光伏發(fā)電項(xiàng)目系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、光伏發(fā)電項(xiàng)目系統(tǒng)設(shè)計(jì)本項(xiàng)目為并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目。阿克蘇舒奇蒙10060.32 kWp系統(tǒng)原理示意圖如下圖所示: 光伏電站系統(tǒng)原理圖4.1 發(fā)電側(cè)光伏陣列設(shè)計(jì)綜合考慮光伏系統(tǒng)裝機(jī)容量及最佳發(fā)電效率,阿克蘇舒奇蒙10060.32 kWp項(xiàng)目選擇20臺(tái)500kW無隔離變并網(wǎng)逆變器,分別對(duì)應(yīng)10個(gè)1MW光伏陣列。結(jié)合以上逆變器選型,可以得到兩類光伏組件數(shù)量如下: 光伏組件串聯(lián)數(shù)量的設(shè)計(jì):逆變器在并網(wǎng)發(fā)電時(shí),光伏陣列必須實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤控制,以便光伏陣列在任何當(dāng)前日照下不斷獲得最大功率輸出。因此除接至同一臺(tái)逆變器的光伏組件的規(guī)格類型、串聯(lián)數(shù)量及安裝角度應(yīng)保持一致外,還需考慮光伏組件的最佳工作電壓(Vmp

2、和開路電壓(Voc的溫度系數(shù),串聯(lián)后的光伏陣列的Vmp 應(yīng)在逆變器MPPT 范圍內(nèi),Voc 應(yīng)低于逆變器輸入電壓的最大值。首先,要了解太陽電池結(jié)溫和日照強(qiáng)度對(duì)太陽電池輸出特性的影響,如下圖所示: 從上圖可知,溫度上升將使太陽能電池開路電壓Voc 下降,短路電流Isc 則輕微增大,總體效果會(huì)造成太陽能電池的輸出功率下降。日照強(qiáng)度在極大的程度上影響太陽電池的輸出電流,導(dǎo)致太陽能電池輸出功率的變化。因此光伏組件串組數(shù)與逆變器參數(shù)和光伏組件參數(shù)有關(guān),本設(shè)計(jì)逆變器選擇陽光SG500KTL逆變器,光伏組件選擇舒奇蒙單晶硅和多晶硅光伏組件,其參數(shù)分別如下所示:單晶硅SE265M-33/D光伏組件參數(shù): 多晶

3、硅SE285P-24/Fc光伏組件參數(shù): SG500KTL并網(wǎng)逆變器參數(shù): 單晶硅光伏組件串聯(lián)數(shù)計(jì)算 對(duì)于單晶硅光伏電池,工作電壓(Vmp的溫度系數(shù)約為-0.0045/,折合70時(shí)的系數(shù)為0.8 ,開路電壓(Voc的溫度系數(shù)約為-0.0034/,折合-10時(shí)的系數(shù)為 1.12 。依據(jù)串聯(lián)數(shù)最小值n1=V1/Vmp = 450 / 50.2 = 9串聯(lián)數(shù)最大值n2=V2/Voc = 820 / 60.6 = 13所以本方案選擇12塊串聯(lián),1250.2=602.4Vdc處于逆變器450 820VdcMPPT工作范圍內(nèi)。根據(jù)12串為一光伏陣列(陣列原理圖如下圖所示,單晶硅光伏系統(tǒng)由12串158并為一

4、方陣,共12個(gè)光伏方陣構(gòu)成。 多晶硅光伏組件串聯(lián)數(shù)計(jì)算 對(duì)于多晶硅光伏電池,工作電壓(Vmp的溫度系數(shù)約為-0.0045/,折合70時(shí)的系數(shù)為0.8 ,開路電壓(Voc的溫度系數(shù)約為-0.0034/,折合-10時(shí)的系數(shù)為 1.12 。依據(jù)串聯(lián)數(shù)最小值n1=V1/Vmp = 450 / 35.8 = 13串聯(lián)數(shù)最大值n2=V2/Voc = 820 / 44.6 = 18所以本方案選擇17塊串聯(lián),1735.8=608.6Vdc處于逆變器450820VdcMPPT 工作范圍內(nèi)。根據(jù)17串為一光伏陣列(陣列原理圖如下圖所示,可確定多晶硅由17串104并為一光伏方陣,共8個(gè)方陣構(gòu)成。 光伏陣列匯流設(shè)計(jì)

