光電建筑一體化應(yīng)用BIPV項(xiàng)目光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

光電建筑一體化應(yīng)用BIPV項(xiàng)目光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1.1用電負(fù)荷分析本項(xiàng)目總裝機(jī)容量約為2MWp，由于生產(chǎn)廠房負(fù)荷較大，本項(xiàng)目建筑投入使用后8:00--20:00的電負(fù)荷最大功率超過(guò)8000KW，在該建筑電負(fù)荷消耗范圍內(nèi)，可以做到所發(fā)電能自發(fā)自用。為此本項(xiàng)目光伏發(fā)電系統(tǒng)采用400V低壓并網(wǎng)方式，系統(tǒng)內(nèi)部用電設(shè)備優(yōu)先使用，剩余電量送向電網(wǎng)，如遇到陰雨天氣系統(tǒng)內(nèi)部用電設(shè)備從網(wǎng)側(cè)取能。1.1接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)容量為1MWp，光伏電池組件采用150W非晶硅薄膜光伏組件。根據(jù)建筑的數(shù)量和屋頂有效面積，發(fā)電系統(tǒng)采用分布式設(shè)計(jì)方案，即將1MWp系統(tǒng)分別分成四個(gè)252kW并網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電單元，通過(guò)KGI-100、KGI-150并網(wǎng)逆變器接入園區(qū)0.4kV交流電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。位置功率（kWp）電池組件數(shù)量逆變器綜合研發(fā)樓A2521680KGI-100KGI-150綜合研發(fā)樓B2521680KGI-100KGI-150生產(chǎn)廠房12521680KGI-100KGI-150生產(chǎn)廠房22521680KGI-100KGI-150合計(jì)1004采用400V低壓開(kāi)關(guān)柜采用抽屜式低壓開(kāi)關(guān)柜，室內(nèi)布置，防護(hù)等級(jí)為IP40。整個(gè)項(xiàng)目需配置4面低壓開(kāi)關(guān)柜，每棟建筑的光伏發(fā)電單元配置一面配電柜。每棟建筑內(nèi)的低壓開(kāi)關(guān)柜布置在其配電間內(nèi)，與原生產(chǎn)供電使用的低壓開(kāi)關(guān)柜并柜并排安裝（廠房建設(shè)時(shí)預(yù)留安裝位置）。低壓開(kāi)關(guān)柜的斷路器應(yīng)根據(jù)逆變器的輸出電流選擇參數(shù)，生產(chǎn)廠房分別配置1250A開(kāi)關(guān)柜，綜合研發(fā)樓分別配置1000A開(kāi)關(guān)低壓柜?；刎?fù)荷基地負(fù)荷綜合研發(fā)樓A252kW自動(dòng)控制系統(tǒng)電量表逆變器電池組件400V母線雙向電表園區(qū)主變壓器電網(wǎng)公司進(jìn)線園區(qū)400V母線綜合研發(fā)樓B252kW生產(chǎn)廠房1252kW生產(chǎn)廠房252kW1、綜合研發(fā)樓A、B接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)組件排列為6串280并，80m*60m綜合研發(fā)樓共安裝6*7=42排光伏電池組件，每排安裝40塊光伏電池組件。逆變器KGI-100逆變器KGI-100KGI-150綜合研發(fā)樓A252kWp接入系統(tǒng)方案綜合研發(fā)樓B252kWp接入系統(tǒng)方案2、生產(chǎn)廠房接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)6*1410mm串連.35*1110并連的組件排列，150m*60m廠房共可安裝6*8=48排光伏電池組件，每排安裝35塊光伏電池組件，逆變器KGI-100逆變器KGI-100KGI-150生產(chǎn)廠房1252kWp接入系統(tǒng)方案生產(chǎn)廠房2252kWp接入系統(tǒng)方案本工程中發(fā)電裝置的總裝機(jī)容量在系統(tǒng)中所占比例較小，并網(wǎng)過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)電網(wǎng)的影響主要考慮以下幾個(gè)方面：系統(tǒng)電壓波動(dòng)問(wèn)題：太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置的實(shí)際輸出功率隨光照強(qiáng)度的變化而變化，白天光照強(qiáng)度最強(qiáng)時(shí)，發(fā)電裝置輸出功率最大，夜晚幾乎無(wú)光照以后，輸出功率基本為零。因此，除設(shè)備故障因素以外，發(fā)電裝置輸出功率隨日照、天氣、季節(jié)、溫度等自然因素而變化，輸出功率極不穩(wěn)定。計(jì)算考慮最嚴(yán)重情況下，發(fā)電裝置突然切機(jī)對(duì)系統(tǒng)接入點(diǎn)電壓造成的影響。根據(jù)GB/T12325-2003《電能質(zhì)量-供電電壓允許偏差》，10kV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的±7%。本項(xiàng)目按此標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校核太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)突然切機(jī)對(duì)系統(tǒng)電壓的影響。諧波問(wèn)題：太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)光伏組件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電能，再通過(guò)并網(wǎng)型逆變器將直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波電流，并入電網(wǎng)，在將直流電能經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換為交流電能的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量諧波。由于有較大容量的非線性負(fù)荷存在，依照GB/T14549－93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的要求，對(duì)諧波水平進(jìn)行專題評(píng)估后采取相應(yīng)的措施。無(wú)功平衡問(wèn)題太陽(yáng)能光伏發(fā)電所發(fā)電力功率因數(shù)較高，約在0.98以上，基本上為純有功輸出。保證了高壓側(cè)母線功率因數(shù)不低于0.95的要求，滿足電網(wǎng)要求的功能。系統(tǒng)保護(hù)由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電場(chǎng)容量很小，接入系統(tǒng)電壓等級(jí)很低，在系統(tǒng)故障時(shí)，不提供短路電流，且通過(guò)晶閘管控制回路快速切除太陽(yáng)能光伏發(fā)電場(chǎng)，以與系統(tǒng)隔離，不存在小系統(tǒng)問(wèn)題，因此無(wú)需配置低周低壓解列等自動(dòng)裝置，對(duì)系統(tǒng)側(cè)的自切裝置也無(wú)影響，太陽(yáng)能電源接入系統(tǒng)時(shí)按照終端負(fù)荷進(jìn)行系統(tǒng)保護(hù)配置，僅在系統(tǒng)側(cè)配置相應(yīng)的保護(hù)（熔斷器）設(shè)備快速切除故障即可。本工程系統(tǒng)保護(hù)配置最終按照相關(guān)接入系統(tǒng)審批意見(jiàn)執(zhí)行。防直擊雷措施由于該光伏系統(tǒng)中的外置設(shè)備在整個(gè)環(huán)境中不是最高建筑物，所以設(shè)計(jì)為：把所有屋頂電池組件的鋼結(jié)構(gòu)與屋頂建筑的防雷網(wǎng)相連，以達(dá)防雷擊的目的，并符合《光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù)導(dǎo)則》（SJ/T11127）中有關(guān)規(guī)定。防感應(yīng)雷措施太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的雷電浪涌入侵途徑，除了太陽(yáng)能電池陣列外，還有配電線路、接地線以及它們的組合。從接地線侵入是由于近旁的雷擊使大地電位上升，相對(duì)比電源高，從而產(chǎn)生從接地線向電源側(cè)反向電流引起的。根據(jù)SJ/T11127中有關(guān)規(guī)定，改系統(tǒng)主要采取以下措施：在