合肥10MW光伏電站技術(shù)方案

2--1-一項(xiàng)目概況本項(xiàng)目擬建設(shè)10MW大型并網(wǎng)光伏電站。出于項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)可靠性方面的考慮，采用固定式太陽(yáng)能電池方陣（方陣傾角30o），暫不考慮采用跟蹤系統(tǒng)。10M光伏電站共安裝40000塊250W太陽(yáng)能電池組件（形成由20塊串聯(lián)，2000列支路并聯(lián)的陣列），200臺(tái)智能匯流箱，20臺(tái)直流配電柜，40臺(tái)250kW并網(wǎng)逆變器，20臺(tái)交流配電柜，10臺(tái)S9-1250/35變壓器和1套綜合監(jiān)控系統(tǒng)。項(xiàng)目建設(shè)工期1年，25年內(nèi)該系統(tǒng)年平均上網(wǎng)電量約為1199.34萬(wàn)kWh，每年減排溫室氣體CO2約1076萬(wàn)噸。光伏陣列分別接入200臺(tái)智能匯流箱，每10臺(tái)智能匯流箱經(jīng)1臺(tái)直流配電柜與2臺(tái)250kW的逆變器連接，10MW電站共計(jì)40臺(tái)250kW的逆變器，經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換后的400V交流，經(jīng)站內(nèi)集電線路,每4臺(tái)逆變器與1臺(tái)S9-1250/35變壓器連接升壓至35kV，經(jīng)35kV輸電線路接到匯流升壓站的35kV低壓側(cè)。電站周邊設(shè)圍墻，站內(nèi)建輕鋼結(jié)構(gòu)配電室。電站內(nèi)不設(shè)獨(dú)立的避雷針，但在太陽(yáng)能電池板金屬固定架上設(shè)置簡(jiǎn)易避雷針作為保護(hù)。防止太陽(yáng)電池板方陣設(shè)備遭直接雷擊。太陽(yáng)電池方陣通過(guò)電纜接入防雷匯流箱，匯流箱內(nèi)含有防雷保護(hù)裝置，經(jīng)過(guò)防雷裝置可有效地避免雷擊導(dǎo)致設(shè)備的損壞。按《電力設(shè)備接地設(shè)計(jì)規(guī)程》，圍繞建筑物敷設(shè)閉合回路的接地裝置。電站內(nèi)接地電阻小于4歐，不滿足要求時(shí)添加降阻劑。光伏系統(tǒng)直流側(cè)的正負(fù)電源均懸空，不接地。太陽(yáng)電池方陣支架和機(jī)箱外殼接地，與主接地網(wǎng)通過(guò)鋼絞線可靠連接。二方案設(shè)計(jì)2.1方案總體思路2.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)《中華人民共和國(guó)可再生能源法》IEC62093《光伏系統(tǒng)中的系統(tǒng)平衡部件-設(shè)計(jì)鑒定》IEC60904-1《光伏器件第一部分:光伏電流-電壓特性的測(cè)量》IEC60904-2《光伏器件第二部分:標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池的要求》DB37/T729-2007《光伏電站技術(shù)條件》SJ/T11127-1997《光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)過(guò)電保護(hù)－導(dǎo)則》CECS84-96《太陽(yáng)光伏電源系統(tǒng)安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范》CECS85-96《太陽(yáng)光伏電源系統(tǒng)安裝工程施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》GB2297-89《太陽(yáng)光伏能源系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)》GB4064-1984《電氣設(shè)備安全設(shè)計(jì)導(dǎo)則》GB3859.2-1993《半導(dǎo)體逆變器應(yīng)用導(dǎo)則》GB/T14007-92《陸地用太陽(yáng)電池組件總規(guī)范》GB/T14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》GB/T15543-1995《電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度》GB/T18210-2000《晶體硅光伏方陣I-V特性的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量》GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)概述和導(dǎo)則》GB/T19939-2005《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》GB/T19964-2005《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》GB/T20046-2006《光伏（PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性》GB/T20514-2006《光伏系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)器效率測(cè)量程序》2..2設(shè)計(jì)說(shuō)明本項(xiàng)目擬建設(shè)10MW并網(wǎng)光伏電站，系統(tǒng)沒(méi)有儲(chǔ)能裝置，太陽(yáng)電池將日光轉(zhuǎn)換成直流電，通過(guò)逆變器變換成400V交流電，通過(guò)升壓變壓器與35kV高壓輸電線路相連，再通過(guò)輸電線路將電力輸送到變電站。有陽(yáng)光時(shí)，光伏系統(tǒng)將所發(fā)出的電饋入35kV線路，沒(méi)有陽(yáng)光時(shí)不發(fā)電。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障或變電站由于檢修臨時(shí)停電時(shí)，光伏電站也會(huì)自動(dòng)停機(jī)不發(fā)電；當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)后，光伏電站會(huì)檢測(cè)到電網(wǎng)的恢復(fù)，而自動(dòng)恢復(fù)并網(wǎng)發(fā)電。是不是由綜合監(jiān)控系統(tǒng)完成？是不是由綜合監(jiān)控系統(tǒng)完成？建設(shè)內(nèi)容如下：10MW光伏電站和高壓輸電網(wǎng)并網(wǎng)的總體設(shè)計(jì)大型光伏電站與高壓電網(wǎng)并網(wǎng)接入系統(tǒng)和保護(hù)裝置開(kāi)發(fā)單臺(tái)功率為250kW的三相光伏并網(wǎng)逆變器的引進(jìn)、消化吸收研究采用多機(jī)并聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)大型光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的控制調(diào)度策略研究多臺(tái)逆變器同時(shí)并網(wǎng)的互相影響及對(duì)抗策略大型光伏電站運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制技術(shù)開(kāi)發(fā)功能完備的大型光伏電站中心監(jiān)控軟件10MW大型并網(wǎng)光伏電站的施工建設(shè)和運(yùn)行大型并網(wǎng)光伏電站技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境評(píng)價(jià)2.1.3設(shè)計(jì)原則10MW大型并網(wǎng)光伏電站，推薦采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案。