5、為了減少直流側(cè)電纜的接線數(shù)量,提高系統(tǒng)的發(fā)電效率,該并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)需要配置光伏陣列匯流裝置,該裝置就是將一定數(shù)量的電池串列匯流成 1 路直流輸出。本項(xiàng)目根據(jù)光伏系統(tǒng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了具有16路光伏陣列匯流的匯流箱,該匯流箱的每路電池串列輸入回路配置了耐壓為1000V 的高壓熔絲和光伏專用防雷器,并可實(shí)現(xiàn)直流輸出手動(dòng)分?jǐn)喙δ堋尉Ч杞M件每個(gè)方陣配匯流箱10個(gè),10個(gè)匯流箱輸出至一個(gè)總的直流匯流柜,由此連至逆變器SG500KTL。共計(jì)匯流箱120個(gè)。多晶硅組件每個(gè)方陣陪匯流箱7個(gè),七個(gè)匯流箱輸出至一個(gè)總的直流匯流柜,由此連至逆變器SG500KTL。共計(jì)匯流箱56個(gè)?？傆?jì)需要16路匯流箱176個(gè)。4.

6、2 并網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)設(shè)計(jì)本項(xiàng)目,考慮到直流傳輸損耗及光伏電站建造成本,采用“就地升壓、高壓匯流”設(shè)計(jì)原則,在電廠的北面設(shè)置電站廠房,安放交、直流配電設(shè)備、逆變器及升壓變壓器等設(shè)備,通過高壓側(cè)匯流升壓至110kV,然后接入110kV電網(wǎng)系統(tǒng)。 說明:舒奇蒙專用110kV變電站光伏電站設(shè)備房4.3系統(tǒng)連接示意圖本項(xiàng)目,整個(gè)系統(tǒng)共10060.32 kWp,共20個(gè)光伏方陣,112號(hào)方陣設(shè)有12串光伏組件構(gòu)成的陣列158并。1320號(hào)方陣設(shè)有17串光伏陣列104并,系統(tǒng)共20臺(tái)SG500KTL逆變器、JN01#JN176#共176臺(tái)防雷匯流箱、01#20#共20臺(tái)直流配電柜、01#20#共20臺(tái)270V交流

7、配電柜、01#10#10臺(tái)10kV交流開關(guān)柜和一臺(tái)交流匯流柜、一套10kV至110kV的升壓設(shè)備。系統(tǒng)連接示意圖如下: 10MW光伏電站主系統(tǒng)接線示意圖 10MW光伏電站系統(tǒng)110kV電網(wǎng)接入示意圖4.4直流匯流接線及主要設(shè)備電氣設(shè)計(jì)太陽能板接線圖 單晶硅組件JN01防雷匯流箱接線示意圖 多晶硅組件JN121防雷匯流箱接線示意圖本項(xiàng)目均使用16路防雷匯流箱,其光伏組件分成單晶硅和多晶硅兩類,單晶硅接線原則為每12塊光伏組件串聯(lián)后成為一個(gè)陣列,每16個(gè)陣列接入一臺(tái)防雷匯流箱,多晶硅接線原則為每17塊光伏組件串聯(lián)后成為一個(gè)陣列,每16個(gè)陣列接入一臺(tái)防雷匯流箱,上圖分別為為JN01號(hào)(單晶硅JN 1

8、21號(hào)(多晶硅防雷匯流箱對(duì)應(yīng)的光伏組件接線原理圖。 防雷匯流箱電氣原理圖 電池串列1 (+電池串列2 (+電池串列3 (+電池串列6 (+電池串列5 (+電池串列4 (+電池串列10 (+電池串列11 (+電池串列12 (+電池串列9 (+電池串列8 (+電池串列7 (+電池串列7 (-電池串列8 (-電池串列9 (-電池串列12 (-電池串列11 (-電池串列10 (-電池串列4 (-電池串列5 (-電池串列6 (+電池串列3 (-電池串列2 (-電池串列1 (-電池串列13 (+電池串列16 (+電池串列15 (+電池串列14 (+電池串列14 (-電池串列15 (-電池串列16 (-電池串列13 (-DC30VRS485接電源通訊箱接另1個(gè)匯流箱防雷匯流箱可以直接安裝在光伏支架上,同時(shí)可接入16路太陽能板串列,每路最大工作電流達(dá)10A;接入最大光伏串列的工作電壓可達(dá)900Vdc;熔斷器的耐壓值不小于1000Vdc;每路光伏串列具有二極管防反保護(hù)功能;配有光伏專用防雷器。 直流配電柜電氣原理圖本項(xiàng)目,選用500kW規(guī)格的直流配電柜