新建廠房辦公樓160KW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)方案

1、某公司新建廠房辦公樓160kw光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)技 術(shù) 方 案某有限公司2009-03目 錄1 總體設(shè)計(jì)方案31.1 某公司新建廠房概況31.2 設(shè)計(jì)要求31.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行方式31.4 設(shè)計(jì)依據(jù)41.5 設(shè)計(jì)原則41.6 光伏發(fā)電系統(tǒng)組成52 光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)72.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)72.1.1 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的最佳傾角、方位角72.1.2 容量設(shè)計(jì)72.2 電氣設(shè)計(jì)82.2.1 直流防雷匯流箱82.2.2 直流防雷配電柜92.2.3 并網(wǎng)逆變器102.2.4 交流配電柜122.2.5 監(jiān)控裝置122.2.6 環(huán)境監(jiān)測(cè)儀142.2.7 光伏系統(tǒng)連接電纜線及防護(hù)材料142.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)

2、設(shè)計(jì)152.3.1 支架的設(shè)計(jì)152.4 建筑設(shè)計(jì)162.4.1 屋頂基礎(chǔ)162.4.2 光伏幕墻設(shè)計(jì)162.4.3 配電室172.5防雷接地設(shè)計(jì)172.6 安裝與調(diào)試設(shè)計(jì)182.6.1 光伏系統(tǒng)建設(shè)流程182.6.2安裝調(diào)試施工技術(shù)準(zhǔn)備182.6.3 施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備192.6.4 設(shè)備安裝192.6.5 光伏系統(tǒng)的總體檢查和調(diào)試192.7 維護(hù)檢修設(shè)計(jì)192.8 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)配置表與材料費(fèi)用203 時(shí)間計(jì)劃安排214 工程預(yù)算22附 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)配套圖紙221 總體設(shè)計(jì)方案1.1 某公司新建廠房概況某公司科技工業(yè)園區(qū)坐落在開發(fā)區(qū)。建設(shè)用地面積為80583平方米；總建筑面積為46473平方米

3、。本方案由新建廠房和辦公大樓，廠前南廣場(chǎng)，中心廣場(chǎng)以及已建廠房組成。廠房整體布置方式為南北朝向，南北均無高大建筑物，無遮陰情況，日照充分。屋頂呈平臺(tái)型。女兒墻高1.5米。計(jì)劃在新建的廠房前端辦公樓的屋頂裝設(shè)太陽能光伏電池組件板，并在辦公樓南立面裝設(shè)光伏玻璃幕墻，建設(shè)太陽能光伏發(fā)電示范系統(tǒng)。廠房辦公樓目前處于設(shè)計(jì)在建狀態(tài)。1.2 設(shè)計(jì)要求1）該項(xiàng)目有一定的公眾影響力，作為太陽能光伏發(fā)電示范系統(tǒng)，美觀非常重要，要求光伏系統(tǒng)的安裝應(yīng)保持屋頂?shù)娘L(fēng)格和美觀，并與廠區(qū)整體環(huán)境相協(xié)調(diào)。2）該光伏系統(tǒng)主要提供新建廠房辦公樓的照明用電。包括：照明？kw。要求在陰雨天氣時(shí)，應(yīng)能使用城市電網(wǎng)為負(fù)荷供電。3）光伏系統(tǒng)

4、建設(shè)費(fèi)用計(jì)入新建廠房開發(fā)成本，建設(shè)后一起移交業(yè)主某公司電動(dòng)汽車管理，要求節(jié)省投資，維護(hù)管理方便。1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行方式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式可分為兩類，即獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行。獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)需要有蓄電池作為儲(chǔ)能裝置，主要用于無電網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)。由于必須有蓄電池儲(chǔ)能裝置，所以整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)很高。但這種太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能獨(dú)立供給負(fù)載，不與公共電網(wǎng)連接，也就不會(huì)對(duì)公共電網(wǎng)發(fā)生任何干擾。在有公共電網(wǎng)的地區(qū)，光伏發(fā)電系統(tǒng)一般與電網(wǎng)連接，即采用并網(wǎng)運(yùn)行方式。并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以省去蓄電池，而將電網(wǎng)作為自己的儲(chǔ)能單元。由于蓄電池在存儲(chǔ)和釋放電能的過程中，伴隨著能量的損失，

5、蓄電池的使用壽命通常僅為5-8年。報(bào)廢的蓄電池又將對(duì)環(huán)境造成污染，所以省去蓄電池后的光伏系統(tǒng)不僅可大幅度降低造價(jià)，還具有更高的發(fā)電效率和更好的環(huán)保性能，且維護(hù)簡(jiǎn)單、方便。通過逆變器變換產(chǎn)生的交流電，或者向公共電網(wǎng)輸送電能，或者與公共電網(wǎng)同時(shí)端接輸出到低壓負(fù)載。這兩種方式都是當(dāng)時(shí)發(fā)電當(dāng)時(shí)使用，太陽能發(fā)出的電量直接與公共電網(wǎng)并接。只是根據(jù)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是否允許通過供電區(qū)的變壓器向主電網(wǎng)饋電，分為可逆流和不可逆流的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。目前，美國、德國等西方先進(jìn)國家大多采取可逆流的并網(wǎng)供電方式。綜合考慮，該光伏發(fā)電系統(tǒng)擬采用不可逆流的并網(wǎng)運(yùn)行方式，在廠房?jī)?nèi)局部并網(wǎng)，不考慮將電能輸入上級(jí)城市電網(wǎng)。采取局部并

