6KW户用光伏系统典型设计全过程

江苏固德威电源科技股份有限公司官网 www.goodwe.com 6KW户用光伏电站设计全过程 前言 为了适应更高的装机容量需求，小固推出了 6kW 的单相机，组件可以接到 6kW7.2kW ；为了让大家全 面了解 6kW 光伏电站设计 全过程，小固从组件、 逆变器 、线缆、配电柜的选型到整体设计方案和详细清单 以及电站收益预测进行了下面的分享。 一、设计过程 1.项目简介 农户自建住宅，南北朝向，希望在闲置的楼顶装上 光伏电站 ，合作的 EPC提供的是 300Wp 的组件，经 过测算，楼顶面积可以安装 22 块组件， 安装排布图及效果图 2.组件的选择 用户希望装机容量尽量大，故 EPC帮客户选择了 300Wp 的高效组件，该组件有着优异的低辐照性能， 其技术参数如下 江苏固德威电源科技股份有限公司官网 www.goodwe.com （ 1）组件的主要参数 Pm300Wp； Voc39.85V,Vmpp32.26V， Imp9.30A， Isc9.75A。 （ 2）根据组件的型号和敷设的数量计算得到 6.6KWp（ 300Wp*22 块）的装机容量。根据装机容量、组件实 际排布情况来选择合适的逆变器。 3.支架方案 本次项目为斜屋面琉璃瓦屋顶，在安装支架时一般采用主支撑构件与琉璃瓦下层屋面固定，来支撑支 架主梁及横梁，组件与横梁之间采用铝合金压块压接。在安装过程中，务必要做好屋面的防水工作并且合 理的布置线缆。 江苏固德威电源科技股份有限公司官网 www.goodwe.com 支架安装方式 4.逆变器的选择 该项目容量为 6.6kWp 且并网电压为 220V，故选择单相双路 GW6000D-NS 这款光伏逆变器，超配比为 1.1 倍。 逆变器外观图 逆变器电气参数 组件的朝向、倾角完全一致，分为两个相同的组串，每串 11 块组件，接到逆变器的直流侧。如下图所 GW6000D-NS 直流输入参数 交流输出参数 最大直流输入功率（ W） 7200 额定交流输出（ W） 6000 最大直流输入电压（ V） 600 额定输出电压（ V） 220 最大直流输入电流（ A） 11/11 最大输出电流（ A） 27.3 直流启动电压（ V） 120 输出电压频率（ Hz） 50/60 MPPT电压范围（ V） 80550 功率因数可调范围 -0.80.8 MPPT路数 /每路 MPPT输入路数 2/1 电流总谐波 ＜ 3 江苏固德威电源科技股份有限公司官网 www.goodwe.com 示。 组件逆变器接入方式 5.线缆的选择 （ 1）直流侧线缆 直流线缆多为户外铺设，需要防潮、防晒、防寒、防紫外线等，因此分布式光伏系统中的直流线缆一 般选择光伏认证的专用线缆，考虑到直流插接件和光伏组件输出电流，目前常用的光伏直流电缆为 PV1-F 1*4mm2。 （ 2）交流侧线缆 交流线缆主要用于逆变器交流侧至交流汇流箱或交流并网柜， 可选用 YJV型电缆。 长距离铺设还要考虑 江苏固德威电源科技股份有限公司官网 www.goodwe.com 到电压损失和载流量大小， 6KW 单相机交流线缆推荐使用 YJV-3*6mm2。 注交直流线缆一般都安装在户外，一般套 PVC管来保护线缆。 6.配电箱的选择 交流线缆选型 YJV 线缆（交联聚乙烯绝缘 电力电缆） 推荐使用 YJV-0.6/1kV 3*6mm 2， 双重绝缘，机械强度高，工作温度 高，寿命较长； 耐温，耐压，耐腐 蚀 /环保上都优于 BV 电缆。 BV 线缆 （聚氯乙烯绝缘铜芯 线 - 单芯单股硬线） 单层绝缘 ,相对 YJV,最高工作温度较 低 ,自然载流量也较低 ,机械强度低 , 寿命低。 BVR 线缆（聚氯乙烯绝缘铜 芯线 -单芯多股软线） 江苏固德威电源科技股份有限公司官网 www.goodwe.com 配电箱电气设计图 内部元件说明 1.断路器 【断路器的一端接逆变器，一端接电网侧；交流断路器一般选择逆变器最大交流输出电流的 1.25 倍以 上， 6kW 逆变器交流输出最大电流为 27.3A，即至少选择 40A 的断路器。 】 2.熔断器 【当浪涌保护器被雷电击穿失效，从而造成回路短路故障，为切断短路电流，需要在浪涌保护器加一 组熔断器，熔断器的选择跟断路器相同，选用 40A 的规格。