10MW太阳能光伏电站预选方案设计

10MW 太 阳能光 伏电 站预选 方案设计 1 总体设计思想 10MWp 的 太阳 能 光 伏 并 网 发 电 系 统 ， 采 用 分 块 发 电 、 集 中 并网方案 。 将系统分成10 个1MWp 的光伏并网发 电 部分， 每个1MW 发电 部分包括4 个250KW 发 电 单 元 。 太 阳电 池 阵 列 发 电 经 光伏方阵防 雷汇流箱 汇流后， 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 并 网发 电 的 方 案。 （一） 太阳能电池阵列设计 1 、 太阳能光伏组件选型 采用165Wp /23.5 0.5V 太阳能光 伏组件 2 、 并网光伏系统效率计算 系统总效率为 总＝ 1 2 3 ＝85 95 9577 光伏阵列效率 1 、逆变器转换效 率 2 、交流并网效 率 3 3 、 倾斜面光伏阵列表面的太阳能辐射量计算 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 本资料来源于网络，版权归原著作所有，禁止使用于一切商业行为，仅供交流学习用请在下载后24小时内删除 中午时分的太阳高度角 光伏阵列倾角 故经计算可知，倾角为40 4 、 太阳能光伏组件 串并联方案 250KW 并 网 逆 变 器 的 直 流 工 作 电 压 范 围 为 450Vdc ～ 880Vdc ， 最佳直流电压工作点为560Vdc 。 太阳能光伏组件 单列串联组件数量 Ns560/23.5 0.524 （块） ， 单列串联功率 P 24165Wp3960Wp； 单台250KW 逆变器 需要配置太阳能电池组件串联的数量 Np250000 3960 ≈64列， 所以 1MWP 太 阳 能光 伏 电 伏 阵 列 单 元 设 计 为256 列支路 并联，共 计6144 块太阳能 电池组件，实际功率达到1014KWp 。 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 D0.707H/tan 〔arcsin0.648cos -0.399sin 〕 得 D5025 ㎜ 取为5500MM 本资料来源于网络，版权归原著作所有，禁止使用于一切商业行为，仅供交流学习用请在下载后24小时内删除式中 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） 。 （2 ） 太阳能 光伏组 件阵列单 列排列 面 布置见下 图 （3 ）10MWP 太阳 能 光伏组件 阵列布 置 见下图 4 ） 总占 地面积 计算 10MWp 太 阳能光 发电场由1700 个单 列太阳能 光 伏阵列构 成，前 后 排阵列间 距5.5 米 。占地面 积935 472 44.14 本资料来源于网络，版权归原著作所有，禁止使用于一切商业行为，仅供交流学习用请在下载后24小时内删除万平方米 。 6 、 土建设计 （1 ）10MWp 光电场 总占地面积 935 米472米 441400 平方米 （2 ）光伏阵列占地约316000 ㎡，电 站房屋建筑面积约3600 平方 米。其中 办公室、展厅、食宿楼40m20m 21600 ㎡； 机房、控制室80m 20m 101600 ㎡； 工作间、库房及其它 20m 20m400 ㎡； （3 ）光电场周围需安装高度2.5 米 防护围栏，围栏总长度 935472 22814m ； （4 ）方阵支架基础用钢筋混凝土现浇，预埋安装地脚螺栓。总 计5100 个基础，单 体基础 0.256m3 。 （二） 太阳能光伏方阵直流防雷汇流箱设计 本资料来源于网络，版权归原著作所有，禁止使用于一切商业行为，仅供交流学习用请在下载后24小时内删除 按照每6 个太阳电 池串列单元需要配置1 台光伏方阵防 雷汇 流箱，250KW 并网 逆变器需配置10 个汇流箱，本工程10MWp 光 伏并网发电系统共需配置400 台光伏 方阵防雷汇流箱。 （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， 1MWp 光伏并网单 元需要4 台直流配 电柜。