6、網(wǎng)運(yùn)行方式提高了上級(jí)城市電網(wǎng)的安全性。預(yù)留可逆流并網(wǎng)運(yùn)行功能。1.4 設(shè)計(jì)依據(jù)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)有：gb/t 19939-2005 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求gb/t 20046-2006 光伏（pv）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性（iec 61727:2004,mod）gb/z 19964-2005 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定gb/t 2423.1-2001 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)a：低溫試驗(yàn)方法gb/t 2423.2-2001 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)b：高溫試驗(yàn)方法gb/t 2423.9-2001 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)c：設(shè)備用恒定濕熱試驗(yàn)方法gb 4208 外殼防護(hù)等

7、級(jí)（ip代碼）（equ iec 60529:1998）gb 3859.2-1993 半導(dǎo)體變流器 應(yīng)用導(dǎo)則 gb/t 14549-1993 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波gb/t 15543-1995 電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度gb/t 21086-2007 建筑幕墻gb 50057-94 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范jgj102-2003 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范jgjt139-2001 玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料。光伏系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的地理位置，包括地點(diǎn)、緯度、經(jīng)度和海拔；該地區(qū)的氣象資料，包括逐月的太陽能總輻射量、直接輻射量以及散射輻射量，年平均氣溫和最高、最低氣溫，最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù)，最大風(fēng)速以及冰雹、

8、降雪等特殊氣象情況等。建設(shè)方提供的相關(guān)資料及要求等。1.5 設(shè)計(jì)原則太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝不能破壞建筑造型，不能破壞裝飾性藝術(shù)風(fēng)格，不能造成結(jié)構(gòu)的重新返工。太陽能工程必須保證建筑物的安全。太陽能系統(tǒng)不僅僅要保證自身系統(tǒng)的安全可靠，同時(shí)要確保建筑的安全可靠。必須考慮安裝條件、安裝方式和安裝強(qiáng)度。包括太陽能光伏電池板在屋面安裝時(shí)對(duì)屋面負(fù)荷的影響問題，特別是太陽能電池板自身載荷和抗風(fēng)能力、抗冰雹沖擊等工程應(yīng)用問題。其中，太陽能電池板與屋面結(jié)合的抗風(fēng)負(fù)荷問題是最大的工程風(fēng)險(xiǎn)。特別是需要屋面承受空氣層流所產(chǎn)生的巨大風(fēng)力。光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在可靠地滿足負(fù)載需要的前提下，進(jìn)行合理的配置，盡量減少系統(tǒng)規(guī)模，降

9、低投資費(fèi)用。光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須要求其高可靠性能，保證在較惡劣條件下的正常使用；同時(shí)要求系統(tǒng)的易操作和易維護(hù)性，便于用戶的操作和日常維護(hù)。整套光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造和施工的低成本，設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，提高備件的通用互換性，要求系統(tǒng)預(yù)留擴(kuò)展接口便于以后規(guī)模容量的擴(kuò)大。具體實(shí)施時(shí)，太陽光伏發(fā)電組件板要用適當(dāng)?shù)姆轿唤呛蛢A斜角安裝，確保太陽電池組件得到最優(yōu)化的性能；安裝地點(diǎn)的選擇應(yīng)能夠滿足組件在當(dāng)?shù)匾荒曛泄庹諘r(shí)間最少天內(nèi)，太陽光從上午9：00到下午3：00能夠照射到組件。組件安裝結(jié)構(gòu)要經(jīng)得住風(fēng)雪等環(huán)境應(yīng)力，安裝孔位要能保證容易安裝和機(jī)械的受力，推薦使用正確的安裝結(jié)構(gòu)材料可以使得組件框架、安裝結(jié)構(gòu)

10、和材料的腐蝕減至最小。1.6 光伏發(fā)電系統(tǒng)組成針對(duì)太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，建議采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案，將系統(tǒng)分成幾個(gè)發(fā)電單元，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并入負(fù)載系統(tǒng)。經(jīng)過計(jì)算，整個(gè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)需配置304塊170wp單晶硅組件，108塊190wp單晶硅組件，105塊220wp單晶硅組件，270塊230wp多晶硅組件，66塊160wp雙玻光電幕墻組件，共計(jì)組件853塊，實(shí)際功率約為167.96kwp?？紤]到并網(wǎng)系統(tǒng)在安裝及使用過程中的安全及可靠性，為了減少光伏陣列到逆變器之間的連接線及方便日后維護(hù)，建議在室外配置光伏陣列防雷匯流箱，該匯流箱可直接安裝在電池支架上，每個(gè)匯流箱可接入6路光伏陣列，

11、整個(gè)并網(wǎng)系統(tǒng)需配置14臺(tái)光伏陣列防雷匯流箱。為了將光伏陣列防雷匯流箱的直流輸出匯流后再接入逆變器，系統(tǒng)需要配置2個(gè)直流防雷配電柜（4個(gè)配電單元）。并網(wǎng)逆變器采用三相五線制的輸出方式。整個(gè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)按照8個(gè)并網(wǎng)發(fā)電單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，配置了1臺(tái)sg50k3逆變器，3臺(tái)sg30k3逆變器，4臺(tái)sg10k3逆變器。太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，將光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)點(diǎn)選擇在并網(wǎng)點(diǎn)的低壓配電柜上。逆變器的交流電輸出，通過電纜分別接至交流配電柜的交流輸入端，同時(shí)來自市電網(wǎng)低壓配電柜的輸入也接入交流配電柜，從交流配電柜向負(fù)載供電。從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)并網(wǎng)系統(tǒng)并入負(fù)載交流電網(wǎng)。綜上所述，本系統(tǒng)主要由太陽能組件、光伏陣列防雷匯流箱、直流

