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太阳能并网系统方案
发布日期:2013-08-12   浏览次数:304次

1太阳能并网发电项目概况
1.1项目名称

1.2项目地点
1.3项目建设地点自然条件
使用环境和条件:
(1)工程地点:某省
(2)所处经纬度:东经113.22°,北纬22.55°;
(3)环境温度:1.4℃~36.6℃;
(4)日照时间:1960小时;
(5)安装条件:
1.4项目概况
1.5太阳能发电系统特点
太阳能电源系统具有以下特点:
l 太阳能是一种清洁、环保清洁能源。
l 简单方便、安全可靠、无噪音、无空气污染、不破坏生态、能量随处可得、无需消耗燃料、无机械转动部件、维护简便、使用寿命长、建设周期短、规模大小随意、可以无人值守、也无需架设输电线路。
l 系统采用太阳能电池组件,使用寿命长具备良好的耐候性,防风,防雹。有效抵御湿气和盐雾腐蚀,不受地理环境影响。具有稳定的光电转换效率,且转换效率高。
2、总体说明
2.1设计原则
本工程设计在遵循技术先进、科学合理、安全可靠、经济实用的指导思想和设计原则下,着重考虑以下设计原则。
l 先进性原则
随着太阳能技术的发展,太阳能电源设计必须考虑先进性,使系统在一定的时期内保持技术领先性,以保证系统具有较长的生命周期。
实用性原则
太阳能电源系统设计充分考虑我国太阳能电源设备生产现状,选用有大规模实际工程应用经验的产品,采用先进成熟的技术,保证产品的稳定性、可靠性和可维性。
l 经济性原则
太阳能电源系统设计在保证系统各项技术指标的前提下,努力降低工程、设备成本,提高系统的性能价格比保证用户的投资效益。
l 建筑一体化设计
把太阳能电池组件和屋顶相结合,不仅节省占地面积,而且可以增加建筑整体美感,还可以发电。
2.2 本工程主要遵循和依据下列标准、文件
Ø 《低压配电设计规范》(GB 50054)
Ø 《建筑物防雷设计规范》(GB 50057)
Ø 《混凝土质量控制标准》(GB 50164)
Ø 《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB 50303)
Ø 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》(GB 50168)
Ø 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB 50169)
Ø 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202)
Ø 《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205)
Ø 《安全标志》(GB2894)
Ø 《安全标志使用导则》(GB16179)
Ø 《通信用阀控式密封胶体蓄电池》(YD/T1360)
Ø 《电业安全工作规程》(DL 408)
Ø 《电气装置安装工程质量检验及评定规程》(DL/T 5161.1~17)
Ø 《地面用晶体硅光伏组件(PV)–设计鉴定和定型》(GB/T 9535)
Ø 《光伏系统并网技术要求》(GB/T 19939)
Ø 《光伏(PV)系统电网接口特性》(GB/T 20046)
Ø 《家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法》(GB/T 19064)
Ø 《地面用光伏(PV)发电系统——概述和导则》(GB/T 18479)
Ø 《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》(GB 50172)
Ø 《光伏(PV)发电系统的过电压保护—导则》(SJ/T 11127)
Ø 《晶体硅光伏(PV)方阵I-V特性的现场测量》(GB/T 18210)
Ø 《光伏系统 功率调节器效率测量程序》(GB/T 20514)
Ø 《半导体交流器基本要求的规定》(GB/T 3859.1)
Ø 《地面用晶体硅光伏组件(PV)–设计鉴定和定型》(IEC 61215)
Ø 《光伏系统 功率调节器效率测量程序》(IEC 61683)
Ø 《光伏系统性能监测 测量、数据交换和分析指南》(IEC 61724)
2.3系统方案配置和各环节主要指标
2.3.1系统方案配置
20KWp光电厂选址:
l 周围的建筑物全年不遮挡整个太阳能系统;
l 尽量缩短到并网点距离,以减少输电损失;
l 能产生附加的经济、生态效益,有助于抵消部分电价成本;
l 当地政府的积极参与和支持,提供优惠政策和各种便利条件;
2.3.2.1晶体硅电池组件
对于大型电站电池组件选型遵循以下原则:
l 在兼顾易于搬运条件下,选择大尺寸,高效的电池组件,如120Wp~220 Wp;
l 选择易于接线的电池组件;
l 组件各部分抗强紫外线(符合GB/T18950-2003 橡胶和塑料管静态紫外线心能测定);
遵循以上原则选择英利单晶硅电池组件YL175D-35a
电池组件YL175D-35a技术参数如下:
u 峰值功率:175Wp u 抗风力:2400Pa 130km/h
u 峰值电压:36V u 绝缘强度:DC 3500V, 1min 漏电电流≤50μ A
u 峰值电流:4.86A u 最高系统电压 1000V
u 开路电压:45V u 重量:15.7kg
u 短路电流:5.32A u 外形尺寸:1600mm×810mm

