分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求分析

1、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求分析進(jìn)入四季度以來，各地光伏電站呈現(xiàn)投資熱，受其帶動(dòng)，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(jià)補(bǔ)貼政策被視為整個(gè)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(dú)有的特點(diǎn)：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(fù)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(jià)。第二，分布式發(fā)電能夠解決聯(lián)網(wǎng)運(yùn)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(yùn)行，互為補(bǔ)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(shí)，儲能系統(tǒng)就像備用電源，

2、可臨時(shí)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(jì)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(yùn)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(yùn)行天數(shù)非常有價(jià)

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(jī)械強(qiáng)度高；接線盒采用防水防潮設(shè)計(jì)；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(jī)械強(qiáng)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(shí)，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(jì)鑒定和定型規(guī)定的各項(xiàng)要求和試驗(yàn)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(shí)間（MTBF）：太陽電池組件在20年使用時(shí)間內(nèi)，其平均無故障時(shí)間不小于10萬小時(shí)以上。尺寸（長 / 寬 / 高） 1970mm / 990mm / 50mm 重量 26.8 kg2.電池陣列設(shè)計(jì)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(yùn)行時(shí)，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(yùn)行時(shí)，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(jì)方案光伏陣列傾角設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)指標(biāo)應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)，荷載效應(yīng)組合的設(shè)

6、計(jì)值應(yīng)按下式確定：式中：-荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；-永久荷載分項(xiàng)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(xiàng)系數(shù)。3） 無地震作用效應(yīng)組合時(shí)，位移計(jì)算采用的各荷載分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)取為1.0；承載力計(jì)算時(shí)，荷載分項(xiàng)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(shí)，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(shí)，應(yīng)取1.

7、0。當(dāng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)抗傾覆或抗滑移時(shí)，宜采用0.9。2 “-”號表示組合中不考慮該項(xiàng)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(shí)，應(yīng)采用材料隔離。3） 鋁合金支架應(yīng)進(jìn)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(gè)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(gè)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(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，對周圍環(huán)境做出準(zhǔn)確判斷，完成相應(yīng)的動(dòng)作，如對電網(wǎng)的投、切控制，

8、系統(tǒng)的啟動(dòng)、運(yùn)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(yùn)行在太陽能光伏系統(tǒng)的最大輸出功率點(diǎn)，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(shí)，效率必須在95%以上。在50W/m2的日照強(qiáng)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(shí)，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(shí)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(fù)載和日照強(qiáng)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(shí)，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(hù)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(hù)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(hù)和提高可靠性。5.1防雷光伏匯流箱特點(diǎn)光伏專用直流保險(xiǎn)絲，正負(fù)極都配有熔絲光伏專用高壓防雷器組串電流異常報(bào)警組串電壓異常報(bào)警防火災(zāi)報(bào)警功能防雷器失效報(bào)警斷路器狀態(tài)監(jiān)測（需可選附件）IP65 防護(hù)等級，滿足室外安裝的使用要求最高直流電壓可達(dá)1000V帶防雷保護(hù)的PV自供電電源無線監(jiān)控（需可選附件）TV認(rèn)證，金太陽認(rèn)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(jì)全場除避雷針外擬設(shè)一總的接地網(wǎng)，本著“一點(diǎn)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(jìn)行可靠地電氣連接?？紤]升壓變電所采用綜合自動(dòng)