12、防雷配電柜、光伏并網(wǎng)逆變器和交流配電柜所組成。另外，系統(tǒng)應(yīng)配置1套監(jiān)控裝置，用來監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和工作參數(shù)。某公司電動(dòng)汽車光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)地理位置：浙江杭州光伏系統(tǒng)型式：屋頂支架系統(tǒng)，雙層光電幕墻安裝面積：屋頂1760平方米；幕墻109平方米光伏系統(tǒng)峰值功率：167.96kwp組件規(guī)格：125125單晶硅；156156多晶硅組件類型：普通平板組件，3.2mm鋼化超白玻璃+eva+電池片+ eva + 絕緣背板材料；雙玻組件，6mm鋼化超白玻璃+eva+電池片+ eva + 6mm鋼化超白玻璃。組件數(shù)量：普通平板組件787塊；雙玻幕墻組件66塊。共計(jì)853塊。系統(tǒng)類型：不逆流并網(wǎng)光伏系統(tǒng)

13、輸出電壓：不逆流并網(wǎng)三相380vac 輸出波型：正弦波預(yù)計(jì)投入使用時(shí)間：2009年8月并網(wǎng)光伏系統(tǒng)日發(fā)電量預(yù)計(jì)： 年平均日發(fā)電量：580kwh 年發(fā)電量預(yù)計(jì)：21萬kwh使用壽命：25年使用壽命內(nèi)二氧化碳減排量：5800噸2 光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)2.1.1 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的最佳傾角、方位角當(dāng)?shù)氐木暥鹊挠绊?。并網(wǎng)光伏供電系統(tǒng)有著與獨(dú)立光伏系統(tǒng)不同的特點(diǎn)，在有太陽光照射時(shí)，光伏供電系統(tǒng)向電網(wǎng)發(fā)電，而在陰雨天或夜晚光伏供電系統(tǒng)不能滿足負(fù)載需要時(shí)又從電網(wǎng)買電。這樣就不存在因傾角的選擇不當(dāng)而造成夏季發(fā)電量浪費(fèi)、冬季對(duì)負(fù)載供電不足的問題。在并網(wǎng)光伏系統(tǒng)中需要關(guān)心的問題就是如何選擇最佳

14、的傾角使太陽電池組件全年的發(fā)電量最大。通常該傾角值為當(dāng)?shù)氐木暥戎?。灰塵積累的影響。最佳傾角的選擇需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行考慮的主要原因是灰塵積累的影響。垂直安裝的光伏組件比正南15安裝的自潔性好。實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，垂直安裝的光伏組件幾乎沒有灰塵積累，而正南15安裝的灰塵積累嚴(yán)重。風(fēng)壓的影響。根據(jù)氣象資料，通過中國海平面的三十年一遇的分鐘平均風(fēng)速統(tǒng)計(jì)值，可以得到若干城市的風(fēng)壓系數(shù)，再結(jié)合陸上建筑不同高度的風(fēng)壓值與海平面風(fēng)壓之間的風(fēng)壓高度系數(shù)，就可以計(jì)算出單位面積建筑屋面的風(fēng)壓值。杭州陸上風(fēng)壓系數(shù)1.54，風(fēng)速60kg/m2。當(dāng)然，不同的建筑屋面形態(tài)和結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的空氣層流作用是各不相同的。斜頂式建筑物

15、屋頂?shù)娘L(fēng)壓與屋頂?shù)膬A斜角度有關(guān)，角度大時(shí)，受壓面與迎風(fēng)面墻相同，壓力為正壓力；角度小時(shí)，壓力為負(fù)壓力，屋頂或其他安裝于屋頂?shù)牟考赡軙?huì)被掀翻。為降低屋頂?shù)目諝鈱恿鳟a(chǎn)生的壓力差，應(yīng)取一個(gè)合適的角度。根據(jù)以上情況，及實(shí)際安裝地點(diǎn)情況，采取以下設(shè)計(jì)：支架傾角30，兩側(cè)部分方位角各偏15，其它正南方位角。光伏幕墻安裝于南立面，垂直于地面。2.1.2 容量設(shè)計(jì)光伏組件規(guī)格的選擇。光伏系統(tǒng)屋頂部分選用單晶硅、多晶硅光伏組件，光伏幕墻部分選用160wp雙玻光伏組件。技術(shù)參數(shù)如下：型號(hào)170s190s220s230p南玻電池類型單晶硅125-72單晶硅125-78單晶硅125-91多晶硅156-60多晶硅15

16、6-48外形尺寸1580*808*401705*798*501704*942*501642*991*451410*1165*30重量15.5kg17kg20.5kg19kg60kg標(biāo)稱功率170wp190wp220wp230wp160wp開路電壓43.20v47.9755.3336.6v29.28v短路電流5.4a5.344.997.98a7.56a峰值點(diǎn)電壓35.41v39.7845.8630.623.76v峰值點(diǎn)電流4.8a4.784.587.51a6.73a屋頂光伏組件的布置。根據(jù)建設(shè)方提供的廠房辦公樓屋面圖、立面圖，女兒墻高度1.5m，以及實(shí)際情況，應(yīng)考慮女兒墻及周邊建筑物的遮擋、維護(hù)

