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1、word 格式整理版10MW光伏电站设计方案10 兆瓦的太阳能光伏 并网发电系统，推荐采用分块发电、集中并网方案，将系统分成10 个 1兆瓦的光伏并网发电单元，分别经过0.4KV/35KV变压配电装置并入电网，最终实现将整个光伏并网系统接入35KV 中压交流电网进行并网发电的方案。本系统按照 10 个 1兆瓦的光伏并网发电单元进行设计，并且每个 1兆瓦发电单元采用4 台250KW 并网逆变器的方案。每个光伏并网发电单元的电池组件采用串并联的方式组成多个太阳能电池阵列， 太阳能电池阵列输入光伏方阵防雷汇流箱后接入直流配电柜，然后经光伏并网逆变器和交流防雷配电柜并入0.4KV/35KV变压配电装置
2、。(一 )太阳能电池阵列设计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，每瓦售价约36-40 元。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，每瓦售价约34-36 元。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 165WP 太阳能光伏组件。2、并网光伏系统效率计算并网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率
3、、逆变器效率、交流并网等三部分组成。(1) 光伏阵列效率 1 ：光伏阵列在1000W/ 太阳辐射强度下，实际的直流输出功率与标称功率之比。 光伏阵列在能量转换过程中的损失包括： 组件的匹配损失、 表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度、及直流线路损失等，取效率85% 计算。(2) 逆变器转换效率 2 ：逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率95%计算。(3) 交流并网效率 3 ：从逆变器输出至高压电网的传输效率，其中主要是升压变压器的效率，取变压器效率 95% 计算。(4) 系统总效率为： 总 = 1 2 3=85% 95% 95%=77%3、倾
4、斜面光伏阵列表面的太阳能辐射量计算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范文范例学习指导word 格式整理版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 =S sin( + )/sin +D式中：R-倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量S-水平面上太阳直接辐射量D- 散射辐射量-中午时分的太阳高度角- 光伏阵列倾角根据当地气象局提供的太阳能辐射数据，按上述公式计算不同倾斜面的太阳辐射量，具体数据见下表：不同倾斜面各月的太阳辐射量(KWH/m2)4、太阳能光伏组件串并联方案太阳能光伏
5、组件串联的组件数量Ns=560/23.5 0.5=24()，这块里考虑温度变化系数，取太阳能电池组件18块串联，单列串联功率P=18 165Wp=2970Wp;单台 250KW 逆变器需要配置太阳能电池组件串联的数量Np=250000 2970 85 列1，兆瓦太阳能光伏电伏阵列单元设计为340 列支路并联， 共计 6120 块太阳能电池组件，实际功率达到 1009.8KWp 。整个 10兆瓦系统所需165Wp电池组件的数量M1=10 6120=61200( 块 )，实际功率达到10.098 兆瓦。范文范例学习指导word 格式整理版该工程光伏并网发电系统需要165Wp的多晶硅太阳能电池组件6
6、1200 块， 18 块串联，3400 列支路并联的阵列。5、太阳能光伏阵列的布置(1) 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/tan arcsin(0.648cos-0.399sin ) 式中 为当地地理纬度 ( 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=5025 。取光伏电池组件前后排阵列间距5.5 米。(2) 太阳能光伏组件阵列单列排列面布置见下图：(三 )直流配电柜设计每台直流配电柜按照250KWp的直流配电单元进行设计，1兆瓦光伏并网单元需要4 台直流配电柜。每
7、个直流配电单元可接入10路光伏方阵防雷汇流箱，10 兆瓦光伏并网系统共需配置 40台直流配电柜。每台直流配电柜分别接入1台250KW 逆变器，如下图所示：范文范例学习指导word 格式整理版直流配电柜每个 1MW 并网单元可另配备一套群控器(选配件 )，其功能如下：(1) 群控功能的解释：这种网络拓朴结构和控制方式适合大功率光伏阵列在多台逆变器公用可分断直流母线时使用，可以有效增加系统的总发电效率。(2) 当太阳升起时，群控器控制所有的群控用直流接触器KM1 KM3 闭合，并指定一台逆变器INV1 首先工作，而其他逆变器处于待机状态。随着光伏阵列输出能量的不断增大，当INV1 的功率达到 80
8、%以上时，控制直流接触器KM2 断开，同时控制INV3 进行工作。随着日照继续增大，将按上述顺序依次投入逆变器运行;太阳落山时， 则按相反顺序依次断开逆变器。从而最大限度地减少每台逆变器在低负载、低效率状态下的运行时间，提高系统的整体发电效率。(3) 群控器可以通过 RS485总线获取各个逆变器的运行参数、故障状态和发电参数，以作出运行方式判断。(4) 群控器同时提供友好的人机界面。用户可以直接通过LCD和按键实现运行参数察看、运行模式设定等功能。(5) 用户可以通过手动方式解除群控运行模式。(6) 群控器支持至少 20台逆变器按照群控模式并联运行。(四 )太阳能光伏并网逆变器的选择范文范例学
9、习指导word 格式整理版此太阳能光伏并网发电系统设计为10个 1兆瓦的光伏并网发电单元，每个并网发电单元需要 4台功率为 250KW的逆变器，整个系统配置40 台此种型号的光伏并网逆变器，组成10兆瓦并网发电系统。选用性能可靠、 效率高、 可进行多机并联的逆变设备，本方案选用额定容量为 250KW 的逆变器，主要技术参数列于下表：表： 250KW 并网逆变器性能参数表1、性能特点选用光伏并网逆变器采用32 位专用 DSP(LF2407A) 控制芯片， 主电路采用智能功率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
10、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技术性能特点如下：范文范例学习指导word 格式整理版(1) 采用 32 位 DSP 芯片进行控制 ;(2) 采用智能功率模块 (IPM);(3) 太阳电池组件最大功率跟踪技术(MPPT);(4)50Hz 工频隔离变压器，实现光伏阵列和电网之间的相互隔离;(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) 有先进的孤岛效应检测方案 ;(7) 有过载、短路、电网异常等故障保护及告警功能;(8) 直流输入电压范围 (450V 880V) ，整机效率高达 94%;(9) 人性化的LCD 液晶界面，通过按键操作，液晶
11、显示屏(LCD) 可清晰显示实时各项运行数据，实时故障数据，历史故障数据(大于 50 条 ) ，总发电量数据，历史发电量(按月、按年查询 )数据。(10) 逆变器支持按照群控模式运行，并具有完善的监控功能;(11) 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 )接口支持TCP/IP 协议，支持动态(DHCP) 或静态获取IP 地址 ;(12) 逆变器具有 CE 认证资质部门出具的 CE 安全证书。2、电路结构250KW 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
12、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。(五 )交流防雷配电柜设计范文范例学习指导word 格式整理版按照 2 个250KWp的并网单元配置1台交流防雷配电柜进行设计，即每台交流配电柜可接入 2台 250KW 逆变器的交流防雷配电及计量装置，系统共需配置20台交流防雷配电柜。每台逆变器的交流输出接入交流配电柜，经交流断路器接入升压变压器的0.4KV 侧，并配有逆变器的发电计量表。每台交流配电柜装有交流电网电压表和输出电流表，可以直观地显示电网侧电压及发电电流。
