發(fā)電能力進(jìn)行預(yù)測、預(yù)報(bào)。（二）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(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，并實(shí)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(hù)和報(bào)警等。（三）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)化裝置和就地檢測儀表等設(shè)備來實(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、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)故障或其他原因，導(dǎo)致主控室監(jiān)控裝置無法獲取各分站每臺逆變器的運(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)警控制盤等。（5）在升壓站及各逆變器房內(nèi)擬設(shè)置一套火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，火災(zāi)報(bào)警機(jī)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(dú)立監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測并網(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)測功能有：（1）監(jiān)測光伏電站的運(yùn)行參數(shù)——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；（2）監(jiān)測環(huán)境參數(shù)-—室內(nèi)和室外溫度、風(fēng)向、風(fēng)速和日照輻射的輻照量；（3）監(jiān)測每臺并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行參數(shù)，主要包括：①直流電壓②直流電流③直流功率④交流電壓⑤交流電流⑥逆變器機(jī)內(nèi)溫度⑦時(shí)鐘⑧頻率⑨功率因數(shù)⑩當(dāng)前發(fā)電功率?日發(fā)電量?累計(jì)發(fā)電量?累計(jì)CO2減排量?每天發(fā)電功率曲線圖（4）所有并網(wǎng)逆變器的故障報(bào)警及故障信息記錄，包括：①電網(wǎng)電壓過高；②電網(wǎng)電壓過低；③電網(wǎng)頻率過高；④電網(wǎng)頻率過低；⑤直流電壓過高；⑥直流電壓過低；⑦逆變器過載；⑧逆變器過熱；⑨逆變器短路；⑩散熱器過熱；?逆變器孤島；?DSP故障；?通訊失??；（5）本方案只提供到監(jiān)控主機(jī)提供對外的數(shù)據(jù)接口，用戶可通過有線或者Internet遠(yuǎn)程方式訪問，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)測系統(tǒng)可通過大屏幕顯示，監(jiān)測畫面如下圖所示：XX光伏電站并網(wǎng)發(fā)電主頁某臺逆變器運(yùn)行信息顯示光伏電站節(jié)能減排值顯示（四）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(shè)置閉路電視監(jiān)視點(diǎn)，根據(jù)不同監(jiān)視對象的范圍或特點(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(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)XX個(gè)閉路電視監(jiān)視點(diǎn).（五）火災(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)，包括探測裝置（點(diǎn)式或纜式探測器、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)，探測點(diǎn)直接匯接至集中報(bào)警裝置上。在10kV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，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。本工程的火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)與滅火設(shè)施設(shè)置如下表所示：火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)與滅火設(shè)施設(shè)置序號項(xiàng)目滅火系統(tǒng)火災(zāi)探測器類型報(bào)警控制方式一、主控制室1電纜夾層（活動(dòng)地板下）化學(xué)滅火器線型感溫型或感煙型自動(dòng)報(bào)警，人工確認(rèn)后手動(dòng)滅火2電氣設(shè)備間化學(xué)滅火器感煙型自動(dòng)報(bào)警，人工確認(rèn)后手動(dòng)滅火3主控制室化學(xué)滅火器感煙型自動(dòng)報(bào)警，人工確認(rèn)后手動(dòng)滅火二、配電室110KV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)后手動(dòng)滅火2逆變升壓配電室化學(xué)滅火器感煙和感溫型自動(dòng)報(bào)警，人工確認(rèn)后手動(dòng)滅火三、變壓器1主變壓器化學(xué)滅火器線型感溫型自動(dòng)報(bào)警，人工確認(rèn)后手動(dòng)滅火第四節(jié)系統(tǒng)接入電網(wǎng)設(shè)計(jì)并網(wǎng)系統(tǒng)的電力布置方式目前，常見的屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)的電力布置方式根據(jù)光伏陣列的工作電壓可以分為低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)。低壓系統(tǒng)常常由3~5塊組件串聯(lián)組成，直流電壓小于120V.這種方式的優(yōu)點(diǎn)是每一串的光伏組件串聯(lián)較少，對太陽陰影的耐受性比較強(qiáng)；缺電是高電流，需要選用更粗的直流電纜。高壓系統(tǒng)常常用于光伏陣列的額定功率較大的系統(tǒng)，組件串聯(lián)的數(shù)量較多，直流電壓比較大，該方式的缺點(diǎn)是對太陽陰影的耐受性比較??；優(yōu)點(diǎn)是高電壓，低電流，使用的電纜的線徑較小，和逆變器的匹配更佳，使得逆變器的轉(zhuǎn)換效率更高。目前比較大型的光伏發(fā)電系統(tǒng)都是多半采用高壓系統(tǒng)。考慮到項(xiàng)目地址的實(shí)際情況，因?yàn)楣夥M件安裝在屋頂，周圍沒有高大建筑物遮擋，在很長的時(shí)間內(nèi)并不存在陰影問題，所以建議該光伏系統(tǒng)使用高壓系統(tǒng)。一、布置方式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)電力布置方式根據(jù)光伏逆變器的工作可以分為三種方式：集中式、主從式和分布式。（一）集中式對于大型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，如果太陽能光伏陣列的安裝情況即光伏組件的朝向、傾角和陰影等情況基本相同，通常采用大型的集中式三相逆變器，該方式的主要優(yōu)點(diǎn)是：整體結(jié)構(gòu)中使用光伏并網(wǎng)逆變器較少，安裝施工較簡單；使用的集中式逆變器功率大，效率較高，通常大型集中式逆變器的效率比分布式逆變器要高大約2%左右，對于9.3MWp光伏電站而言，在AA地區(qū)每年可以多發(fā)電約20萬度電；因?yàn)槭褂玫哪孀兤鬏^少，初始成本比較低；并網(wǎng)系統(tǒng)中的集中式逆變器的并網(wǎng)接入點(diǎn)較少，輸出電能質(zhì)量較高。該方式的主要缺點(diǎn)是一旦故