1mw光伏并网技术方案

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1、 1MWp 光伏并网发电系统 1MWp 光伏并网发电系统 技 术 方 案 技 术 方 案 目 录 目 录 MWp 光伏并网发电系统技术方案 MWp 光伏并网发电系统技术方案 1 一、总体设计方案一、总体设计方案 1 二、系统组成二、系统组成 2 三、相关规范和标准三、相关规范和标准. 3 四、设计过程四、设计过程 3 4.1 并网逆变器 . 3 4.1.1 性能特点简介 . 4 4.1.2 电路结构 . 5 4.1.3 技术指标 . 5 4.1.4 LCD 液晶显示及菜单简介 . 6 4.1.5 并网逆变器图片 . 8 4.2 太阳能电池组件 . 8 4.3 光伏阵列防雷汇流箱 9 4.4 直

2、流防雷配电柜 . 10 4.5 系统接入电网设计. 11 4.6 系统监控装置 . 15 4.7 环境监测仪 . 18 4.8 系统防雷接地装置 19 五、系统主要设备配置清单五、系统主要设备配置清单 . 20 六、系统原理框图六、系统原理框图 21 一、总体设计方案 一、总体设计方案 针对 1MWp 的太阳能光伏并网发电系统项目，我公司建议采用分块发电、集中并网 方案， 将系统分成 10 个 100KW 的并网发电单元， 每个 100KW 的并网发电单元都接入 10KV 升压站的 0.4KV 低压配电柜，经过 0.4KV/10KV(1250KVA)变压器升压装置，最终实现整 个并网发电系统并

3、入 10KV 中压交流电网。 系统的电池组件选用 180Wp(35V)单晶硅太阳能电池组件，其工作电压为 35V，开路 电压约为 45V。经过计算，每个光伏阵列按照 16 块电池组件串联进行设计，100KW 的并 MWp 光伏并网发电系统技术方案 MWp 光伏并网发电系统技术方案 2 网单元需配置 10 个光伏阵列，560 块电池组件,其功率为 100.8KWp。则整个 1MWp 并网 发电系统需配置 5600 块 180Wp 电池组件，实际功率约为 1.008MWp。 为了减少光伏阵列到逆变器之间的连接线及方便日后维护， 建议在室外配置光伏阵 列防雷汇流箱，该汇流箱可直接安装在电池支架上，每

4、个汇流箱可接入 6 路光伏阵列， 每 100KW 并网单元配置 6 台汇流箱， 整个 1MWp 并网系统需配置 60 台光伏阵列防雷汇流 箱。 为了将每个 100KW 并网单元的 6 台光伏阵列防雷汇流箱的直流输出汇流后再接入 SG100K3 逆变器，系统需要配置 4 台直流防雷配电柜，每个配电柜按照 3 个 100KW 直流 配电单元进行设计，分成 3 路直流输出分别接至 3 台 SG100K3 逆变器。 整个并网发电系统按照 10 个 100KW 的并网发电单元进行设计，每个发电单元配置 1 台 SG100K3 逆变器，整个 1MWp 系统需配置 10 台 SG100K3 逆变器。每台逆变

5、器的交流 输出(AC380/220V,50Hz)分别接入 10KV 升压站的 0.4KV 三相交流低压配电柜。 本系统需配置 1 套 10KV 升压站，包含 10kV 主变(0.4/10KV, 1250KVA)、10kV 开关 柜、 0.4KV 开关柜以及直流电源、 二次控制柜等装置， 柜与柜之间通过铜排或电缆连接。 其中，0.4KV 开关柜应配置 10 路三相交流低压输出接口(AC380/220V,50Hz)，通过电缆 分别接至 10 台 SG100K3 逆变器的交流输出端， 从而实现整个并网系统并入 10KV 中压交 流电网。 综上所述， 本系统主要由太阳能电池组件、 光伏阵列防雷汇流箱、

6、 直流防雷配电柜、 光伏并网逆变器和 10KV 升压站所组成。另外，系统应配置 1 套监控装置，用来监测系 统的运行状态和工作参数。 二、系统组成 二、系统组成 太阳能光伏并网发电系统主要组成如下： （1） 太阳能电池组件及其支架； （2） 光伏阵列防雷汇流箱； （3） 直流防雷配电柜； （4） 光伏并网逆变器（带工频隔离变压器） ； （5） 10KV 升压站； MWp 光伏并网发电系统技术方案 MWp 光伏并网发电系统技术方案 3 （6） 系统的通讯监控装置； （7） 系统的防雷及接地装置； （8） 土建、配电房等基础设施； （9） 系统的连接电缆及防护材料； 三、相关规范和标准 三、相关规

7、范和标准 本并网逆变系统的制造、试验和验收可参考如下标准： GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求 GB/T 20046-2006 光伏（PV）系统电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD） GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定 GB/T 2423.1-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验 A：低温试验方法 GB/T 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验 B：高温试验方法 GB/T 2423.9-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Cb：设备用恒定湿热试 验方法 GB

8、4208 外壳防护等级（IP 代码） （equ IEC 60529:1998） GB 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则 GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波 GB/T 15543-1995 电能质量 三相电压允许不平衡度 四、设计过程 四、设计过程 4.1 并网逆变器 4.1 并网逆变器 此次光伏并网发电系统设计为 10 个 100KW 并网发电单元，每个 100KW 并网发电单 元配置 1 台型号为 SG100K3 并网逆变器，整个系统配置 10 台 SG100K3 并网逆变器，组 成 1MWp 并网发电系统。 MWp 光伏并网发电系统技术方案 MWp 光伏并