是不是所有大型的光伏發(fā)電電站的設(shè)計(jì)都用模塊化的方案？由于太陽(yáng)能電池組件和并網(wǎng)逆變器都是模塊化的設(shè)備，可以象搭積木一樣一塊塊搭起來(lái)，也特別適合于分期實(shí)施。是不是所有大型的光伏發(fā)電電站的設(shè)計(jì)都用模塊化的方案？10MW光伏電站可以分為10個(gè)1MW的子系統(tǒng),而1MW的子系統(tǒng)也必須由更小的子系統(tǒng)組合而成。按照10個(gè)1MW的光伏并網(wǎng)發(fā)電單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且每個(gè)1MW發(fā)電單元采用4臺(tái)250kW并網(wǎng)逆變器的方案。每個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電單元的電池組件采用串并聯(lián)的方式組成多個(gè)太陽(yáng)能電池陣列，太陽(yáng)能電池陣列輸入光伏方陣防雷匯流箱后接入直流配電柜，然后經(jīng)光伏并網(wǎng)逆變器和交流防雷配電柜并入0.4kV/35kV變壓配電裝置。設(shè)計(jì)的基本原則：1MW太陽(yáng)電池組件子系統(tǒng)可以分為4個(gè)250kW方陣，分別與一臺(tái)250kW逆變器相連，4臺(tái)逆變器的輸出并聯(lián)接入升壓變壓器的初級(jí)；每個(gè)1MW光伏子系統(tǒng)配備一臺(tái)1250kVA的升壓變壓器，10MW光伏電站共需要10臺(tái)升壓變壓器。10臺(tái)升壓變壓器的次級(jí)（高壓側(cè)）并聯(lián)與35kV高壓電網(wǎng)相連。圖2.1.1并網(wǎng)光伏電站框圖這樣設(shè)計(jì)有如下好處：多個(gè)250kW并網(wǎng)光伏分系統(tǒng)共40個(gè)各自獨(dú)立（至少5個(gè)1MWp的子系統(tǒng)），便于實(shí)現(xiàn)梯級(jí)控制，以提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。共40個(gè)由于是多個(gè)分系統(tǒng)，系統(tǒng)冗余度高，不至于由于某臺(tái)逆變器發(fā)生故障而造成整個(gè)電站的癱瘓；局部故障檢修時(shí)不影響大部分系統(tǒng)的運(yùn)行。有利于工程分步實(shí)施。便于進(jìn)行各種不同元器件設(shè)備、不同技術(shù)設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估，如國(guó)產(chǎn)設(shè)備和進(jìn)口設(shè)備；晶體硅、非晶硅及其他組件，以及不同安裝方式（固定式、單軸跟蹤及全跟蹤）等。2.1.4進(jìn)度安排10MW大型并網(wǎng)光伏電站的建設(shè)周期6個(gè)月。根椐目前的設(shè)計(jì)、施工的經(jīng)驗(yàn)及水平、主要設(shè)備訂貨情況與光伏陣列定點(diǎn)放線先期開(kāi)工，同時(shí)要求施工機(jī)械的安排能同時(shí)滿足要求。本工程計(jì)劃2014年XX開(kāi)工，計(jì)劃建設(shè)期6個(gè)月。工期總目標(biāo)是：光伏電站全部設(shè)備安裝調(diào)試完成，全部光伏組件并網(wǎng)發(fā)電.依據(jù)光伏電站建設(shè)特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)條件對(duì)光伏電站主要工程的施工進(jìn)度作原則性的安排，為工程的設(shè)計(jì)及設(shè)備采購(gòu)提供依據(jù)，為編制工程施工組織設(shè)計(jì)指定基本方向。工程進(jìn)度安排如下所示：1）建設(shè)前期工作階段(2013.12-2014.2)①用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電可行性論證；②對(duì)項(xiàng)目地理位置、氣象數(shù)據(jù)、太陽(yáng)能輻射量前期需不需要對(duì)用戶的負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)？進(jìn)行分析；前期需不需要對(duì)用戶的負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)？③搜集相關(guān)資料。2）設(shè)計(jì)階段(2014.3-2014.4)①根據(jù)當(dāng)?shù)靥?yáng)能輻射情況和負(fù)載容量分析設(shè)計(jì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)容量配置及具體分布情況；②根據(jù)要求設(shè)計(jì)太陽(yáng)能陣列布置是不是包括：光伏組件串并聯(lián)個(gè)數(shù)；10MW的子系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)；。是不是包括：光伏組件串并聯(lián)個(gè)數(shù)；10MW的子系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)；3）建設(shè)準(zhǔn)備階段(2014.5-2014.6)①技術(shù)準(zhǔn)備：熟悉審查施工圖紙，編制工圖預(yù)算，施工預(yù)算；②物資準(zhǔn)備：施工所需設(shè)備、材料、加工件、施工機(jī)具等；③施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：搭建生產(chǎn)用臨時(shí)設(shè)施，解決施工所需的水、電、道路。4）建設(shè)實(shí)施階段(2014.7-2015.4)①開(kāi)建本示范工程發(fā)電項(xiàng)目；②建設(shè)項(xiàng)目的配套設(shè)施；③進(jìn)行土建基礎(chǔ)施工，機(jī)電安裝，太陽(yáng)電池支架制作安裝、太陽(yáng)能電池方陣的安裝；④布線、安裝電纜。5）施工驗(yàn)收階段(2015.5)①根據(jù)不同用途進(jìn)行太陽(yáng)電池方陣安裝調(diào)試，電氣設(shè)備的安裝調(diào)試，系統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行調(diào)試，試運(yùn)行；②竣工驗(yàn)收。