每个直流配电单元可 接入10 路光伏方 阵 防雷汇流箱，10MWp 光伏并网系统 共需配置 40 台直流配电柜 。 本资料来源于网络，版权归原著作所有，禁止使用于一切商业行为，仅供交流学习用请在下载后24小时内删除 （四） 太阳能光 伏并网 逆 变器的选 择 此太阳能光伏并网发电系统设计为10 个1MWp 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10MWp 并网发电系统。 （五） 交流防雷 配电柜 设 计 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 本资料来源于网络，版权归原著作所有，禁止使用于一切商业行为，仅供交流学习用请在下载后24小时内删除侧电压及发电电流。 （六） 交流升压变压器 并网逆变器输出为三相0.4KV 电压，考虑到当地电网情况， 需要采用35KV 电 压并网。 由于低压侧电流大， 考虑线路的综合 排部，选用5 台S9 系列（0.4 ）KV/ （35-38.5 ）KV , 额定容量 2500KV A 升压变压器分支路升压 。 （七） 系统组成方案原理框图 （八） 系统接入 电网设 计 本系统由 10 个1MWP 的光伏单 元组成， 总装机10MWp ， 太 阳 能光伏并网发电系统接入35KV/50Hz 的中压交流电网， 按照2MWp 并网单元配置1 套35KV/0.4KV 的变 压及配电系统进行设计，即 系统需要配置5 套35KV/0.4KV 的变 压及配电系统。 每套35KV 中 压交流电网接入方案描述如下 1 、系统概述 本资料来源于网络，版权归原著作所有，禁止使用于一切商业行为，仅供交流学习用请在下载后24小时内删除35KV 中压交流电 网接入方案图如下 2 、监控装置 系统采用高性能工业控制PC 机作 为系统的监控主机，可以 每天24 小时不间 断对所有的并网逆变器进行运行数 据的监测。 监控主机的照片和系统特点如下 本资料来源于网络，版权归原著作所有，禁止使用于一切商业行为，仅供交流学习用请在下载后24小时内删除 � 3.5 ”嵌入式低 功耗 Intel ULV 赛扬400MHz CPU 卡， � 带 LCD/CRT VGA ， � 双网络， � USB2.0 ， � 数字输入/ 输出 和音频 � 256M 内存 （可 升级） � 40G 笔记本硬盘 （可升级） � 工控机和所有光伏并网逆变器之间的通讯可采用 RS485 总 线或Ethernet （以 太网） 。 光伏并网系统的监测软件使用本公司开发的大型光伏并网 系统专用网络版监测软件SPS-PVNET （Ver2.0 ） 。 该软件可连续记 录运行数据和故障数据 （1 ） 要求提供多 机通讯软件， 采用RS485 或Ethernet （以太网） 远程通讯方式， 实时采集电站设备运行状态及工作参数并上传到 监控主机。 本资料来源于网络，版权归原著作所有，禁止使用于一切商业行为，仅供交流学习用请在下载后24小时内删除（2 ） 要求监控主 机至少可以显示下列信息 � 可实时显示电站的当前发电总功率、日总发电量、累计总 发电量、累计CO2 总减排量以及每天发电功率曲线图。 � 可查看每台逆变器的运行参数，主要包括 A 、直流电压 B 、直流电流 C 、直流功率 D 、交流电压 E 、交流电流 F 、逆变器机内温度 G 、时钟 H 、频率 I 、功率因数 J 、当前发电功率 K 、日发电量 L 、累计发电量 M 、累计CO2 减排量 N 、每天发电功率曲线图 （3 ） 要求监控软 件集成环境监测功能， 主要包括日照强度、 风 速、风向、室外温度、室内温度和电池板温度等参量。 （4 ） 要求最短每 隔5 分钟存储一次 电站所有运行数据， 包括环 境数据。故障数据需要实时存储。 本资料来源于网络，版权归原著作所有，禁止使用于一切商业行为，仅供交流学习用请在下载后24小时内删除（5 ） 要求至少可 以连续存储20 年 以上的电站所有的运行数据 和所有的故障纪录。 4 、环境监测装置 在太阳能光伏发电场内配置1 套环境 监测仪，实时监测日照 强度、风速、风向、温度等参数。 本资料来源于网络，版权归原著作所有，禁止使用于一切商业行为，仅供交流学习用请在下载后24小时内删除