17、通道、參觀通道設(shè)置，光伏組件布置如下：西側(cè)：左下角平臺(tái)，采用平行方陣，方陣傾角30，正南方位，共安裝5排，每排27行，每行上下2塊組件板，共計(jì)270塊組件。功率為270*230wp=62100wp。東側(cè)：右下角平臺(tái)，采用平行方陣，方陣傾角30，正南方位，共安裝6排，其中3排每排24行，另3排每排16行，每行上下2塊組件板，共計(jì)240塊組件。另有32塊組件組成其他部分陣列。功率為（240+32）*170wp=46240wp。西側(cè)：左上角平臺(tái)，采用斜向平行方陣，方陣傾角30，南偏西15方位角，共安裝14排，其中13排每排4行，另1排每排2行，每行上下2塊組件板，共計(jì)108塊組件。功率為108*19

18、0wp=20520wp。東側(cè)：右上角平臺(tái)，采用斜向平行方陣，方陣傾角30，南偏東15方位角，共安裝14排，其中13排每排4行，另1排每排2行，每行上下2塊組件板，共計(jì)105塊組件。功率為105*220wp=23100wp。中央：采用平行方陣，方陣傾角30，正南方位，共安裝1排，每排16行，每行上下2塊組件板，共計(jì)32塊組件。功率為32*170wp=5440wp。此32塊170wp組件，與東側(cè)右下角部分的32塊170wp一起組成一個(gè)整體。屋頂平臺(tái)共安裝組件787塊，總功率157400wp。光伏幕墻的布置。共安裝6串，每串11塊，共計(jì)66塊雙玻幕墻組件。功率為66*160wp=10560wp。以上

19、合計(jì)：167960wp。2.2 電氣設(shè)計(jì)2.2.1 直流防雷匯流箱為了減少光伏陣列到逆變器之間的連接線，方便日后維護(hù)，本系統(tǒng)在室外配置光伏陣列防雷匯流箱，該匯流箱可直接安裝在支架上。光伏陣列直流防雷匯流箱(型號(hào)spvcb-6)的性能特點(diǎn)如下：1）戶外壁掛式安裝，防水、防銹、防曬，滿足室外安裝使用要求；2）可同時(shí)接入6路光伏陣列，每路光伏陣列的最大允許電流為10a；3）光伏陣列的最大開路電壓值為dc900v；4）每路光伏陣列配有光伏專用高壓直流熔絲進(jìn)行保護(hù)，其耐壓值為dc1000v；5）直流輸出母線的正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間配有光伏專用高壓防雷器，防雷器采用菲尼克斯品牌；6）直流輸出母線端

20、配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲鳎瑪嗦菲鞑捎胊bb品牌。整個(gè)160kwp并網(wǎng)系統(tǒng)需配置14臺(tái)光伏陣列防雷匯流箱。其中屋頂部分配置13臺(tái)匯流箱，光伏幕墻部分配置1臺(tái)匯流箱。詳細(xì)匯流箱接線見附圖。 直流防雷匯流箱 直流防雷配電柜直流防雷匯流箱技術(shù)參數(shù)：性能參數(shù)光伏陣列電壓范圍200-900v最大光伏陣列并聯(lián)輸入路數(shù)6每路光伏陣列的最大電流10a直流總輸出空開是光伏專用防雷模塊是輸出端子大小m10防護(hù)等級(jí)ip65每路光伏陣列電流監(jiān)控（選配）是通訊接口（選配）rs485環(huán)境溫度-25-+60環(huán)境濕度0-95%寬/高/深mm400500180重量16kg2.2.2 直流防雷配電柜光伏組件陣列通過直流防雷匯流箱在室

21、外進(jìn)行匯流后，通過電纜接至配電房的直流防雷配電柜再進(jìn)行一次總匯流。160kwp并網(wǎng)系統(tǒng)配置的14臺(tái)光伏陣列防雷匯流箱，其中的13個(gè)光伏陣列直流匯流箱位于屋頂部分，接入4個(gè)直流防雷配電柜，詳細(xì)配電柜單元接線見附圖。直流防雷配電柜的每個(gè)配電單元都具有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲?、防反二極管和防雷器。斷路器選用abb品牌，防雷器選用菲尼克斯品牌。直流防雷配電柜的電氣原理接線圖如圖所示。2.2.3 并網(wǎng)逆變器此次光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，配置1臺(tái)型號(hào)為sg50k3并網(wǎng)逆變器，3臺(tái)sg30k3逆變器，4臺(tái)sg10k3逆變器，組成160kwp并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。詳細(xì)接線見附圖。2.2.3.1 并網(wǎng)逆變器性能特點(diǎn)該sg50k3

22、并網(wǎng)逆變器的主要性能特點(diǎn)如下：采用美國ti公司dsp芯片進(jìn)行控制；1）采用日本三菱公司第五代智能功率模塊（ipm）；2）太陽電池組件最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)(mppt)；3）50hz工頻隔離變壓器，實(shí)現(xiàn)光伏陣列和電網(wǎng)之間的相互隔離；4）具有直流輸入手動(dòng)分?jǐn)嚅_關(guān)，交流電網(wǎng)手動(dòng)分?jǐn)嚅_關(guān)，緊急停機(jī)操作開關(guān)；5）具有先進(jìn)的孤島效應(yīng)檢測(cè)方案及具有完善的監(jiān)控功能；6）具有過載、短路、電網(wǎng)異常等故障保護(hù)及告警功能；7）寬直流輸入電壓范圍(450v880v)，整機(jī)效率高達(dá)95%；8）人性化的lcd液晶界面，中英文菜單，通過按鍵操作，液晶顯示屏可顯示實(shí)時(shí)各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)故障數(shù)據(jù)、歷史故障數(shù)據(jù)、總發(fā)電量數(shù)據(jù)和歷史發(fā)電