2.2具體方案2.2.1系統(tǒng)構(gòu)成光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)電池組件、方陣防雷接線箱、直流配電柜、光伏并網(wǎng)逆變器、配電保護(hù)系統(tǒng)、電力變壓器和系統(tǒng)的通訊監(jiān)控裝置組成。10MW大型并網(wǎng)光伏發(fā)電站主要組成如下：10MW晶體硅太陽(yáng)能電池組件及其支架——建議采用250Wp晶體硅組件組件最大輸出功率250W；組件最大輸出功率250W方陣防雷接線箱——設(shè)計(jì)采用帶組串監(jiān)控的智能匯流箱（室外方陣場(chǎng)）；直流防雷配電柜——將若干智能匯流箱匯流輸入逆變器；光伏并網(wǎng)逆變器——設(shè)計(jì)采用帶工頻隔離變壓器的250kW光伏并網(wǎng)逆變器；35kV開(kāi)關(guān)柜（交流配電和升壓變壓器）——設(shè)計(jì)采用1250kVA/35kV升壓變壓器；系統(tǒng)的通訊監(jiān)控裝置——設(shè)計(jì)采用光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)。表2.1.110MW大型并網(wǎng)光伏電站主要配置表序號(hào)項(xiàng)目名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量1總裝機(jī)容量10MW25年年均發(fā)電量1199.34萬(wàn)kWh2太陽(yáng)電池組件多晶250Wp40000塊3太陽(yáng)電池組件支架鍍鋅角鋼1000噸4方陣防雷接線箱噴塑密封200臺(tái)5直流配電柜250kW40臺(tái)6光伏并網(wǎng)逆變器250kW40臺(tái)7交流配電柜1MW10臺(tái)8升壓變壓器1250kVA10臺(tái)9電流互感器300/510套10斷路器-10套11隔離開(kāi)關(guān)-10套12計(jì)量裝置-5臺(tái)13防雷及接地裝置-40套14控制檢測(cè)傳輸系統(tǒng)-1套2.2.2太陽(yáng)電池陣列設(shè)計(jì)1、太陽(yáng)電池組件選型目前使用較多的兩種太陽(yáng)能電池板是單晶硅和多晶硅太陽(yáng)電池組件。1)單晶硅太陽(yáng)能電池目前單晶硅太陽(yáng)能電池板的單體光電轉(zhuǎn)換效率為17%～20%，是轉(zhuǎn)換效率最高的，但是制作成本高，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用。2)多晶硅太陽(yáng)能電池多晶硅太陽(yáng)能電池板的單體光電轉(zhuǎn)換效率約15%～17%。制作成本比單晶硅太陽(yáng)能電池要便宜一些，材料制造簡(jiǎn)便，節(jié)約電耗，總生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。本方案設(shè)計(jì)采用250W，多晶硅太陽(yáng)電池組件，見(jiàn)圖2.2.1。圖2.2.1太陽(yáng)電池組件①組件設(shè)計(jì)特點(diǎn)使用壽命長(zhǎng)：抗老化EVA膠膜（乙烯-醋酸乙烯共聚物），高通光率低鐵太陽(yáng)能專用鋼化玻璃，透光率和機(jī)械強(qiáng)度高；安裝簡(jiǎn)便：標(biāo)配多功能接線盒，三路二極管連接盒，抗風(fēng)、防雷、防水和防腐；高品質(zhì)保證：光學(xué)、機(jī)械、電理等模塊測(cè)試及后期調(diào)整完善，產(chǎn)品ISO9001認(rèn)證；轉(zhuǎn)換效率高：晶體硅太陽(yáng)電池組件，單體光電轉(zhuǎn)換效率≥15%；邊框堅(jiān)固：陽(yáng)極化優(yōu)質(zhì)鋁合金密封邊框。②組件電性能參數(shù)表2.2.1250Wp太陽(yáng)電池組件技術(shù)參數(shù)型號(hào)電性能參數(shù)組件外形250WVoc(V)Isc(A)Vm(V)Im(A)Pm(W)電池片規(guī)格(mm)規(guī)格(mm)重量(kg)工作溫度(℃)37.548.8429.988.34250156×1561650×991×4018.5-40～+85注：標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件（STC）下—AM1.5、1000W/m2的輻照度、25℃的電池溫度。1)Isc是短路電流：即將太陽(yáng)能電池置于標(biāo)準(zhǔn)光源的照射下，在輸出端短路時(shí)，流過(guò)太陽(yáng)能電池兩端的電流。測(cè)量短路電流的方法，是用內(nèi)阻小于1?的電流表接在太陽(yáng)能電池的兩端。2)Im是峰值電流。3)Voc是開(kāi)路電壓，即將太陽(yáng)能電池置于100MW/cm2的光源照射下，在兩端開(kāi)路時(shí)，太陽(yáng)能電池的輸出電壓值?？捎酶邇?nèi)阻的直流毫伏計(jì)測(cè)量電池的開(kāi)路電壓。4)Vm是峰值電壓。5)Pm是峰值功率，太陽(yáng)能電池的工作電壓和電流是隨負(fù)載電阻而變化的，將不同阻值所對(duì)應(yīng)的工作電壓和電流值做成曲線就得到太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線。如果選擇的負(fù)載電阻值能使輸出電壓和電流的乘積最大，即可獲得最大輸出功率，用符號(hào)Pm表示。此時(shí)的工作電壓和工作電流稱為最佳工作電壓和最佳工作電流，分別用符號(hào)Vm和Im表示，即Pm=Im×Vm最大功率點(diǎn)輸出。最大功率點(diǎn)輸出太陽(yáng)能電池板的工作電壓和Voc均為輸出電壓,Voc指太陽(yáng)能電池板無(wú)負(fù)載狀態(tài)下的輸出電壓，工作電壓指太陽(yáng)能電池板連接負(fù)載后的最低輸出電壓，工作電流指太陽(yáng)能電池板輸出的額定電流。太陽(yáng)能電池板的一個(gè)重要性能指標(biāo)是峰值功率Wp，即最大輸出功率，也稱峰瓦，是指電池在正午陽(yáng)光最強(qiáng)的時(shí)候所輸出的功率，光強(qiáng)在1000瓦左右。③I-V曲線圖如圖2.2.4I-V曲線圖所示。圖2.2.2I-V曲線圖④如何保證組件高效和長(zhǎng)壽命保證組件高效和長(zhǎng)壽命，主要取決于以下四點(diǎn)：高轉(zhuǎn)換效率、高質(zhì)量的電池片；高質(zhì)量的原材料，例如：高的交聯(lián)度的EVA、高粘結(jié)強(qiáng)度的封裝劑（中性硅酮樹(shù)脂膠）、高透光率高強(qiáng)度的鋼化玻璃等；合理的封裝工藝；員工嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。由于太陽(yáng)電池屬于高科技產(chǎn)品，生產(chǎn)過(guò)程中一些細(xì)節(jié)問(wèn)題，一些不起眼問(wèn)題如應(yīng)該戴手套而不戴、應(yīng)該均勻的涂刷試劑而潦草完事等都是影響產(chǎn)品質(zhì)量的大敵，所以除了制定合理的制作工藝外，員工的認(rèn)真和嚴(yán)謹(jǐn)是非常重要的。2、光伏陣列表面傾斜度設(shè)計(jì)從氣象站得到的資料，均為水平面上的太陽(yáng)能輻射量，需要換算成光伏陣列傾斜面的輻射量才能進(jìn)行發(fā)電量的計(jì)算。