光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目3某校15MW光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工與運(yùn)維

教學(xué)內(nèi)容任務(wù)2.11.5WM光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)2.21.5WM光伏發(fā)電系統(tǒng)施工任務(wù)2.31.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)維任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.1項(xiàng)目設(shè)計(jì)依據(jù)3.1.2項(xiàng)目概況1．建筑規(guī)模

本項(xiàng)目選址位于徐州市鼓樓區(qū)的徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓及其他公用建筑屋面布置太陽能組件，實(shí)現(xiàn)光伏建筑一體化設(shè)計(jì)。任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)2．光伏系統(tǒng)的基本情況

（1）供電類型。低壓側(cè)并網(wǎng)發(fā)電。

（2）項(xiàng)目規(guī)模。發(fā)電規(guī)模約為1.5MWp，光伏電池板總面積約為10188m2。

（3）電池板類型。晶體硅產(chǎn)品。

（4）電池板結(jié)構(gòu)形式。帶邊框平板玻璃封裝的標(biāo)準(zhǔn)組件。任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.3光伏組件布置1.安裝方式

光伏發(fā)電項(xiàng)目的電池板安裝方式可選范圍是，沿屋面傾斜方向架設(shè)，以最佳傾角傾斜架設(shè)，太陽光追蹤。

通過RETsceens軟件的計(jì)算分析，確定太陽能電池方陣支架傾角為30°，是最佳發(fā)電量傾角。2.方位角

本項(xiàng)目建設(shè)光伏電站的位置周圍沒有高樓等高大的障礙物對學(xué)校屋頂?shù)墓庹招纬纱竺娣e遮擋，所以本項(xiàng)目方陣水平方位角選擇為正南方向。任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.太陽能方陣陣列的間距

為保證組件全年受光均勻，盡量減少冬季對組件受光的影響，光伏方陣陣列間距應(yīng)不小于d。此項(xiàng)目采用1636×992型標(biāo)準(zhǔn)組件，單排豎裝，子陣列的示意圖如附圖3-4所示。當(dāng)支架傾角為30°時，經(jīng)計(jì)算，太陽能電池方陣陣列的間距為1.8m，每一列支架在東西方向處于同一條直線。為了方便檢修和巡查，本項(xiàng)目在東西方向上每方陣之間的行間距定為1m。任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.4建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系

本項(xiàng)目選擇的建筑主體包括徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓及其他公用建筑的屋面這些建筑均為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建設(shè)年限為6～10年，按照7°地震烈度設(shè)防，建筑高度為16.5～34m?，F(xiàn)澆屋面，剛性防水保溫層，設(shè)計(jì)荷載為2.0kN/m2，可上人，散水坡度為0.5%～1%。屋頂女兒墻高度為1.1～1.2m，并設(shè)有防雷裝置。各建筑物的外墻均為空心磚（空心砌塊）砌筑，鋁合金窗，無遮陽。在此類建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行BIPV光電一體化改造，僅用屋面架設(shè)方式能夠最大程度地利用有效受光面積，最小程度地減少對原有建筑結(jié)構(gòu)的影響和破壞，同時也最為經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)BIPV建筑一體化。任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.5并網(wǎng)方案設(shè)計(jì)1.光伏系統(tǒng)接入電壓等級

光伏發(fā)電系統(tǒng)輸電線路電壓等級按照電站規(guī)模一般為0.4kV、10kV、35kV、110kV，具體如下：

低壓配電網(wǎng)：0.4kV，即發(fā)即用、多余的電能送入電網(wǎng)。

中壓電網(wǎng)：10kV、35kV，通過升壓裝置將電能饋入電網(wǎng)。

高壓電網(wǎng)：110kV，通過升壓裝置將電能饋入電網(wǎng)，遠(yuǎn)距離傳輸。任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)方式

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)方式主要有以下幾種。

（1）可逆流低壓并網(wǎng)系統(tǒng)任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（2）不可逆流低壓并網(wǎng)系統(tǒng)任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（3）10kV高壓并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（4）35kV高壓并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3．接入電壓等級參考任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)方案任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.6并網(wǎng)系統(tǒng)其他方面設(shè)計(jì)1．光伏發(fā)電工程電氣主接線

根據(jù)電池板分布情況以及各區(qū)域電池板出力情況，整個系統(tǒng)相對獨(dú)立，分別由光伏組件、配電箱、并網(wǎng)逆變器等組成。各子系統(tǒng)逆變成三相交流電400V，接至學(xué)校的配電系統(tǒng)。2．監(jiān)控、保護(hù)等其他方面設(shè)計(jì)

（1）監(jiān)控系統(tǒng)。

在電氣綜合樓安置計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一套，全面監(jiān)控升壓系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并將所有重要信息傳送至監(jiān)控前臺。監(jiān)控系統(tǒng)采集三相電流、電壓、功率、開關(guān)狀態(tài)及發(fā)電量等信息。監(jiān)控系統(tǒng)通過群控器實(shí)現(xiàn)多路逆變器的并列運(yùn)行。群控器控制多臺逆變器的投入與退出，具備同步并網(wǎng)能力，具有均分逆變器負(fù)載功能，可降低逆變器低負(fù)載時的損耗，并延長逆變器的使用壽命。監(jiān)控系統(tǒng)通過群控器采集各臺逆變器的運(yùn)行情況。任務(wù)3.11.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（2）繼電保護(hù)及安全自動裝置。