23、量數(shù)據(jù)。9）可提供包括rs485或ethernet（以太網(wǎng)）遠(yuǎn)程通訊接口。其中rs485遵循modbus通訊協(xié)議；ethernet（以太網(wǎng)）接口支持tcp/ip協(xié)議 ，支持動(dòng)態(tài)(dhcp)或靜態(tài)獲取ip 地址；10）逆變器具有ce認(rèn)證資質(zhì)部門出具的ce安全證書。2.2.3.2 sg50k3并網(wǎng)逆變器主電路sg50k3并網(wǎng)逆變器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示。并網(wǎng)逆變電源通過三相半橋變換器，將光伏陣列的直流電壓變換為高頻的三相斬波電壓，并通過濾波器濾波變成正弦波電壓接著通過三相變壓器隔離升壓后并入電網(wǎng)發(fā)電。為了使光伏陣列以最大功率發(fā)電，在直流側(cè)加入了先進(jìn)的mppt算法。2.2.3.3 并網(wǎng)逆變器技術(shù)參

24、數(shù)型 號(hào)sg50k3sg30k3sg10k3隔離方式工頻變壓器工頻變壓器工頻變壓器最大太陽電池陣列功率60kwp33kwp11kwp最大陣列開路電壓880v450v450v太陽電池最大功率點(diǎn)跟蹤（mppt）范圍450v820v220-380v220-380v可接入陣列串聯(lián)數(shù)211最大陣列輸入電流130a150a50a額定交流輸出功率50kw30kw10kw總電流波形畸變率3%（額定功率時(shí)）3%3%功率因數(shù)0.990.990.99最大效率95%94.5%94.5%歐洲效率93.5%93.5%93.5%允許電網(wǎng)電壓范圍330v450ac三相330-450ac三相330-450ac三相允許電網(wǎng)頻率范

25、圍47.551.5hz47.551.5hz47.551.5hz夜間自耗電30w0w0w通訊接口rs485rs485rs485防護(hù)等級(jí)ip20（室內(nèi)）ip20（室內(nèi)）ip20（室內(nèi)）使用環(huán)境溫度204020402040噪音50db6060冷卻方式風(fēng)冷風(fēng)冷風(fēng)冷尺寸（寬高深）8201964646 mm8201964646 mm530*900*500重量700kg400kg150執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)ieee929, en61000ieee929,en61000ieee929,en61000認(rèn)證cecece2.2.3.4 液晶顯示sg50k3光伏并網(wǎng)逆變電源智能化程度高，每天自動(dòng)啟停工作，無需人為控制。在逆變電源的

26、最上端有狀態(tài)顯示led燈，lcd面板上有5個(gè)led燈和6個(gè)按鍵，通過這些指示燈和按鍵可知道逆變電源的工作狀態(tài)并對(duì)逆變器進(jìn)行控制。2.2.4 交流配電柜交流配電柜主要滿足以下功能需求：1）滿足160kwp光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入輸出功率要求。2）能夠在光伏發(fā)電系統(tǒng)與市電網(wǎng)之間切換，在出現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率不足、輸出電壓過低等條件時(shí)自動(dòng)切換到市電網(wǎng)線路。3）交流配電柜應(yīng)適應(yīng)于三相低壓交流電網(wǎng)（ac380v/50hz），應(yīng)配置相應(yīng)電氣保護(hù)裝置；同時(shí)配置防雷裝置，以防市電網(wǎng)雷擊串入。2.2.5 監(jiān)控裝置采用高性能工業(yè)控制pc機(jī)作為系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)，配置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多機(jī)版監(jiān)控軟件，采用rs485通訊方式，連續(xù)

27、每天24小時(shí)不間斷對(duì)所有并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。（1）監(jiān)控主機(jī)的照片和系統(tǒng)特點(diǎn)如下： 嵌入式低功耗eden處理器； 帶lcd/crt vga； 以太網(wǎng)口； rs232/rs485通訊接口； usb2.0； 256m 內(nèi)存(可升級(jí))； 40g 筆記本硬盤(可升級(jí))； 工控機(jī)和所有光伏并網(wǎng)逆變器之間的通訊采用rs485總線通訊方式。（2）光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)軟件可連續(xù)記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)如下：實(shí)時(shí)顯示電站的當(dāng)前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計(jì)總發(fā)電量、累計(jì)co2總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖?？刹榭疵颗_(tái)逆變器的運(yùn)行參數(shù)，主要包括：a、直流電壓b、直流電流c、直流功率d、交流電壓e、交流電流

28、f、逆變器機(jī)內(nèi)溫度g、時(shí)鐘h、頻率j、當(dāng)前發(fā)電功率k、日發(fā)電量l、累計(jì)發(fā)電量m、累計(jì)co2減排量n、每天發(fā)電功率曲線圖監(jiān)控所有逆變器的運(yùn)行狀態(tài)，采用聲光報(bào)警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故障，可查看故障原因及故障時(shí)間，監(jiān)控的故障信息至少包括以下內(nèi)容：a、電網(wǎng)電壓過高；b、電網(wǎng)電壓過低；c、電網(wǎng)頻率過高；d、電網(wǎng)頻率過低；e、直流電壓過高；f、逆變器過載；g、逆變器過熱；h、逆變器短路；i、散熱器過熱；j、逆變器孤島；k、dsp故障；l、通訊失敗；（3）監(jiān)控軟件具有集成環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，主要包括日照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向、室外和室內(nèi)環(huán)境溫度和電池板溫度等參量。（4）監(jiān)控裝置可每隔5分鐘存儲(chǔ)一次電站所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，可連續(xù)存