熔丝烧断要及时更换，可用断路器代替，断路 器有瞬时电流保护功能，跳闸后可以手动复位，不必更换元件。 】 3.浪涌保护器 【本项目选用限压型 SPD， 2P 的浪涌保护器， 选择规格 Uc385V， Imax≥ 20KA， In ≥ 10KA， Up≤ 1.5KV.】 4.自复式过欠压保护器 【过欠压保护器能够自动检测线路电压，当线路中过电压和欠电压超过规定值时能够自动断开。本项 目使用的自复式过欠压保护器规格为工作电压 AC 220V 50HZ，额定电流 40A,过电压值 AC270 5V，欠电压 值 AC170 5V,保护动作时间 ≤ 1s，延时接通时间≤ 1min 。 】 5.刀开关（隔离开关） 【刀开关或隔离开关会有明显的断开点， 可以后端检修和维护人员的安全。 刀开关选择额定电流为 63A 的刀闸。 】 7.接地措施 地线是光伏系统正常运行的关键， 在房屋附近土层较厚、 潮湿的地点， 挖 1.5m 深坑根据供电公司要求， 江苏固德威电源科技股份有限公司官网 www.goodwe.com 埋入 50*5mm 扁钢或者 φ 12 的圆钢，添加降阻剂并引出地线，地线接到组件的支架上，同时组件边框也必 须接到支架上，接地电阻应小于 4Ω 。 二、设计方案图及清单表 （ 1）设计方案 （ 2）材料清单表 江苏固德威电源科技股份有限公司官网 www.goodwe.com 江苏固德威电源科技股份有限公司官网 www.goodwe.com 三、收益计算 （ 1）发电量估算 装机容量 6.6kW， PR80，全年发电量估值为 1200 小时（山东地区） ，首年发电量为 6336kwh 。首年衰减 序号 商品名称 技术参数及配置 计量单位 数量 1 太阳能电池板 峰值功率 300Wp ， 开路电压 39.85V 块 22 2 光伏并网逆变器 GW6000D-NS 组件接入 67.2kWp ， 交流输出电压 220V ，额定交流输出功率 6kW 。 台 1 3 交流配电箱 含空开、自复式过欠压开关、熔断器 及浪涌保护器、刀闸） 台 1 4 支架 3m 导轨 16 根， 中压块 40 个， 边压 块 8 个，挂钩及紧固件若干 组 与组件 配套 5 光伏直流电缆 PV1-F-1*4mm 2 米 100 6 交流线缆 YJV-3*6mm 2 米 100 7 接地线缆 BVR-10mm 2 米 100 8 接地装置 接 50*5mm 地扁钢或 φ 12 圆钢 根 1 9 监控方案 GPRS 模块 个 1 10 电表 全额上网模式 单相电表（供电公司提供） 个 1 江苏固德威电源科技股份有限公司官网 www.goodwe.com 为 2.5， 25 年末最低功率为 80。 注 10 年累计发电量 6 万度电， 25 年累计发电量超过 14 万度电。 （ 2）实际应用案例 2017 年 12 月 24 日，一台 6kW 的逆变器按照在河北沧州市，通过 GPRS监控看到最高并网功率 5.5kW，累 计日发电量 32.2 度。当地天气非常好，发电量正常。 年份 功率衰减 年末功率 年发电量 kWh 累计发电量 kWh 1 2.50 97.50 6336 6336 2 0.73 96.77 6177.6 12513.6 3 0.73 96.04 6131.4 18645 4 0.73 95.31 6085.2 24730.2 5 0.73 94.58 6039 30769.2 6 0.73 93.85 5992.8 36762 7 0.73 93.13 5946.6 42708.6 8 0.73 92.40 5900.4 48609 9 0.73 91.67 5854.2 54463.2 10 0.73 90.94 5808 60271.2 15 0.73 87.29 5577 88618.2 20 0.73 83.65 5346 115810.2 25 0.73 80.00 5115 141847.2 江苏固德威电源科技股份有限公司官网 www.goodwe.com 实时并网功率 结论 本文首先介绍了项目的基本情况，在装机容量尽可能大的前提下进行了光伏电站的设计，包括相关设 备的选型、整体设计方案、材料清单及发电量的收益计算，给后续光伏电站的施工做了正确的引导，避免 了人力物力的浪费，保证了光伏电站的质量和收益。