對(duì)于某一傾角固定安裝的光伏陣列，所接受的太陽(yáng)輻射能與傾角有關(guān)，較簡(jiǎn)便的輻射量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式為：Rβ＝S×[sin(α+β)/sinα]+D式中：Rβ——傾斜光伏陣列面上的太陽(yáng)能總輻射量S——水平面上太陽(yáng)直接輻射量D——散射輻射量α——中午時(shí)分的太陽(yáng)高度角β——光伏陣列傾角根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀缶痔峁┑奶?yáng)能輻射數(shù)據(jù)，按上述公式可以計(jì)算出不同傾斜面的太陽(yáng)輻射量，確定太陽(yáng)能光伏陣列安裝傾角。本方案假設(shè)設(shè)計(jì)太陽(yáng)能光伏陣列安裝傾角為45°時(shí)，全年接受到的太陽(yáng)能輻射能量最大。考慮到跟蹤系統(tǒng)雖然能提高系統(tǒng)效率，但需要維護(hù)，而且會(huì)增加故障率，因此本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用固定的光伏方陣。3、太陽(yáng)電池組件串并聯(lián)方案250kW光伏并網(wǎng)逆變器的直流工作電壓范圍為：450Vdc～820Vdc。太陽(yáng)電池組件串聯(lián)的組件數(shù)量Ns=820/37.54≈21820是怎么求得的（塊），這里考慮溫度變化系數(shù)，取太陽(yáng)電池組件20塊串聯(lián)，單列串聯(lián)功率P=20×250W=5000W；820是怎么求得的單臺(tái)250kW光伏并網(wǎng)逆變器需要配置太陽(yáng)電池組件并聯(lián)的數(shù)量Np=250000÷5000≈50列。2.2.3智能匯流箱設(shè)計(jì)智能匯流箱是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要組成部分，其主要作用是按照一定的串、并聯(lián)方式將光伏陣列連接到一起，以便對(duì)光伏陣列實(shí)施監(jiān)控。方案設(shè)計(jì)中采用我司自主開(kāi)發(fā)的匯流箱。匯流箱的主要技術(shù)指標(biāo)：10路直流輸入，1路輸出；最大輸入電壓：1000V；最大輸入電流（每個(gè)支路）：12A；每個(gè)支路均設(shè)置二極管防反保護(hù)功能；最大輸出電流：125A；外形尺寸：600×300×450mm（長(zhǎng)×寬×高）；配備光伏專用高壓防雷器，正負(fù)極都具備防雷功能；防護(hù)等級(jí)IP65。根據(jù)實(shí)際情況，10兆瓦大型并網(wǎng)光伏電站,總共需要40臺(tái)250kW的并網(wǎng)逆變器，其中每臺(tái)逆變器需配置5臺(tái)智能匯流箱，10MW光伏電站共需匯流箱200臺(tái)。圖2.2.3匯流箱結(jié)構(gòu)2.2.4直流配電柜設(shè)計(jì)每臺(tái)直流配電柜按照250kW的直流配電單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，1MW光伏并網(wǎng)單元需要4臺(tái)直流配電柜。每個(gè)直流配電單元可接入5路光伏方陣防雷匯流箱，10MW并網(wǎng)光伏電站共需配置40臺(tái)直流配電柜。每臺(tái)直流配電柜分別接入1臺(tái)250kW逆變器，如下圖所示：圖2.2.4直流配電柜2.2.5光伏并網(wǎng)逆變器本方案設(shè)計(jì)采用我司自主開(kāi)發(fā)的HR-250K光伏并網(wǎng)變流器，每臺(tái)逆變器的額定功率為250kW，均含有隔離并網(wǎng)變壓器，實(shí)現(xiàn)電氣隔離。逆變器的核心控制采用基于SVPWM的無(wú)沖擊同步并網(wǎng)技術(shù)，保證系統(tǒng)輸出與電網(wǎng)同頻、同相和同幅值。圖2.2.5250kW光伏并網(wǎng)逆變器①性能特點(diǎn)●大功率IGBT模塊并聯(lián)技術(shù)，過(guò)載能力強(qiáng)●功率組件模塊化設(shè)計(jì)，便于組裝調(diào)試及維護(hù)●DSP全數(shù)字化矢量控制，性能優(yōu)異●先進(jìn)的最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)（MPPT）●寬電壓輸入范圍，提高發(fā)電效益●高效工頻變壓器隔離，安全可靠，提高效率●全新的整機(jī)散熱方案，提高散熱效率●完善的故障自檢、保護(hù)和顯示功能，系統(tǒng)的可靠性更高●標(biāo)準(zhǔn)通訊接口，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控●智能觸摸人機(jī)界面●可適應(yīng)惡劣的電網(wǎng)環(huán)境②技術(shù)指標(biāo)表2.2.2250kW光伏并網(wǎng)變流器（SunVert250）直流側(cè)推薦光伏組件功率275kWp最大直流輸入電壓880VDCMPPT電壓范圍450VDC~820VDC最大額定電流600A交流側(cè)額定輸出功率250kW額定輸出電流380A并網(wǎng)電壓范圍380VAC（-15%~+10%）并網(wǎng)電壓頻率50±0.5Hz電流畸變率（THD）<4%（額定功率）功率因數(shù)≥0.99（額定功率）系統(tǒng)最大效率97%工作溫度-25℃~+55℃冷卻方式強(qiáng)迫風(fēng)冷防護(hù)等級(jí)IP20顯示/操作液晶觸摸屏通信接口以太網(wǎng)外形尺寸寬×高×深2200×2000×850(mm)重量2000kg2.2.6配電保護(hù)裝置配電保護(hù)裝置包括并網(wǎng)解列點(diǎn)、可視斷點(diǎn)、保護(hù)接觸器、三相電度表或采用智能網(wǎng)絡(luò)儀表（用于計(jì)量太陽(yáng)能電池組件的發(fā)電量）等。以250kWp單元為例，250kWp太陽(yáng)電池組件方陣配備一臺(tái)250kW并網(wǎng)逆變器，逆變器的輸出接到匯流總線，通過(guò)匯流總線接到35kV/1250kVA升壓電力變壓器的低壓側(cè)。配電線路如下圖所示。圖2.2.6單元配電線路圖2.2.7升壓變壓器擬選用全密封電力變壓器，該產(chǎn)品為免維護(hù)型箱式變壓器，其裝配采用防松緊固件，油箱與箱蓋可采用焊接型式連接，變壓器油不會(huì)吸收空氣中的水份，絕緣強(qiáng)度不會(huì)降低，因油箱內(nèi)氧氣無(wú)法進(jìn)入，從而減緩了絕緣材料的老化，大大提高了產(chǎn)品的使用壽命。圖2.2.735kV級(jí)S9型雙繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓配電變壓器表2.2.735kV級(jí)S9型雙繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓配電變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品型號(hào)額定容量（kVA）電壓組合及分接范圍聯(lián)合組標(biāo)號(hào)（kW）空載損耗(kW)負(fù)載損耗(kW)空載電流（%）短路阻抗(%)重量（kg）軌距（MM）高壓（kV）高壓分接范圍（%低壓）（kV）絕緣油重總重S9-1250/35125035－38.5±50.4Yyno1.76140.856.513004775820×9002.2.8發(fā)電計(jì)量系統(tǒng)配置方案發(fā)電計(jì)量?jī)x表配置示意圖、儀表類型光伏發(fā)電設(shè)備的計(jì)量點(diǎn)通常設(shè)在光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)側(cè)，該電度表是一塊多功能數(shù)字式電度表，不僅要具有優(yōu)越的測(cè)量技術(shù)，還要有非常高的抗干擾能力和可靠性。