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1、目录1、总体方案概述 31.1项目总体布局 31.2设计依据 41.3总体技术方案框图 41.4系统组成 51.5太阳能电池阵列设计 61.5.1、太阳能光伏组件选型 61.5.2、光伏阵列表面倾斜度设计 71.5.3、太阳能光伏组件串并联方案 81.5.4、太阳能光伏阵列的布置 91.6防雷汇流箱配置 91.7直流配电柜设计 101.8并网逆变器的选择 121.8.1逆变器设计特点： 121.8.2逆变器参数 131.9交流并网配电设计 141.10环境监测仪 141.11数据采集、系统远程监控 141.12系统防雷接地设置 142、初步工程设计 152.1 土建设计 152.1.1、方阵支
2、架基础设计 152.1.2、光伏电站配电室设计 163、年发电量估算 163.1 光伏发电系统效率 163.2年发电量计算 174、环境影响评价 195、电气主接线 205.1、电气一次 205.1.1、接入电力系统方式 205.1.2、5MW并网光伏发电系统原理示意图 215.1.2电气主接线215.1.3主要电气设备选择225.1.4 方案分析 251、总体方案概述1.1项目总体布局本项目将在江苏省常州市高新区的出口加工区125号楼既 有建筑物屋顶安装多晶硅太阳能电池组件，建设BAPV方式的低 压侧并网光伏发电系统，系统总装机容量约为5.64MWp。有阳光 时，太阳能电池将阳光转换成直流电
3、，通过逆变器变成220/380V 交流电，通过系统升压T接入10kV中压电网线路。各建筑物屋顶安装的组件数及容量列于下表1.1安装位置组件功率组件数量（块）安装容量（kWp）1号楼235960225.62号楼235960225.6 24号楼235960225.625号楼235960225.6合计240005640出于项目经济性及技术可靠性方面的考虑，采用固定式太阳 能电池方阵（方阵倾角27）,暂不考虑采用跟踪系统。5.64MWp 光伏电站共安装24000块235Wp太阳能电池组件，150台防雷 汇流箱，台直流配电柜，50台100kW并网逆变器，5台交流配 电柜，5台S9-1250/35变压器和
4、1套综合监控系统。项目建设工期1年，25年内该系统年平均上网电量约为564万kWh, 每年减排温室气体C02约5410.29吨。1.2设计依据GB50797-2012光伏发电站设计规范DGJ32 J 87-2009 太阳能光伏与建筑一体化应用技术规程1.3总体技术方案框图本项目由25个子系统组成，均采用用户侧低压并网；共使 用235Wp多晶硅组件24000块，总容量5.64MWp。每个子系统均 包括防雷汇流箱、直流配电柜、并网逆变器，所有子系统将在分 成25个200KW的单元分别在交流低压侧汇流后通过升压变压器 升压至10kV，光伏电站按国标要求安装防雷保护系统。在项目 总控制室设置监控设备一
5、套，监测气象数据及格子系统的直流参 数、交流参数及发电量数据以及提供电网远动调度接口。并网光伏发电系统子系统原理框图如下：1Q；.4kY10J0.4kV近頑畑殊 返卿须图IWI 网Tt卅优万眸H并网魁富ssm桓1.4 系统组成5MW 太阳能光伏并网发电系统主要组成如下太阳能电池组件及其支架；光伏阵列防雷汇流箱； 直流防雷配电柜；光伏并网逆变器（带工频隔离变压器）；10KV 升压站；系统的通讯监控装置；系统的防雷及接地装置；土建、配电房等基础设施；系统的连接电缆及防护材料；1.5 太阳能电池阵列设计1.5.1、太阳能光伏组件选型（1）单晶硅光伏组件与多晶硅光伏组件的比较单晶硅太阳能光伏组件具有电
6、池转换效率高，商业化电池的 转换效率在 15%左右，其稳定性好，同等容量太阳能电池组件所 占面积小，但是成本较高。多晶硅太阳能光伏组件生产效率高，转换效率略低于单晶硅 商业化电池的转换效率在 13%-15%，在寿命期内有一定的效率衰 减，但成本较低。两种组件使用寿命均能达到 25 年，其功率衰减均小于 15。（2）根据性价比本方案推荐采用235W太阳能光伏组件，全P部为国内封装组件，其主要技术参数见下表：型号电性能参数组件外形TSM-2VOCISCVMPIMPPPMAX电池规格重量工作35(V)(A)(V)(A)(Wp片规(mm(kg温度PC/PA)格)(C)05(mm)37.18.3130.