29、儲(chǔ)20年以上的電站所有的運(yùn)行數(shù)據(jù)和所有的故障紀(jì)錄。（5）可提供中文和英文兩種語言版本。（6）可長(zhǎng)期24小時(shí)不間斷運(yùn)行在中文windows 2000，xp 操作系統(tǒng)。（7）監(jiān)控主機(jī)同時(shí)提供對(duì)外的數(shù)據(jù)接口，即用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)方式，異地實(shí)時(shí)查看整個(gè)電源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)。（8）顯示單元可采用大液晶電視，具有非常好的展示效果，下圖是本公司的并網(wǎng)逆變器的監(jiān)控界面： 2.2.6 環(huán)境監(jiān)測(cè)儀本系統(tǒng)配置1套環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，用來監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境情況：該裝置由風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、日照輻射表、測(cè)溫探頭、控制盒及支架組成，適用于氣象、軍事、船空、海港、環(huán)保、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等部門測(cè)量水平風(fēng)參量及太

30、陽輻射能量的測(cè)量?？蓽y(cè)量環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向和輻射強(qiáng)度等參量，其rs485通訊接口可接入并網(wǎng)監(jiān)控裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄環(huán)境數(shù)據(jù)。2.2.7 光伏系統(tǒng)連接電纜線及防護(hù)材料光伏系統(tǒng)中電纜的選擇主要考慮如下因素：1）電纜的絕緣性能；2）電纜的耐熱阻燃性能；3）電纜的防潮，防光；4）電纜的敷設(shè)方式；5）電纜芯的類型（銅芯，鋁芯）；6）電纜的大小規(guī)格。光伏系統(tǒng)中不同的部件之間的連接，因?yàn)榄h(huán)境和要求的不同，選擇的電纜也不相同。以下分別列出不同連接部分的技術(shù)要求：1）組件與組件之間的連接：必須進(jìn)行測(cè)試，耐熱90，防酸，防化學(xué)物質(zhì)，防潮，防曝曬。電纜使用在戶外，直接暴露在陽光下，光伏系統(tǒng)的直流部分應(yīng)選用耐氧

31、化、耐高溫、耐紫外線的電纜。2）方陣內(nèi)部和方陣之間的連接：可以露天或者埋在地下，要求防潮、防曝曬。建議穿管安裝，導(dǎo)管必須耐熱90。3）方陣和逆變器之間的接線：必須進(jìn)行測(cè)試，耐熱90，防酸，防化學(xué)物質(zhì)，防潮，防曝曬。電纜使用在戶外，直接暴露在陽光下，光伏系統(tǒng)的直流部分應(yīng)選用耐氧化、耐高溫、耐紫外線的電纜。電纜大小規(guī)格設(shè)計(jì)，必須遵循以下原則：1）交流負(fù)載的連接，選取的電纜額定電流為計(jì)算所得電纜中最大連續(xù)電流的1.25倍。逆變器的連接，選取的電纜額定電流為計(jì)算所得電纜中最大連續(xù)電流的1.25倍。方陣內(nèi)部和方陣之間的連接，選取的電纜額定電流為計(jì)算所得電纜中最大連續(xù)電流的1.56倍。3）考慮溫度對(duì)電纜的

32、性能的影響。4）考慮電壓降不要超過2。5）適當(dāng)?shù)碾娎|尺徑選取基于兩個(gè)因素，電流強(qiáng)度與電路電壓損失。完整的計(jì)算公式為：線損 = 電流電路總線長(zhǎng)線纜電壓因子。sg50k3部分電纜：組件至直流防雷匯流箱為組件配置電纜，直流防雷匯流箱至直流配電柜的電纜為25平方，直流配電柜至逆變器為35平方，逆變器至交流配電柜為50平方。sg30k3部分電纜：組件至直流防雷匯流箱為組件配置電纜，直流防雷匯流箱至直流配電柜的電纜為25平方，直流配電柜至逆變器為35平方，逆變器至交流配電柜為50平方。sg10k3部分電纜：組件至直流防雷匯流箱為組件配置電纜，直流防雷匯流箱至逆變器的電纜為16平方，逆變器至交流配電柜為35

33、平方。2.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1 支架的設(shè)計(jì)支架設(shè)計(jì)，在抗風(fēng)壓及抗腐蝕方面，采取以下措施：1）所有支架采用國標(biāo)型鋼，多點(diǎn)結(jié)合：增加鋼支架與屋面結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)，將受力點(diǎn)均勻分布在承重結(jié)構(gòu)，按抗12級(jí)臺(tái)風(fēng)進(jìn)行力學(xué)設(shè)計(jì)計(jì)算，各連接點(diǎn)選用特制型鋼和不銹鋼螺栓連接。2）所有支架都采用熱鍍鋅，局部外裸部分噴涂氟碳涂料來有效防腐。2.4 建筑設(shè)計(jì)2.4.1 屋頂基礎(chǔ)在建筑建設(shè)時(shí)考慮光伏系統(tǒng)的安裝，預(yù)留埋設(shè)好地腳螺栓等固定元件，光伏系統(tǒng)的安裝將更為方便快捷，同時(shí)注意設(shè)計(jì)與施工時(shí)注意處理來避免屋頂?shù)穆┧葐栴}。支架采用混凝土基礎(chǔ)、角鋼支架（見基礎(chǔ)圖），支架傾角30度。對(duì)于組件基礎(chǔ)，安裝支架的混凝土基礎(chǔ)：1）基