同時(shí)，該表還可以提供靈活的功能：顯示電表數(shù)據(jù)、顯示費(fèi)率、顯示損耗、狀態(tài)信息、報(bào)警等。此外，顯示的內(nèi)容、功能和參數(shù)可通過(guò)光電通訊口用維護(hù)軟件來(lái)修改，通過(guò)光電通訊口還可處理報(bào)警信號(hào)，讀取電度表數(shù)據(jù)。（1）發(fā)電計(jì)量?jī)x表配置示意圖圖2.2.8-1發(fā)電計(jì)量?jī)x表配置示意圖（2）儀表類型本項(xiàng)目擬采用三相感應(yīng)式交流電能表，該產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，可以用于計(jì)量三相電網(wǎng)中有功電能，提供雙向計(jì)量。圖2.2.8-2三相感應(yīng)式交流電能表2、數(shù)據(jù)采集方案并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能包括：光伏并網(wǎng)逆變器運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視；并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量計(jì)量與統(tǒng)計(jì)；并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)環(huán)境檢測(cè)；光伏并網(wǎng)逆變器運(yùn)行調(diào)度。（1）監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)采用具有國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平的國(guó)產(chǎn)化設(shè)備。自動(dòng)化通訊、數(shù)據(jù)采集技術(shù)，結(jié)合SCADA系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，是一套完整高效的光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)，具備本地和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。本地監(jiān)控系統(tǒng)采用安裝在變流柜上觸摸屏，監(jiān)控范圍包括環(huán)境參數(shù)、匯流箱、光伏并網(wǎng)逆變器等。主要監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)包括光伏發(fā)電單元的直流輸出電壓、電流和功率，光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)出側(cè)電壓、電流、功率、并網(wǎng)頻率和內(nèi)部參數(shù)，另外還有環(huán)境溫度、光照度等。遠(yuǎn)程中心監(jiān)控系統(tǒng)采集各本地監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)警等功能。用戶在辦公室也能實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并能查詢發(fā)電量統(tǒng)計(jì)和故障信息。光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)具備開(kāi)放性和很好的可維護(hù)性，用戶界面友好，易于管理和應(yīng)用，其數(shù)據(jù)管理和分析工具，能滿足企業(yè)生產(chǎn)管理的需要，具備很好的實(shí)用性。監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控設(shè)備（如光伏并網(wǎng)逆變器、匯流箱、光照強(qiáng)度傳感器、溫度傳感器、電池檢測(cè)器等），本地觸摸屏、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心等組成。如下結(jié)構(gòu)示意圖：圖2.2.8-3光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)示意圖光照強(qiáng)度傳感器、環(huán)境溫度傳感器和基準(zhǔn)電池等可通過(guò)模擬信號(hào)（如4-20mA信號(hào)）進(jìn)入就近變流柜，用模擬量采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。采集模塊帶RS485接口，采用modbusRTU協(xié)議。匯流箱信號(hào)也采用串口modbusRTU協(xié)議，就近的諾干個(gè)匯流箱可掛在一條485總線上，接入對(duì)應(yīng)變流柜。光伏并網(wǎng)逆變器通過(guò)本地觸摸屏來(lái)進(jìn)行操作和數(shù)據(jù)監(jiān)視，同時(shí)光伏并網(wǎng)逆變器數(shù)據(jù)由觸摸屏的RJ45端口采用Modbus/Tcp協(xié)議傳到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。如圖2.2.11，能比較清楚地了解變流柜內(nèi)數(shù)據(jù)流。監(jiān)控中心將與各設(shè)備通訊的數(shù)據(jù)存入自己的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)通訊速率，動(dòng)態(tài)更新數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心的顯示界面的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)從自己的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取。3、本地觸摸屏監(jiān)控觸摸屏與光伏并網(wǎng)逆變器、采集模塊以及匯流箱采用485串口通訊，通過(guò)485協(xié)議進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收發(fā)，數(shù)據(jù)交換是雙向的，也能對(duì)設(shè)備進(jìn)行命令控制和參數(shù)修改。通過(guò)運(yùn)行界面，用戶能查看設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，也能根據(jù)需要，對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和對(duì)設(shè)備的啟?；蚬ぷ鳡顟B(tài)進(jìn)行控制。數(shù)據(jù)顯示方式多樣化，有直接數(shù)據(jù)顯示、柱狀圖顯示、趨勢(shì)曲線顯示、動(dòng)畫顯示等本地觸屏還可保持部分歷史數(shù)據(jù)在自己的存儲(chǔ)器中，單由于存儲(chǔ)空間有限，不能保持大量長(zhǎng)期歷史數(shù)據(jù)。