分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計要求分析

1、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計要求分析進入四季度以來，各地光伏電站呈現(xiàn)投資熱，受其帶動，沉寂許久的國內(nèi)眾多光伏組件廠商出貨量激增，行業(yè)已現(xiàn)回暖跡象。國內(nèi)電價補貼政策被視為整個光伏業(yè)扭虧為盈的關(guān)鍵。分布式在這次光伏熱的大環(huán)境下更容易受到大家的熱捧，分布式具有自己獨有的特點：第一，分布式電站接近用戶輸配電簡單，損耗小。屋面電站靠近電力用戶，直接就近并網(wǎng)，向負荷供電，不需要長距離的高壓輸電線，輸配電損耗小，建設(shè)簡單廉價。第二，分布式發(fā)電能夠解決聯(lián)網(wǎng)運行的問題，有提供輔助性服務(wù)的能力?？膳c電網(wǎng)聯(lián)合運行，互為補充。第三，充當(dāng)備用和應(yīng)急電源，某些分布式電源受自然條件影響而減少甚至不能供電時，儲能系統(tǒng)就像備用電源，

2、可臨時維持供電。第四，我國建筑能耗占到30，光伏發(fā)電與建筑結(jié)合可以有效地消減建筑能耗，從而更有利于企業(yè)或用戶降低能耗。分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電設(shè)備主要由光伏組件及其支架、防雷光伏匯流箱、光伏并網(wǎng)逆變器、系統(tǒng)防雷裝置設(shè)計等組成。為了最大程度發(fā)揮分布式光伏發(fā)電的效果，對分布式發(fā)電系統(tǒng)提出相應(yīng)的要求：1、太陽能電池組件作為太陽能系統(tǒng)核心部件，其技術(shù)性能和指標(biāo)對整套系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行起到至關(guān)重要的作用，要求其轉(zhuǎn)換效率要高、使用壽命要長、技術(shù)性能穩(wěn)定；針對技術(shù)要求，一般選用高性能的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品太陽電池組件Y295P-35b。同等額定功率下具有比其它廠家產(chǎn)品更大的輸出功率，特別是對有效延長抗陰雨天的運行天數(shù)非常有價

3、值；太陽電池組件的封裝材料和工藝均為世界最領(lǐng)先，確保組件具有超長的使用壽命和長期的穩(wěn)定性能。背板采用原產(chǎn)EVI、TPT等材料封裝，抗老化；面板采用原裝高透低鐵鋼化玻璃封裝，透光率和機械強度高；接線盒采用防水防潮設(shè)計；高可靠性，不受地理環(huán)境影響，適用于無人職守條件；陽極氧化鋁合金結(jié)構(gòu)邊框，輕便、抗機械強度高；組件使用25年后功率下降不超過使用前的20；組件在外加直流電壓540V時，1分鐘內(nèi)無擊穿現(xiàn)象。絕緣電阻：100M環(huán)境條件：能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14007-92 陸地用太陽電池組件總規(guī)范及GBT9535-1998地面用晶體硅光伏組件設(shè)計鑒定和定型規(guī)定的各項要求和試驗方法，滿足標(biāo)書所提要求。太

4、陽電池在下列條件下連續(xù)工作滿足其所有性能指標(biāo)：環(huán)境溫度：4085相對濕度：95海拔高度：6500米一天中最大溫度變化：50最大積雪厚度：20cm最高風(fēng)速：36ms平均無故障時間（MTBF）：太陽電池組件在20年使用時間內(nèi)，其平均無故障時間不小于10萬小時以上。尺寸（長 / 寬 / 高） 1970mm / 990mm / 50mm 重量 26.8 kg2.電池陣列設(shè)計2.1太陽能光伏組件串并聯(lián)方案A、 在當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁貤l件下運行時，組件串的開路電壓值VOC應(yīng)低于逆變器的最高直流輸入電壓值；B、 在當(dāng)?shù)刈罡邭鉁貤l件下運行時，組件串的最大功率電壓值Vpm應(yīng)高于逆變器MPPT工作范圍內(nèi)的最低直流輸入電壓

5、值；C、組件串的總電流不高于逆變器的最大直流輸入電流值；D、 輸入同一臺逆變器的組件串，要通過對組件的參數(shù)分選、位置安排，使其電壓值之間的差別控制在5%以內(nèi)。2.2光伏陣列設(shè)計方案光伏陣列傾角設(shè)計方案一：傾角直接按屋面支架角度平鋪，不用做支撐角度。方案二：傾角為17度，需要支架材料做支撐。3.支架系統(tǒng)設(shè)計支架構(gòu)件采用材料為鋁合金和熱鍍鋅方鋼型材，材料的選用和設(shè)計指標(biāo)應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017的規(guī)定。3.1支架載荷要求支架的荷載和荷載效應(yīng)計算應(yīng)符合以下規(guī)定：1） 風(fēng)荷載、雪荷載和溫度荷載應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009取25年一遇的荷載數(shù)值。2） 無地震作用效應(yīng)組合時，荷載效應(yīng)組合的設(shè)