34、礎(chǔ)混凝土的混合比例為1:2:4 （水泥、膠石、 水），采用42號(hào)水泥或更細(xì)，膠石每塊尺寸為20mm 或更小；混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不宜低于c20。2）基礎(chǔ)尺寸建議為200mm 寬 200mm 高。長(zhǎng)度見基礎(chǔ)圖。3）基礎(chǔ)的上表面要在同一水平面上，平整光滑。4）支架四個(gè)支撐腿所用的基礎(chǔ)應(yīng)保持在同一水平上。5）基礎(chǔ)上的預(yù)埋螺桿應(yīng)該要求正確地位于基礎(chǔ)中央，同樣要注意保持螺桿垂直，不要傾斜。6）基礎(chǔ)上的預(yù)埋螺桿應(yīng)該高出混凝土基礎(chǔ)表面50mm。確保已經(jīng)將基礎(chǔ)螺桿的凸出螺紋上的混凝土擦干凈。7）注意每付組件支架兩個(gè)基礎(chǔ)之間的朝向和尺寸。建議安裝一付支架 (不安裝太陽組件)，將四條支架安裝到適當(dāng)?shù)奈恢茫瑸榛A(chǔ)建造作

35、標(biāo)記。2.4.2 光伏幕墻設(shè)計(jì)光伏幕墻，一方面它是建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，需要達(dá)到建筑美學(xué)的要求，同時(shí)有承受遮風(fēng)、擋雨、抵抗臺(tái)風(fēng)與地震的能力；另一方面由于它有發(fā)電的功能，需要在其經(jīng)歷各種復(fù)雜氣候環(huán)境變化后仍能正常工作；還需要考慮光伏發(fā)電的同時(shí)其對(duì)建筑功能可能造成的影響。1）建筑效果設(shè)計(jì)。為保持原有建筑風(fēng)格，從顏色與分格上作了充分考慮。選擇顏色均勻的藍(lán)色多晶硅電池片，克服了普通多晶硅電池的花斑效果、單晶硅電池片的深黑效果。選擇隱框構(gòu)造，并且與同一立面玻璃幕墻相同的板塊分格。光伏幕墻組件安裝于南立面，對(duì)稱安裝于兩側(cè)，每側(cè)33塊組件。2）組件選擇。為了做成隱框并達(dá)到抵抗本地區(qū)的臺(tái)風(fēng)要求，選用了雙面玻璃組件

36、（6mm鋼化超白玻璃+eva+電池片+eva+6mm普通鋼化玻璃），為克服組件做成隱框時(shí)的密封性能與eva夾膠玻璃的低結(jié)構(gòu)性能，配備專門設(shè)計(jì)的邊框構(gòu)造。3）幕墻構(gòu)造設(shè)計(jì)。結(jié)合光電部位的剪力墻結(jié)構(gòu)，采用開放式的雙層幕墻結(jié)構(gòu)，即一層鋁板幕墻（原有部分），一層光電幕墻。光電幕墻不打密封膠，保持光伏組件良好通風(fēng)，一方面解決了光伏組件由于溫度升高效率下降的問題，另一方面鋁板幕墻的隔熱作用保證了不會(huì)因?yàn)楣夥M件的吸熱而增加建筑熱負(fù)荷。應(yīng)預(yù)留預(yù)埋結(jié)構(gòu)。4）防火及防雷安全設(shè)計(jì)，按玻璃幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范。對(duì)于本系統(tǒng)的幕墻設(shè)計(jì)，應(yīng)由專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.4.3 配電室用于太陽能光伏系統(tǒng)的配電室部分，主要放置直流防雷

37、配電柜、逆變器、交流配電柜等。配電室設(shè)置在廠房低壓配電房?jī)?nèi)。配電室應(yīng)滿足以下要求：1）面積不小于15m2。2）電氣設(shè)備與墻壁之間設(shè)不小于0.3m間隔距離用于通風(fēng)散熱。3）配電室內(nèi)應(yīng)強(qiáng)制通風(fēng)或控溫。4）配電室地面承重應(yīng)大于1.5噸/平米。2.5防雷接地設(shè)計(jì)為了保證本工程光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安全可靠，防止因雷擊、浪涌等外在因素導(dǎo)致系統(tǒng)器件的損壞等情況發(fā)生，系統(tǒng)的防雷接地裝置必不可少。太陽能光伏電站為三級(jí)防雷建筑物，防雷和接地涉及到以下的方面：1）地線是避雷、防雷的關(guān)鍵。防止雷電感應(yīng)：控制機(jī)房?jī)?nèi)的全部金屬物包括設(shè)備、機(jī)架、金屬管道、電纜的金屬外皮都要可靠接地，每件金屬物品都要單獨(dú)接到接地干線，不允許串聯(lián)

38、后再接到接地干線上。防止雷電波侵入:在出線桿上安裝閥型避雷器，對(duì)于低壓的220/380v可以采用低壓閥型避雷器。要在每條回路的出線和零線上裝設(shè)。架空引入室內(nèi)的金屬管道和電纜的金屬外皮在入口處可靠接地，沖擊電阻不宜大于30歐姆。接地的方式可以采用電焊，如果沒有辦法采用電焊，也可以采用螺栓連接。接地系統(tǒng)的要求：所有接地都要連接在一個(gè)接地體上，接地電阻滿足其中的最小值，不允許設(shè)備串聯(lián)后再接到接地干線上。光伏電站對(duì)接地電阻值的要求較嚴(yán)格，因此要實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，建議采用復(fù)合接地體，接地機(jī)的根數(shù)以滿足實(shí)測(cè)接地電阻為準(zhǔn)。電氣設(shè)備的接地電阻r4歐姆，滿足屏蔽接地和工作接地的要求。在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，要重復(fù)接地

