光伏發(fā)電項目系統(tǒng)設計

1、光伏發(fā)電項目系統(tǒng)設計本項目為并網(wǎng)光伏電站項目。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)電側光伏陣列設計綜合考慮光伏系統(tǒng)裝機容量及最佳發(fā)電效率,阿克蘇舒奇蒙10060.32 kWp項目選擇20臺500kW無隔離變并網(wǎng)逆變器,分別對應10個1MW光伏陣列。結合以上逆變器選型,可以得到兩類光伏組件數(shù)量如下: 光伏組件串聯(lián)數(shù)量的設計:逆變器在并網(wǎng)發(fā)電時,光伏陣列必須實現(xiàn)最大功率點跟蹤控制,以便光伏陣列在任何當前日照下不斷獲得最大功率輸出。因此除接至同一臺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 應在逆變器MPPT 范圍內,Voc 應低于逆變器輸入電壓的最大值。首先,要了解太陽電池結溫和日照強度對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,總體效果會造成太陽能電池的輸出功率下降。日照強度在極大的程度上影響太陽電池的輸出電流,導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,本設計逆變器選擇陽光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)計算 對于單晶硅光伏電池,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。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個光伏方陣構成。 多晶硅光伏組件串聯(lián)數(shù)計算 對于多晶硅光伏電池,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。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個方陣構成。 光伏陣列匯流設計

5、為了減少直流側電纜的接線數(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。本項目根據(jù)光伏系統(tǒng)的特點,設計了具有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,并可實現(xiàn)直流輸出手動分斷功能。單晶硅組件每個方陣配匯流箱10個,10個匯流箱輸出至一個總的直流匯流柜,由此連至逆變器SG500KTL。共計匯流箱120個。多晶硅組件每個方陣陪匯流箱7個,七個匯流箱輸出至一個總的直流匯流柜,由此連至逆變器SG500KTL。共計匯流箱56個?？傆嬓枰?6路匯流箱176個。4.

6、2 并網(wǎng)側并網(wǎng)設計本項目,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”設計原則,在電廠的北面設置電站廠房,安放交、直流配電設備、逆變器及升壓變壓器等設備,通過高壓側匯流升壓至110kV,然后接入110kV電網(wǎng)系統(tǒng)。 說明:舒奇蒙專用110kV變電站光伏電站設備房4.3系統(tǒng)連接示意圖本項目,整個系統(tǒng)共10060.32 kWp,共20個光伏方陣,112號方陣設有12串光伏組件構成的陣列158并。1320號方陣設有17串光伏陣列104并,系統(tǒng)共20臺SG500KTL逆變器、JN01#JN176#共176臺防雷匯流箱、01#20#共20臺直流配電柜、01#20#共20臺270V交流

7、配電柜、01#10#10臺10kV交流開關柜和一臺交流匯流柜、一套10kV至110kV的升壓設備。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備電氣設計太陽能板接線圖 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)后成為一個陣列,每16個陣列接入一臺防雷匯流箱,多晶硅接線原則為每17塊光伏組件串聯(lián)后成為一個陣列,每16個陣列接入一臺防雷匯流箱,上圖分別為為JN01號(單晶硅JN 1

8、21號(多晶硅防雷匯流箱對應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個匯流箱防雷匯流箱可以直接安裝在光伏支架上,同時可接入16路太陽能板串列,每路最大工作電流達10A;接入最大光伏串列的工作電壓可達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功能;配有光伏專用防雷器。 直流配電柜電氣原理圖本項目,選用500kW規(guī)格的直流配電柜