7、17.81235156X1561650X992X4019.5-40+851.5.2、光伏阵列表面倾斜度设计从气象站得到的资料，均为水平面上的太阳能辐射量，需要 换算成光伏阵列倾斜面的辐射量才能进行发电量的计算。对于某一倾角固定安装的光伏阵列，所接受的太阳辐射能与 倾角有关，较简便的辐射量计算经验公式为：R =SXsin(a + B)/sina+DB式中：R倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量BS 水平面上太阳直接辐射量D 散射辐射量a中午时分的太阳高度角B 光伏阵列倾角根据当地气象局提供的太阳能辐射数据，按上述公式可以计 算出不同倾斜面的太阳辐射量，确定太阳能光伏阵列安装倾角。利用软件RETScr
8、een,得出计太阳能光伏阵列安装倾角为27。 时，全年接受到的太阳能辐射能量最大。考虑到跟踪系统虽然能 提高系统效率,但需要维护,而且会增加故障率,因此本项目设 计采用固定的光伏方阵。1.5.3、太阳能光伏组件串并联方案组件的串并联需根据选用逆变器的输入直流电压要求配置。 根据概述中各建筑光伏组件配置,所有建筑屋顶光伏系统均 选用SG100K3型逆变器。该型逆变器的直流电压范围（即MPPT 范围为）：450Vdc850Vdc。利用组串电压核算公式，得出组件块 数2022,这里考虑温度变化系数,取太阳能电池组件20块串联, 单列串联功率P二20X235Wp=4700Wp；单台100KW逆变器需要
9、配置太阳能电池组件串联的数量 Np=110000一470023列，100KW太阳能光伏电伏阵列单元设计 为24列支路并联，共计480块太阳能电池组件，实际功率达到 112.8KWp。整个5MW系统所需235Wp电池组件的数量Ml=25 X 960=24000 （块）实际功率达到5.64MW。该工程光伏并网发电系统需要235Wp的多晶硅太阳能电池组件24000块,20块串联，1200列支路并联的阵列。1.5.4、太阳能光伏阵列的布置光伏电池组件阵列间距设计为了避免阵列之间遮阴，光伏电池组件阵列间距应不小于D：D=0.707H/tanarcsin（0.648cos-0.399sin）式中为当地地理
10、纬度（在北半球为正，南半球为负），H为 阵列前排最高点与后排组件最低位置的高度差）。根据上式计算，求得：D=2939 mm。取光伏电池组件前后排阵列间距 2.939 米。1.6 防雷汇流箱配置为了减少光伏组件与逆变器之间连接线，方便维护，提高 可靠性，一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置。 使用光伏汇流箱，可以根据逆变器输入的直流电压范围，把一定 数量的规格相同的光伏组件串联组成一个光伏组件串列，再将若 干个串列接入光伏阵列防雷汇流箱进行汇流，方便了后级逆变器 的接入，保证了系统的安全，大大缩短了系统安装时间。根据实际情况，每个楼顶配置6 台防雷汇流箱，所有楼顶共 计 150 台汇流
11、箱。本项目采用8 进一出的光伏防雷汇流箱，将 3 路组件串支线的光伏电流汇总在一起，送至直流配电柜或逆变器 每个汇流箱均配有高压保险丝和防雷模块，对光伏组件进行保护 经综合比较，本方案设计采用合肥阳光 8 进 1 出汇流箱。其参数如下表。汇流箱参数FVS-8最大光伏阵列电压lOOOVdc懐大光伏阵列并联输入路理8每曙熔丝额逗电流（可更挨）10A/15A输出端子大小PG21防护等级IP65环鷹沮度-25 -用0P环境湿度99%療工深K高fi70x570x 1 aOmm重量23kg标准配件直流总输出断路器I光伏专用防雷模块是可选S!件*串列电流监測是肪雷器失致监測是通讯接口RS4S5/无线（选配）
12、包含可选配件的汇流箱型号分别JPVS-8M和 汇適箔可选FW供电1.7直流配电柜设计光伏防雷直流柜的作用是二级汇流,即将汇流箱输出的光伏组件电源再次进行汇流后接入并网逆变器, 主要用于中、大型光伏系统中。每台直流配电柜按照 100KWp 的直流配电单元进行设计，200KWp 光伏并网单元需要 2台直流配电柜。每个直流配电单元可接入3路光伏方阵防雷汇流箱，5MWp并网光伏电站共需配置50 台直流配电柜。直流配电柜参数CPS DPD150KCPS DPD2Q0KCPS OPI1250KCPS DPOSOOK昴大宜凉电压iDOOVdc毎路胡人电流63-125Adc4E賂4-P賂5-10jg6-12領
13、定西出电流3OOAdc40QAac60DAdc630Adc粘雷塚护试验至别IEM护际称枚电，电漩2叶幼2flkA戯丸放电电诜2叶纣40kA电压保护卞平aakv虽大特藝工作电压WDOV3P時构特点抽損戏蟆块，更换时无乌停电具有工件扌&示旨可选远端遏住触点系统叨护等班室内型不低十卩创工作迴度-5X - +40X净却方丈凤冷2D00 米丸注相対盪度0-聽”无足理机械舂牧宽.鬲洱霖(ETTl)S 00X2100X&MSlikg)2301.8 并网逆变器的选择本屋顶光伏发电系统设计为 25 个 200KW 的光伏并网发电单 元，每个并网发电单元包含 2 台 100KW 的逆变器，整个系统配置 50台此种
14、型号的光伏并网逆变器。逆变器的选用要求性能可靠、 效率高、可进行多机并联。经综合比较，本次设计采用合肥阳光 电源 SG100K3 光伏并网逆变器。此电站型光伏并网逆变器具有有功功率调节能力，能够接 收电网调度部门远程发送的有功功率控制信号，并根据收到的调 度指令控制其有功功率输出，确保逆变器最大输出功率及功率变 化率不超过电网调度部门的给定值，以便在电网故障和特殊运行 方式时保证电力系统稳定性。在其无功输出范围内，逆变器可根 据并网点电压水平调节无功输出，参与电网电压的调节。电网调 度机构可远程设定其调节方式、参考电压、电压调差率等参数。 合理地控制电力系统的无功功率流动，从而提高电力系统的电压 水平，改善电能质量，提高了电力系统的抗干扰能力。1.8.1 逆变器设计特点：（1）采用新型高转换效率 IGBT 模块（2）