39、，r10歐姆。防雷接地應(yīng)該獨(dú)立設(shè)置，要求r30歐姆，且和主接地裝置在地下的距離保持在3m以上。引下線采用圓鋼或者扁鋼，宜優(yōu)先采用圓鋼直徑8mm，扁鋼的截面不應(yīng)該小于4mm。接地裝置：人工垂直接地體宜采用角鋼、鋼管或者圓鋼。水平接地體宜采用扁鋼或者圓鋼。圓鋼的直徑不應(yīng)該小于10mm，扁鋼截面不應(yīng)小于100 mm2，角鋼厚度不宜小于4mm，鋼管厚度不小于3-5mm。人工接地體在土壤中的埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.5mm，需要熱鍍鋅防腐處理，在焊接的地方也要進(jìn)行防腐防銹處理。根據(jù)實(shí)際情況安裝電涌保護(hù)器。2）直流側(cè)防雷措施：組件支架應(yīng)保證良好的接地，光伏組件陣列連接電纜接入直流防雷匯流箱，匯流箱內(nèi)含高壓防雷器

40、保護(hù)裝置。光伏組件陣列匯流后再接入直流防雷配電柜，經(jīng)過多級(jí)防雷裝置可有效地避免雷擊導(dǎo)致設(shè)備的損壞。3）交流側(cè)防雷措施：并網(wǎng)逆變器交流輸出線采用防雷箱一級(jí)保護(hù)（并網(wǎng)逆變器內(nèi)有交流輸出防雷器），有效地避免雷擊和電網(wǎng)浪涌導(dǎo)致設(shè)備的損壞，且所有的機(jī)柜要有良好的接地。對(duì)于本系統(tǒng)的防雷及接地裝置，應(yīng)由專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.6 安裝與調(diào)試設(shè)計(jì)2.6.1 光伏系統(tǒng)建設(shè)流程項(xiàng)目的施工包括：屋頂支架的基礎(chǔ)預(yù)留；配電室基礎(chǔ)預(yù)留；支架安裝、組件的安裝、電氣設(shè)備的安裝調(diào)試、系統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行調(diào)試?，F(xiàn)場(chǎng)勘查、工程設(shè)計(jì)光伏組件基礎(chǔ)預(yù)留配電室建設(shè)支架、光伏組件安裝電纜連接敷設(shè)電氣設(shè)備安裝并網(wǎng)調(diào)試運(yùn)行試運(yùn)行驗(yàn) 收2.6.2安裝

41、調(diào)試施工技術(shù)準(zhǔn)備技術(shù)準(zhǔn)備是決定施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，它主要進(jìn)行以下幾方面的工作：1）先對(duì)實(shí)地進(jìn)行勘測(cè)和調(diào)查，獲得當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)數(shù)據(jù)并對(duì)資料進(jìn)行分析匯總，做出切合實(shí)際的工程設(shè)計(jì)。2）準(zhǔn)備好施工中所需規(guī)范，作業(yè)指導(dǎo)書，施工圖冊(cè)有關(guān)資料及施工所需各種記錄表格。3）組織施工隊(duì)熟悉圖紙和規(guī)范，做好圖紙初審記錄。4）技術(shù)人員對(duì)圖紙進(jìn)行會(huì)審，并將會(huì)審中問題做好記錄。5）會(huì)同建設(shè)單位和設(shè)計(jì)部門對(duì)圖紙進(jìn)行技術(shù)交底，將發(fā)現(xiàn)的問題提交設(shè)計(jì)部門和建設(shè)方，并由設(shè)計(jì)部門和建設(shè)方做出解決方案（書面）并做好記錄。6）確定和編制切實(shí)可行的施工方案和技術(shù)措施，編制施工進(jìn)度表。2.6.3 施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備1）物資的存放：準(zhǔn)備一座臨時(shí)倉庫，主要

42、貯存并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的逆變器、太陽光伏組件、支架、線纜及其它輔助性的材料。2）物資準(zhǔn)備：施工前對(duì)太陽能組件、方陣支架、并網(wǎng)逆變器等設(shè)備進(jìn)行檢查驗(yàn)收，準(zhǔn)備好安裝設(shè)施及使用的各種施工所需主要原材料和其他輔助材料。2.6.4 設(shè)備安裝2.6.4.1 光伏系統(tǒng)組件安裝和檢驗(yàn)對(duì)預(yù)埋的光伏組件陣列基礎(chǔ)與螺栓，檢查其橫列水平度，符合標(biāo)準(zhǔn)再進(jìn)行支架組裝。檢測(cè)單塊光伏組件、光伏幕墻組件的電流、電壓，合格后進(jìn)行組件的安裝。最后檢查接地線、鐵架緊固件是否緊固，組件的接插頭是否接觸可靠，接線盒、接插頭須進(jìn)行防水處理。檢測(cè)太陽組件陣列的空載電壓是否正常，此項(xiàng)工作應(yīng)由組件技術(shù)人員完成。2.6.4.2 總體控制部分安裝參照產(chǎn)品說明書的要求，對(duì)并網(wǎng)逆變器、太陽電池組件、交流電網(wǎng)的低壓配電室按相應(yīng)順序連接，觀察并網(wǎng)逆變器的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，并做好相應(yīng)記錄，將實(shí)際運(yùn)行參數(shù)和標(biāo)稱參數(shù)做比較，分析其差距，為以后的調(diào)試做準(zhǔn)備。2.6.5 光伏系統(tǒng)的總體檢查和調(diào)試1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)考察的要求，檢查施工方案是否合理，能否全面滿足要求。2）根據(jù)設(shè)計(jì)要求、供貨清單，檢查配套元件、器材、儀表和設(shè)備是否按照要求配齊，供貨質(zhì)量是否符合要求。對(duì)一些工程所