6、計值應(yīng)按下式確定：式中：-荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值；-永久荷載分項系數(shù)；-永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；-溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)；-風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；-雪荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；、-分別為溫度作用和雪荷載的組合值系數(shù)，分別取為0.6和0.0或0.6和0.2；、-分別為風(fēng)荷載、溫度作用和雪荷載的分項系數(shù)。3） 無地震作用效應(yīng)組合時，位移計算采用的各荷載分項系數(shù)均應(yīng)取為1.0；承載力計算時，荷載分項系數(shù)應(yīng)按下表采用。荷載組合永久荷載、風(fēng)荷載和溫度作用1.21.41.4-永久荷載、風(fēng)荷載、溫度作用和雪荷載1.21.41.41.4注：1 ：當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時，對由永久荷載控制的組合應(yīng)取1.35；當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時，應(yīng)取1.

7、0。當(dāng)驗算結(jié)構(gòu)抗傾覆或抗滑移時，宜采用0.9。2 “-”號表示組合中不考慮該項荷載或作用效應(yīng)。3.2支架的防腐要求1） 支架在構(gòu)造上應(yīng)便于檢查和清刷。2） 當(dāng)鋁合金材料與除不銹鋼以外的其他金屬材料或與酸、堿性的非金屬材料接觸、緊固時，應(yīng)采用材料隔離。3） 鋁合金支架應(yīng)進行表面防腐處理，可采用陽極氧化處理措施，陽極氧化膜的厚度應(yīng)4.并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)逆變器是并網(wǎng)光伏電站中的核心設(shè)備，它的可靠性、高性能和安全性會影響整個光伏系統(tǒng)。對于大型光伏并網(wǎng)逆變器的選型，應(yīng)注意以下幾個方面的指標(biāo)比較：光伏并網(wǎng)必須對電網(wǎng)和太陽能電池輸出情況進行實時監(jiān)測，對周圍環(huán)境做出準(zhǔn)確判斷，完成相應(yīng)的動作，如對電網(wǎng)的投、切控制，

8、系統(tǒng)的啟動、運行、休眠、停止、故障的狀態(tài)檢測，以確保系統(tǒng)安全、可靠的工作。由于太陽能電池的輸出曲線是非線性的，受環(huán)境影響很大，為確保系統(tǒng)能最大輸出電能，需采用最大功率跟蹤控制技術(shù)，通過自尋優(yōu)方法使系統(tǒng)跟蹤并穩(wěn)定運行在太陽能光伏系統(tǒng)的最大輸出功率點，從而提高太陽能輸出電能利用率。逆變器輸出效率：逆變器在滿載時，效率必須在95%以上。在50W/m2的日照強度下，即可向電網(wǎng)供電，在逆變器輸入功率為額定功率10%時，也要保證90%以上的轉(zhuǎn)換效率。逆變器的輸出波形：為使光伏陣列所產(chǎn)生的直流逆變后向公共電網(wǎng)并網(wǎng)供電，就必須是逆變器的輸出電壓波形、幅值及相位與公共電網(wǎng)一致，實現(xiàn)無擾平滑電網(wǎng)供電。逆變器輸入直

9、流電壓的范圍：要求直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍，由于太陽能電池的端電壓隨負載和日照強度的變化范圍比較大，這就要求逆變器在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)正常工作，并保證交流輸出電壓穩(wěn)定性。光伏發(fā)電系統(tǒng)作為分散供電電源，當(dāng)電網(wǎng)由于電氣故障、誤操作或自然因素等外部原因引起的中斷供電時，為防止損壞用電設(shè)備以及確保電網(wǎng)維修人員的安全，系統(tǒng)必須具有孤島保護的能力。另外應(yīng)具有顯示功能：通訊接口；具有監(jiān)控功能；寬直流輸入電壓范圍；完善的保護功能等。5.防雷光伏匯流箱防雷匯流箱減少光伏組件與逆變器之間連接線，便于安裝、維護和提高可靠性。5.1防雷光伏匯流箱特點光伏專用直流保險絲，正負極都配有熔絲光伏專用高壓防雷器組串電流異常報警組串電壓異常報警防火災(zāi)報警功能防雷器失效報警斷路器狀態(tài)監(jiān)測（需可選附件）IP65 防護等級，滿足室外安裝的使用要求最高直流電壓可達1000V帶防雷保護的PV自供電電源無線監(jiān)控（需可選附件）TV認證，金太陽認證5.2防雷光伏匯流箱參數(shù)1、電池串列最高輸入電壓：DC1000V2、電池串列輸入電流：10A3、輸入回路數(shù)：4回4、熔斷器額定電流：11A5、最大輸出電流：1011A6.系統(tǒng)防雷裝置設(shè)計全場除避雷針外擬設(shè)一總的接地網(wǎng)，本著“一點接地”的原則，將光伏組件及支架、各高低壓電氣設(shè)備的外殼、各防雷模塊接地側(cè)、屋頂避雷帶的接地網(wǎng)進行可靠地電氣連接?？紤]升壓變電所采用綜合自動