匯流箱里的每組電池串配熔斷器作為整個電池串的保護(hù)，設(shè)直流空氣開關(guān)用來保護(hù)匯流箱至直流配電柜之間的電纜。逆變器設(shè)過流、過載、過電壓、欠電壓、短路、孤島效應(yīng)、電網(wǎng)異常、接地等保護(hù)，裝置異常時自動脫離系統(tǒng)。低壓進(jìn)線開關(guān)具備過電流脫扣功能。干式升壓變設(shè)置高溫報警和超溫跳閘保護(hù)。

（3）計(jì)量

可根據(jù)用戶系統(tǒng)實(shí)際電網(wǎng)情況具體配置計(jì)量裝置，旨在計(jì)量光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)電量。

（4）同期

本工程選用的并網(wǎng)型逆變器根據(jù)電網(wǎng)側(cè)頻率、相位自動捕同期。

（5）照明

站內(nèi)控制室采用熒光燈照明。

（6）防雷和接地1）防雷。本工程電氣配電裝置采用全戶內(nèi)布置。為使光伏電池組件在受到直擊雷和感應(yīng)雷的雷擊時能有可靠的保護(hù)，把光伏電池組件支架進(jìn)行有效連接至建筑原有的防雷系統(tǒng)裝置上。2）接地。學(xué)校建筑已經(jīng)設(shè)置防雷接地裝置。為保證人身安全，需把整個光伏系統(tǒng)與原建筑防雷系統(tǒng)進(jìn)行有效連接；對所有電氣設(shè)備都裝設(shè)接地裝置，并將電氣設(shè)備外殼接地。接地電阻值小于1Ω。任務(wù)3.21.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)施工3.2.1光伏組件安裝1.平面屋頂自重式支架（組件）的安裝

平面屋頂安裝系統(tǒng)適合戶外或在平面屋頂荷載量較大的情況下使用。任務(wù)3.21.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)施工

2．彩鋼板屋頂——卡扣式支架、組件的安裝任務(wù)3.21.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)施工3.3.2光伏逆變器安裝

可參考逆變器安裝手冊。安裝后的徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.5MW光電建筑一體化項(xiàng)目如下圖所示。任務(wù)3.31.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)3.3.1系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試

徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.5MW光伏發(fā)電項(xiàng)目采用接入用戶側(cè)低壓母線的方式并網(wǎng)即380V并網(wǎng)，按照就地平衡消納，就近分散接入的原則本項(xiàng)目主要分為四個區(qū)域，四個并網(wǎng)點(diǎn)分別接入徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院原有四個配電室低壓母線。

以3#配電室并網(wǎng)調(diào)試為例說明其調(diào)試過程。任務(wù)3.31.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)3.3.2系統(tǒng)維護(hù)1.光伏發(fā)電系統(tǒng)的維護(hù)1）日常檢查和巡檢的內(nèi)容和指導(dǎo)說明必須在光伏系統(tǒng)交付時作為一個文件交給用戶，或示于用戶看得見的位置。用戶自行檢查的內(nèi)容應(yīng)限于設(shè)備外觀表象（視覺、聽覺、嗅覺、接觸非帶電體和潛在帶電體的觸覺）和顯示儀表反映的內(nèi)容，不應(yīng)涉及帶電體和潛在的帶電體，也不應(yīng)涉及設(shè)備內(nèi)部的檢查。。2）專業(yè)人員的巡檢應(yīng)包括外觀檢查和設(shè)備內(nèi)部的檢查，主要涉及活動和連接部分、導(dǎo)線（特別是大電流密度導(dǎo)線）、功率器件、容易銹蝕的地方等。3）推薦采用紅外照相的方法對光伏方陣、線路和電器設(shè)備進(jìn)行檢查，找出異常發(fā)熱和故障點(diǎn)。4）應(yīng)每年對光伏系統(tǒng)對照系統(tǒng)圖樣完成一次接地電阻的檢查。5）每年完成一次對光伏系統(tǒng)絕緣電阻的檢查。6）專業(yè)人員的巡檢應(yīng)包括對系統(tǒng)運(yùn)行期間的記錄、分析和判斷，及時發(fā)現(xiàn)問題，并做出專業(yè)的維護(hù)和指導(dǎo)。7）應(yīng)將所有記錄（特別是專業(yè)巡檢記錄）存檔妥善保管。任務(wù)3.31.5MW光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)2.逆變器等電子設(shè)備的日常維護(hù)1）定期檢查接線端子、保險是否松動。2）觀察各個控制點(diǎn)是否準(zhǔn)確。3）顯示是否正常。4）機(jī)內(nèi)溫度、聲