9、网发电系统技术方案 4 4.1.1 性能特点简介 4.1.1 性能特点简介 SG100K3 并网逆变器采用美国 TI 公司专用 DSP 控制芯片，主电路采用日本最先进 的智能功率 IPM 模块组装， 运用电流控制型 PWM 有源逆变技术和优质进口高效隔离变压 器，可靠性高，保护功能齐全，且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电 等特点。 该并网逆变器的主要性能特点如下： （1） 采用美国 TI 公司 DSP 芯片进行控制； （2） 采用日本三菱公司第五代智能功率模块（IPM） ； （3） 太阳电池组件最大功率点跟踪技术(MPPT)； （4） 50Hz 工频隔离变压器，实现光伏阵列和电网

10、之间的相互隔离； （5） 具有直流输入手动分断开关，交流电网手动分断开关，紧急停机操作开关； （6） 具有先进的孤岛效应检测方案及具有完善的监控功能； （7） 具有过载、短路、电网异常等故障保护及告警功能； （8） 宽直流输入电压范围(450V880V)，整机效率高达 95%； （9） 人性化的 LCD 液晶界面，中英文菜单，通过按键操作，液晶显示屏可显示实时各 项运行数据、实时故障数据、历史故障数据、总发电量数据和历史发电量数据。 （10）可提供包括 RS485 或 Ethernet （以太网） 远程通讯接口。 其中 RS485 遵循 Modbus 通讯协议；Ethernet（以太网）接口支

11、持 TCP/IP 协议 ，支持动态(DHCP)或静态 获取 IP 地址； （11）逆变器具有 CE 认证资质部门出具的 CE 安全证书。 MWp 光伏并网发电系统技术方案 MWp 光伏并网发电系统技术方案 5 4.1.2 电路结构 4.1.2 电路结构 SG100K3 并网逆变器主电路的拓扑结构如上图所示，并网逆变电源通过三相半桥变 换器，将光伏阵列的直流电压变换为高频的三相斩波电压，并通过滤波器滤波变成正弦 波电压接着通过三相变压器隔离升压后并入电网发电。为了使光伏阵列以最大功率发 电，在直流侧加入了先进的 MPPT 算法。 4.1.3 技术指标 4.1.3 技术指标 型 号 SG100K3

12、 型 号 SG100K3 隔离方式 工频变压器 最大太阳电池阵列功率 110KWp 最大阵列开路电压 880Vdc 太阳电池最大功率点跟踪（MPPT）范围 480Vdc820Vdc 最大阵列输入电流 250A MPPT 精度 99 额定交流输出功率 100KW 总电流波形畸变率 0.99 最大效率 96.2% 欧洲效率 95.2% 允许电网电压范围（三相） 330V450AC 允许电网频率范围 4751.5Hz 夜间自耗电 30W MWp 光伏并网发电系统技术方案 MWp 光伏并网发电系统技术方案 6 保护功能 极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过 热保护、过载保护等 通讯接口 RS485

13、 或以太网（选配） 使用环境温度 2040 使用环境湿度 095%，不结露 冷却方式 风冷 噪音 60dB 尺寸（深宽高） 77010201900 mm 防护等级 IP20（室内） 电网监控 按照 UL1741 标准 4.1.4 LCD 液晶显示及菜单简介 4.1.4 LCD 液晶显示及菜单简介 SG100K3光伏并网逆变电源智能化程度高，每天自动启停工作，无需人为控制。在 逆变电源的最上端有3个主要状态显示LED灯，LCD面板上有5个LED灯和6个按键（如下图 所示），通过这些指示灯和按键可知道逆变电源的工作状态并对逆变器进行控制。 MWp 光伏并网发电系统技术方案 MWp 光伏并网发电系统

14、技术方案 7 逆变电源采用 LCD 液晶显示（如下图所示） ，为了更好进行人机界面交互操作，面 板上设置了 6 个按键，5 个运行指示灯。 （1）按键操作介绍 （1）按键操作介绍 按键的功能，如下表所示： 按键 功能 按键 功能 ESC 返回、结束 向上选择待设置值/ 参数设置时增加设定值 向下选择待设置值/ 参数设置时减少设定值 向左选择待设置值 向右选择待设置值 ENTER 确认进入菜单 确认设置值 注：按任一键，液晶的背光灯亮持续 2 分钟。 （2）LED 指示灯说明 （2）LED 指示灯说明 LED 灯 含义 LED 灯 含义 POWER 逆变电源工作电源灯(控制板开始工作) RUN

15、并网运行灯(并网发电，灯亮) STOP 停止并网 FAULT 故障灯(出现故障，灯亮) COM 通讯测试灯(通讯正常，灯亮) 在LCD面板的上方有POWER,RUN,FAULT 3个状态指示灯，在下方有1个STOP紧急停机 按钮，3个指示灯的含义与LCD面板上的指示灯含义相同，STOP为紧急停机按钮，当用户 在LCD面板的上方有POWER,RUN,FAULT 3个状态指示灯，在下方有1个STOP紧急停机 按钮，3个指示灯的含义与LCD面板上的指示灯含义相同，STOP为紧急停机按钮，当用户 MWp 光伏并网发电系统技术方案 MWp 光伏并网发电系统技术方案 8 需要紧急停机时按下此按钮，效果如同在LCD操作下关机，系统自动停机，此时STOP灯 亮。 需要紧急停机时按下此按钮，效果如同在LCD操作下关机，系统自动停机，此时STOP灯 亮。 4.1.5 并网逆变器图片 4.1.5 并网逆变器图片 4.2 太阳能电池组件 4.2 太阳能电池组件 目前在光伏并网系统中，特别是在大型光伏电站中，普遍选用具有较大功率的太阳 能电池组件，本系统可选用单块 180Wp（35V）单晶硅太阳能电池组件，其工作电压为 35V，开路电压约为 45V。当然，也可