以下是歷史報(bào)表示例：當(dāng)有故障發(fā)生時(shí)，報(bào)警提示窗產(chǎn)生提示信息，另外歷史報(bào)警內(nèi)容可在報(bào)警表查詢到。以下是報(bào)警查詢界面，系統(tǒng)提供完備的用戶管理機(jī)制，為不同用戶設(shè)定不同的權(quán)限。4、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心遠(yuǎn)程監(jiān)控中心軟件采用北京能高NSPM光伏電站監(jiān)控軟件，硬件采用專門的工控機(jī)和數(shù)據(jù)服務(wù)器，能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備進(jìn)行管理。系統(tǒng)具有強(qiáng)大的分析和查詢工具，滿足如設(shè)備狀態(tài)分析和集中監(jiān)視、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、生產(chǎn)報(bào)表、歷史趨勢(shì)分析、故障診斷等需求。監(jiān)控中心由工程師站、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、操作員站等組成，通過(guò)核心交換機(jī)采用以太網(wǎng)連接，本地觸摸屏接入核心交換機(jī)。結(jié)構(gòu)示意圖如下：圖22.控中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖工程師站負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)組態(tài)，歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器用于存儲(chǔ)大量歷史數(shù)據(jù)，操作員站用于數(shù)據(jù)瀏覽和操作。必要時(shí)，這三個(gè)站能合并為一個(gè)站。NSPM由通訊組件，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，界面顯示組件，WEB發(fā)布組件等組成，是一款專門針對(duì)光伏電站監(jiān)控的軟件系統(tǒng)。通訊組件用于和本地設(shè)備通訊，根據(jù)不同的接口，可選擇串口、現(xiàn)場(chǎng)總線接口、以太網(wǎng)、OPC等接口；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)軟件的核心，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和報(bào)警處理，并能提供關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)接口；界面顯示是系統(tǒng)與用戶的接口，用于顯示和查詢數(shù)據(jù)以及修改參數(shù)，數(shù)據(jù)顯示方式多樣化，有直接數(shù)據(jù)顯示、柱狀圖分析、報(bào)表、趨勢(shì)曲線、動(dòng)畫顯示和報(bào)警提示等。圖2.2.8-6NSPM顯示示例通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)器，系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)從光伏發(fā)電系統(tǒng)中檢測(cè)的數(shù)據(jù)。NSPM可對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行組織，查詢?nèi)請(qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)，還可對(duì)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。系統(tǒng)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，例如對(duì)發(fā)電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，換算成等效煤炭消耗，CO2、SO2減排量等，還能顯示當(dāng)前發(fā)電功率,日發(fā)電量累計(jì),月發(fā)電量累計(jì),年發(fā)電量累計(jì),總發(fā)電量累計(jì)等。報(bào)表數(shù)據(jù)能進(jìn)行打印。圖22.表查詢示例報(bào)警的產(chǎn)生主要有三種，一種是設(shè)備傳來(lái)的報(bào)警信號(hào)或故障代碼，第二種是根據(jù)采集數(shù)據(jù)產(chǎn)生報(bào)警（如數(shù)據(jù)越限或偏差，變化過(guò)快等），第三種是通訊故障報(bào)警。根據(jù)報(bào)警嚴(yán)重性不同，可分三個(gè)優(yōu)先級(jí)，在實(shí)時(shí)報(bào)警顯示和系統(tǒng)報(bào)警窗口顯示中，首先顯示高優(yōu)先級(jí)報(bào)警。報(bào)警提示方式有多種，有報(bào)警指示燈提示、顏色變化、彈出式提示、聲音報(bào)警等。系統(tǒng)提供了完備的安全保護(hù)機(jī)制，以保證生產(chǎn)過(guò)程的安全可靠。用戶管理將用戶分為操作人員、工程師、開(kāi)發(fā)人員等多個(gè)級(jí)別，并可根據(jù)級(jí)別限制對(duì)重要工藝參數(shù)的修改，以有效避免生產(chǎn)過(guò)程中的誤操作。另外系統(tǒng)具有C/S和B/S雙重結(jié)構(gòu)。采用C/S模式，本地客戶端能查詢服務(wù)器數(shù)據(jù)，進(jìn)行交互式操作。采用B/S模式系統(tǒng)通過(guò)web發(fā)布，客戶端不需要安裝監(jiān)控軟件，也能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視（以瀏覽器通過(guò)Internet/Intranet方式），在辦公室之外通過(guò)訪問(wèn)企業(yè)的Web服務(wù)器也能夠?yàn)g覽光伏發(fā)電的生產(chǎn)實(shí)況。為了能保證監(jiān)控機(jī)能不間斷的記錄電站數(shù)據(jù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)專門提供一套UPS電源系統(tǒng)為監(jiān)控系統(tǒng)提供電源，UPS系統(tǒng)和室內(nèi)供電系統(tǒng)連接，在電網(wǎng)停電、掉電的情況下，盡可能保證電站運(yùn)行數(shù)據(jù)的正常記錄和對(duì)電站的監(jiān)控。2..9環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置在太陽(yáng)能光伏發(fā)電場(chǎng)內(nèi)配置1套環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)日照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度等參數(shù)。圖22.