l 英利的电池组件具有高效率,高质量,组件安装方便,简单。被广泛应用在独立发电系统、并网发电系统、光伏水泵等许多领域。
l 采用高标准的结构:英利的电池组件在恶劣的环境下,仍然保持高效率,合理的安装组件能保证25年的使用寿命。电池片的上面用EVA和低碳钢化玻璃;下面用EVA和背板,防止灰尘,潮湿。
2.3.2.2并网逆变器
逆变器参数如下:
输入参数(直流侧):
最大直流输入功率 7200W
最大直流输入电压 700V
直流工作电压范围MPPT 335V-500V
最大输入电流 22A
独立MPPT跟踪/组串连接 1/4
直流断路器 插拔电缆连接头
输出参数(交流侧):
额定交流功率 7000W
最大交流功率 7000W
最大输出电流 31A
额定交流电压 220V-240V
额定交流频率 50Hz/60Hz
功率因数 1
电网连接方式 交流端子
防护等级:
直流错极性保护 有
交流短路保护(电流控制) 有
接地保护 有
效率:
最大效率/欧洲标准效率 98%/97.7%
其它参数:
体积(宽/高/厚)(mm) 468/613/242
重量(Kg) 32
IP等级 65
自身功率损耗(运行/待机) <10W/0.25W
其它选项:
通信方式 RS232/RS485/无线通讯
直流断路器ESS 有
2.3.2.3光伏发电监控系统——数据采集器
优点:
1、 为光伏发电系统提供持续监控
2、 即时检测运行故障
3、 记录发电量
4、 利用Microsoft Excel等分析存储数据
5、 可使用包括windows、linux、Mac OS等任何计算机系统进行数据诊断和系统配置
6、 按照预先设定的时间周期自动传输数据
7、 调用设备没有任何的成本支出,能够通过因特网进行图表式显示
2.3.2.4光伏发电监控系统——传感器
特性:
1、用于对光伏电站系统全面的性能分析
2、可以测量日照辐射
3、通过RS485即可接入光伏系统
4、通过计算机即可进行数据分析
2.3.2.5直流防雷箱
n 宽直流电压输入范围
n 防护等级达到IP65,可室外安装使用
n 可同时接入4路光伏方阵
n 使用光伏专用直流保险丝和防雷模块
n 防水插头

