《光伏電站系統(tǒng)設計課程設計》設計報告

課程設計報告-2- 鹽城地處北緯33°，東經(jīng)121。東臨黃海，南與南通市相連、西南與泰州市接壤，西與淮安市、揚州市毗鄰，北隔灌河與連云港市相望。鹽城太陽年輻射總量為116.2～121.0千卡/c㎡，一年當中以七、八、九月為最多，一、二、十二月為最少。全年光照時間平均在2280小時左右，其中春季占25%，夏季占29%，秋季占24%，冬季占22%。鹽城年平均氣溫為13.7～14.5℃，鹽城極端最高氣溫為37.2℃。

一總體技術方案本課題在鹽城大豐灘涂，設計一個容量為1MW的的地面式光伏電站，需采用250Wp型太陽能電池板4000片。組件采用傾角固定的方式，陣列的傾角設定為44o，且朝南，故方位角設置為0o。組件排列方式為豎置，橫向組件布置40塊，豎向組件布置2塊，每排間5m，每列間距0.5m。利用Pvsyst軟件對光伏陣列場進行輔助設計。如圖1所示，所設計的1MWp光伏系統(tǒng)包含兩個500kWp的光伏發(fā)電單元、兩臺500kVA的并網(wǎng)逆壓器，每個發(fā)電單元輸出0.4kV的三相交流電。所以，每個500kWp的發(fā)電單元就是一個小的伏發(fā)電系統(tǒng)，可以直接或經(jīng)變壓器升壓后并網(wǎng)。其中每個光伏發(fā)電單元由25個太陽能電池方陣組成，每個方陣有10塊250Wp的太陽能電池板，并通過8進1出匯流箱將其連接起來。二單元發(fā)電模塊設計本課程光伏組件安裝容量為1MWp，擬組成2個0.5MW的發(fā)電單元，共包含250Wp光伏組件4000塊及相應的安裝支架和2個500kVA逆變器。每個陣列的10塊光伏組件構成1組，直流電纜至組串逆變器至電纜采沿屋面電纜橋架敷設，選擇路徑和逆變器位置時須盡量減小輸入1路MPPT端兩組陣列距逆變器的敷設電纜長度差，以減少路間的干擾。①2個發(fā)電單元組成1MWp并網(wǎng)系統(tǒng)

系統(tǒng)總容量：P=2×500=1000kWp②太陽能組件方陣支承結構設計

裝設形式采取固定式，牢靠簡潔，管理調(diào)試都比較方便。方陣支架朝南安裝，傾角為44°，間距大于D。公式：得：D=4556mm，間距取5米，如圖2.圖11MW光伏并網(wǎng)電站總體框圖圖2陣列間距采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土的框架結構，鋼筋混凝土擴展基礎，天然地基，基礎持力層為粉砂（中密層，基礎埋深2.0m）。課題采用250Wp型太陽能電池板4000片，組件采用傾角固定的方式，陣列的傾角設定為44o，方位角朝南。三主要設備選擇

①太陽電池組件目前，單晶硅型組件的市場價位已經(jīng)低至4-5元/Wp，與非晶硅組件價格相稱。但是，非晶硅型組件的轉(zhuǎn)換效率只有單晶硅型的40-50%，相同容量的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，電站的占地、基礎數(shù)量及支架用鋼量是單晶硅型的2-2.5倍，兩者的發(fā)電量基本接近。在單晶硅電池和多晶電池選擇上，從節(jié)制工程造價的方面考量，選用性價比高的多晶硅電池組件更有優(yōu)勢，這也與國內(nèi)外的太陽能光伏電池利用情況的成長方向相符合，總的趨勢是從高價的單晶硅向低價的多晶硅方向變化。本電站選用的太陽電池組件參數(shù)見表1。②并網(wǎng)逆變器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，并網(wǎng)逆變器是非常重要的。它對光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠性及轉(zhuǎn)換效率有及其重要的地位。逆變器不僅擔負著發(fā)電系統(tǒng)的交直流轉(zhuǎn)換，而且必須精確的控制轉(zhuǎn)換頻率、相位、電壓、諧波含量等指標，同時負責系統(tǒng)各部分和公共電網(wǎng)的和諧運行，并對系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的各種不正常狀況進行保護，是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的關鍵設備。表1國產(chǎn)250Wp多晶硅太陽能電池組件參數(shù)峰值功率Pmax（w）250功率公差（%）±3開路電壓Voc（V）43.2短路電流Isc（A）8.33工作電壓Vmppt（V）34.4工作電流Imppt（A）7.26組件轉(zhuǎn)換效率（%）>15.39峰值功率溫度系數(shù)（%/℃）-(0.5±0.05)開路電壓溫度系數(shù)（V/℃）-（0.08±0.01）短路電流溫度系數(shù)（A/℃）（0.065±0.015）運行溫度（℃）-40～+85最大系統(tǒng)電壓（V）1000外形尺寸（長×寬×高）（mm）1587×992×40重量（kg）19.5鑒于本電站為固定式光伏電站，為提高發(fā)電效，擬采用500kVA的集中式并網(wǎng)逆變器。③交流升壓變壓器國產(chǎn)0.4/35KV電力變壓器，容量1000KVA。④避雷裝置

安裝避雷的設施，預防雷擊，同時需要接地狀況良好。四設計內(nèi)容與步驟4.1光伏電站方陣場設計4.1.1站址的選擇與氣象條件大豐地處江蘇省東部沿海地區(qū)，地處北緯33°，東經(jīng)120°，東臨黃海，南與東臺市接壤，北與鹽城市亭湖區(qū)交界，西連興化市。歷為興化轄地，大豐為中國麋鹿之鄉(xiāng)，先后榮獲“江蘇省文明城市”、“江蘇省衛(wèi)生城市”、“江蘇省社會治安安全市”和“全國城市環(huán)境綜合整治優(yōu)秀城市”等30多個國家級和省級先進縣(市)稱號。大豐處于亞熱帶和暖濕帶過渡地帶，每年的平均氣溫14.1℃，沒有霜降的時間為213天，日照時間2238.9h。具體數(shù)據(jù)如表2所示。表2鹽城大豐區(qū)太陽輻射數(shù)據(jù)月份月輻射總量(MJ/m2)月輻射總量(kWh/m2)日平均輻射量(kWh/m2)1322.5289.592.892361.87100.523.593441.94122.763.964527.04146.404.885598.18166.165.366538.92149.704.997531.22147.564.768521.17144.774.679441.72122.704.0910380.56105.713.4111320.7689.102.9712300.2083.392.69合計5282.281467.304.024.1.2直