境監(jiān)測(cè)儀該裝置由風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、日照輻射表、測(cè)溫探頭、控制盒及支架組成?？蓽y(cè)量環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向和輻射強(qiáng)度等參量，其通訊接口可接入并網(wǎng)監(jiān)控裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄環(huán)境數(shù)據(jù)。三、初步工程設(shè)計(jì)3.1土建設(shè)計(jì)1、10MW光伏電站圍墻設(shè)計(jì)光伏電站為了防止圍墻遮擋太陽(yáng)光及從安全、美觀、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用考慮，采用磚圍墻與鐵柵欄相結(jié)合，總高為2.5m。圍墻基礎(chǔ)采用平毛石砌筑，磚砌圍墻寬為0.24m，高為0.5m，以上為鐵柵欄2m高，鐵柵欄圍墻每隔4.5m固定鍍鋅鋼管立柱，鋼管立柱之間為10號(hào)鍍鋅鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)孔100×100。光伏方陣與四周圍墻距離為6m。圍墻南北中部各設(shè)鋼管柵欄門一個(gè)。2、方陣支架基礎(chǔ)設(shè)計(jì)該項(xiàng)目單板如果采用250W的太陽(yáng)電池組件，一斜排20塊太陽(yáng)電池組件。其中，250Wp單板尺寸為：1650mm×991mm×40mm，假設(shè)方陣傾角為30°。方陣支架基礎(chǔ)采用C25混凝土現(xiàn)澆，預(yù)埋安裝地角螺栓，單個(gè)基礎(chǔ)0.06m3。3、光伏電站配電室設(shè)計(jì)光伏電站配電室采用輕鋼及彩鋼夾芯板圍護(hù)結(jié)構(gòu)，建筑面積約100m2。4、計(jì)算太陽(yáng)電池方陣間距和光伏電站占地計(jì)算當(dāng)太陽(yáng)能電池組件子陣前后安裝時(shí)的最小間距D。一般確定原則：冬至當(dāng)天早9:00至下午3:00太陽(yáng)能電池組件方陣不應(yīng)被遮擋。計(jì)算公式如下：式中：φ：為緯度(在北半球?yàn)檎?、南半球?yàn)樨?fù))，根據(jù)項(xiàng)目地點(diǎn)經(jīng)緯度計(jì)算；假設(shè)方陣傾角設(shè)計(jì)為45o（可以根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目地點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整）；H：為光伏方陣陣列的高度；光伏方陣陣列間距應(yīng)不小于D。太陽(yáng)電池組件排布方式為：根據(jù)并網(wǎng)逆變器的輸入要求，采用250Wp組件20塊串聯(lián)為1組串。方陣采用2行×10列方式排列，方陣間距3m。10MWp太陽(yáng)能電池共安裝250Wp太陽(yáng)能電池組件40000塊，每陣20塊組件，共2000陣。2000個(gè)子陣組成10MWp的太陽(yáng)能電池組件方陣場(chǎng)。東西方向放置50子陣、南北方向放置40子陣。占地5.9×10×2000=118000m2，約178畝。此用地面積為根據(jù)通常情況得出的估值，實(shí)際使用面積應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行計(jì)算，考慮盈余，建議規(guī)劃用地200畝。3.2電站防雷和接地設(shè)計(jì)為了保證本工程光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安全可靠，防止因雷擊、浪涌等外在因素導(dǎo)致系統(tǒng)器件的損壞等情況發(fā)生，系統(tǒng)的防雷接地裝置必不可少。（1）地線是避雷、防雷的關(guān)鍵，在進(jìn)行配電室基礎(chǔ)建設(shè)和太陽(yáng)電池方陣基礎(chǔ)建設(shè)的同時(shí)，選擇電廠附近土層較厚、潮濕的地點(diǎn)，挖1～2米深地線坑，采用40扁鋼，添加降阻劑并引出地線，引出線采用35mm2銅芯電纜，接地電阻應(yīng)小于4歐姆。（2）直流側(cè)防雷措施：電池支架應(yīng)保證良好的接地，太陽(yáng)能電池陣列連接電纜接入光伏陣列防雷匯流箱，匯流箱內(nèi)含高壓防雷器保護(hù)裝置，電池陣列匯流后再接入直流防雷配電柜，經(jīng)過(guò)多級(jí)防雷裝置可有效地避免雷擊導(dǎo)致設(shè)備的損壞。（3）交流側(cè)防雷措施：每臺(tái)逆變器的交流輸出經(jīng)交流防雷柜（內(nèi)含防雷保護(hù)裝置）接入電網(wǎng)，可有效地避免雷擊和電網(wǎng)浪涌導(dǎo)致設(shè)備的損壞，所有的機(jī)柜要有良好的接地。3.3電網(wǎng)接入系統(tǒng)和輸變電1、電網(wǎng)接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)由10個(gè)1MW的光伏單元組成，總裝機(jī)10MW，太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入35kV/50Hz的中壓交流電網(wǎng)，按照1MW并網(wǎng)單元配置1套0.4kV/35kV的變壓及配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即系統(tǒng)需要配置10套0.4kV/35kV的變壓及配電系統(tǒng)。每套35kV中壓交流電網(wǎng)接入方案描述如下：圖31.15V中壓交流電網(wǎng)接入方案圖2、輸電線路和變電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）輸電線路設(shè)計(jì)太陽(yáng)電池方陣發(fā)出的電能通過(guò)并網(wǎng)逆變器后經(jīng)0.4kV電纜線路送至0.4kV低壓柜至升壓變壓器，就地升壓后經(jīng)35kV電纜線路送至環(huán)網(wǎng)柜，由環(huán)網(wǎng)柜匯集后輸送到35kV輸電線路上，通過(guò)35kV輸電線路送到變電站35kV側(cè)母線，再經(jīng)變電站主變升壓后送入電網(wǎng)。若光伏電站離變電站較近，則由光伏電站至變電站的集電線路全線采用35kV電纜線路。光伏電站和集電線路的35kV電纜線路敷設(shè)方式采用直埋方式。電纜及架空線路截面選擇如下：1）低壓電纜選擇：太陽(yáng)電池并網(wǎng)逆變器至升壓變壓器通過(guò)電纜連接，本期工程子系統(tǒng)采用4并1方式，即4個(gè)250kW，出口電壓為400V的太陽(yáng)電池方陣逆變器，并入一臺(tái)升壓變壓器。每個(gè)方陣額定電流達(dá)到約380A，電纜選擇YJV-0.6/1kV-3×240+1×120mm2，每個(gè)子系統(tǒng)需要4回路電纜。