直流防雷箱的技术参数:
名称 参数
光伏阵列电压范围 200~900
最大光伏阵列并联输入路数 4
每路光伏阵列的最大电流 10A
直流总输出空开 是
光伏专用防雷模块 是
输出端子大小 M10
防护等级 IP65
环境温度 -25~60℃
环境湿度 0~95%
宽/高/深(mm) 300×400×185
2.3.2.6交流并网箱
交流并网箱的技术参数:
名称 参数
每路逆变器的最大电流 40A
交流总输出空开 是
防雷模块 是
输出端子大小 M10
环境温度 -25~60℃
环境湿度 ﹤95%
宽/高/深(mm) 400×500×180
2.3.2.7安装构件
方阵的支撑结构要保证组件与支架的连接可靠,方便光伏组件的更换,同时满足本项目现场条件的要求。
考虑到不破坏楼顶防水层的方式以及更便捷可靠的安装方式,并可以美观的与建筑相结合,整个支架采用积木式搭接,能灵活地进行现场拆装,无需专用工具和材料,整个安装结构均采用热镀锌防腐处理,另外所有紧固件连接件即要达到紧力要求还要保证不锈蚀,拆卸容易。(另附图纸)
2.3.2.8电线、电缆参数
我公司在工程中使用符合技术文件要求的电缆,直流侧采用耐压等级高,绝缘性能好,机械强度大,抗紫外线的光伏专用电缆;在交流侧使用铜芯耐火、阻燃电力电缆。
1. 直流侧光伏专用电缆

用途:
用于光伏系统连接,并已通过TUV测试
工作温度:-40~90℃
弯曲半径:5×D
性能:
主要技术参数:
名称 参数
导体 标称截面mm2 4
导体结构No./mm 56/0.3
外径mm 2.9
绝缘厚度mm 0.65
护套厚度mm 0.88
最大导体直流电阻Ω/Km,20℃ 5.09
耐压强度AC.V 15min 3000
电流外径mm 6.2~6.6
参考载流量A 40
电缆重量Kg/100m 7.5
2.电力电缆

交流侧宜使用阻燃铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆,阻燃电缆有别于普通电缆,具有以下优点:
1. 阻燃电线其中所用的阻燃绝缘料是ZR-PVC/C,阻燃护套料是ZR-PVC/ST4,氧指数均大于30,其它性能均符合GB5023-97的规定。
2. 阻燃电线电缆具有不易着火或着火后防止延燃的特点,为预防火灾提供了安全保证。
阻燃铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆的技术指标:
额定电压: 300/300V、300/500V、450/750V、0.6/1KV
电线长期允许工作温度不超过70℃、90℃
短路时(最长持续时间不超过5S)导体最高温度不超过250℃
电缆敷设环境温度应不低于0℃,最小弯曲半径:单芯电缆-20(D+d)mm,多芯电缆-15(D+d)mm。(注:D-电缆外径,d-主导体电缆半径)
2.4系统选型设计
系统设计采用国际上先进的PVSYST软件进行模拟设计,以下是模拟结果:
根据建设地区的气象资料,整个方阵采用20°的倾角。
系统选型设计如下:
3、项目管理与责任
3.1运输及保管、保险
3.2.1工作界面
光伏发电系统中太阳能电池组件串联、并联电气性能调试。
3.2.2调试项目
a)绝缘检查
—串接回路正负极引线对地绝缘测量
b)太阳电池组件串联回路电气性能测试
—串接回路开路电压测量
—串接回路短路电流测量
c)跟踪系统调试
d)系统并网联调
—配合逆变器供应商进行系统联调;
3.2.3工具检验仪器
3.2.4方阵调试步骤、流程
3.2.4.1 串联回路检测调试
本项目我司投标供货服务范围为电池组件—直流汇线箱,因此,主要调试工作为直流侧太阳组件方阵串联回路调试,并配合整个系统的并网调试。根据这一原则,主要调试工作为直流侧调试。
本项目调试工作分为过程调试、竣工测试两个步骤,按照下图的测试原理,将每个串联子方阵正负极引线接入专用测试箱,测量方阵开路电压、断路电流、峰值工作电压,峰值工作电流等数值,并按照要求填写相关检测记录。
注:测试应在日照光强大于200W/m^2条件下进行,如在安装过程中不符合测试条件,不能进行测试,但应记录未测方阵位置,待符合测试条件时及时补测。

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