2）35kV高壓電纜選擇：電纜選擇既要滿足額定電流要求,還要滿足熱穩(wěn)定要求電力電纜的選擇需要進(jìn)行的校驗(yàn)：電纜的額定電壓必須大于或等于電纜所在電網(wǎng)的額定電壓、額定電流也要滿足；校驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定性；對(duì)于供電容量大、距離遠(yuǎn)的電纜線路：校驗(yàn)電纜正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失百分?jǐn)?shù)ΔU％電力電纜的選擇需要進(jìn)行的校驗(yàn)：電纜的額定電壓必須大于或等于電纜所在電網(wǎng)的額定電壓、額定電流也要滿足；校驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定性；對(duì)于供電容量大、距離遠(yuǎn)的電纜線路：校驗(yàn)電纜正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失百分?jǐn)?shù)ΔU％≤5。站內(nèi)電纜匯集后，采用YJV22-26/35kV-3×70mm2電纜送入變電站內(nèi)。（2）變電系統(tǒng)設(shè)計(jì)光伏電站內(nèi)按1MW一個(gè)方陣進(jìn)行規(guī)劃布置，共有10個(gè)方陣。根據(jù)光伏設(shè)備布置情況，每?jī)蓚€(gè)方陣布置一個(gè)配電室，配電室內(nèi)按方陣和功能進(jìn)行劃分，每個(gè)方陣有變壓器室、35kV環(huán)網(wǎng)柜室、并網(wǎng)逆變器及400V低壓室。10MW光伏發(fā)電工程共計(jì)安裝40個(gè)250kW太陽(yáng)電池方陣，每4個(gè)方陣由4臺(tái)逆變器并聯(lián)接入一臺(tái)變壓器，本工程共需變壓器10臺(tái)。1）變壓器容量選擇：每4個(gè)250kW太陽(yáng)電池方陣發(fā)電額定容量為1000kW，按照35kV變壓器容量系列，選擇1250kVA變壓器。2）35kV環(huán)網(wǎng)柜選擇：為了減少電纜線路的長(zhǎng)度及站內(nèi)線路的匯集，保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。采用35kV環(huán)網(wǎng)柜。柜內(nèi)采用真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)及熔斷器，并配有避雷器。真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有接通、隔離和接地功能。與熔斷器聯(lián)合使用，即可提供額定負(fù)荷電流，又可斷開(kāi)短路電流，并具備開(kāi)合空載變壓器的性能，能有效的保護(hù)變壓器。避雷器選用組合式過(guò)電壓保護(hù)器，可有效限制大氣過(guò)電壓及各種真空斷路器引起的操作過(guò)電壓，對(duì)相間和相對(duì)地的過(guò)電壓均能起到可靠的限制作用。該過(guò)電壓保護(hù)器不但能保護(hù)截流過(guò)電壓、多次重燃過(guò)電壓及三相同時(shí)開(kāi)斷過(guò)電壓，而且能保護(hù)雷電過(guò)電壓。3）400V開(kāi)關(guān)柜400V采用抽屜式開(kāi)關(guān)柜，每臺(tái)變壓器低壓側(cè)配置一面饋線柜，一面進(jìn)線柜。每面饋線柜可接4臺(tái)250kW并網(wǎng)逆變器，并配有電流表。每面進(jìn)線柜通過(guò)母線橋與變壓器400V側(cè)連接，并配有電流、電壓及電度表。可以檢測(cè)400V母線及并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行情況。4）無(wú)功補(bǔ)償光伏電站內(nèi)不設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置?？稍?20kV變電站35kV母線側(cè)與變電站一同考慮無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題。5）電能計(jì)量光伏發(fā)電設(shè)備的計(jì)量點(diǎn)設(shè)在變電站35kV開(kāi)關(guān)柜側(cè)，同時(shí)在光伏電站的每臺(tái)變壓器的0.4kV側(cè)裝設(shè)一塊多功能數(shù)字式電度表。該電度表不僅要有優(yōu)越的測(cè)量技術(shù)，還要有非常高的抗干擾能力和可靠性。同時(shí)，該表還可以提供靈活的功能：顯示電表數(shù)據(jù)、顯示費(fèi)率、顯示損耗、狀態(tài)信息、報(bào)警等。此外，顯示的內(nèi)容、功能和參數(shù)可通過(guò)光電通訊口用維護(hù)軟件來(lái)修改，通過(guò)光電通訊口還可處理報(bào)警信號(hào)，讀取電度表數(shù)據(jù)。四、年發(fā)電量計(jì)算4.1光伏發(fā)電系統(tǒng)效率光伏發(fā)電系統(tǒng)效率受很多因素的影響，包括：當(dāng)?shù)販囟?、污染情況、光伏組件安裝傾角、方位角、光伏發(fā)電系統(tǒng)年利用率、太陽(yáng)電池組件轉(zhuǎn)換效率、周圍障礙物遮光、逆變損失以及光伏電站線損等。將計(jì)算方法簡(jiǎn)化后，光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的總效率由光伏陣列的效率、光伏并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換效率和其他效率(主要是升壓變壓器效率）三部分組成。1、光伏陣列效率η1：光伏陣列在1000W/m2太陽(yáng)輻射強(qiáng)度下,實(shí)際的直流輸出功率與標(biāo)稱功率之比。光伏陣列在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失包括：組件的匹配損失、表面塵埃遮擋損失、不可利用的太陽(yáng)輻射損失、溫度影響、最大功率點(diǎn)跟蹤精度、及直流線路損失等，按當(dāng)?shù)鼐暥仍O(shè)定光伏陣列表面傾斜度，可以大大提高光伏陣列的效率，取效率90%計(jì)算。2、光伏并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換效率η2：光伏并網(wǎng)逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比，取效率96%計(jì)算。3、其他效率η3：從逆變器輸出至高壓電網(wǎng)的傳輸效率，其中主要是升壓變壓器的效率，取變壓器效率95%計(jì)算。4、系統(tǒng)總效率為：η總＝η1×η2×η3＝90%×96%×95%=82.08%4.2衰減率預(yù)測(cè)經(jīng)測(cè)試，本項(xiàng)目采用的太陽(yáng)電池衰減率（即光致衰退率）約為0.5%，使用壽命長(zhǎng)。4.3發(fā)電量估算項(xiàng)目點(diǎn)經(jīng)緯度為北緯31.8°，東經(jīng)117.2°，總裝機(jī)容量為10MWp，根據(jù)NASA查詢氣候資料，知年平均滿功率發(fā)電1248.3小時(shí)（水平面），則該電站一年可發(fā)電1248萬(wàn)kWh，傾斜30度安裝其滿功率發(fā)電小時(shí)數(shù)1543小時(shí)，則該電站一年可發(fā)電1543萬(wàn)kWh，若考慮光伏發(fā)電系統(tǒng)效率為82.08%，根據(jù)采用的太陽(yáng)電池衰減率為0.5%，綜合計(jì)算可得出以下結(jié)論：年份發(fā)電量（萬(wàn)