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1、2MWp 光伏并网电站技术方案概述:在中、大型光伏并网发电系统中,常常遇到设备选型难的问题,应当如何选用设备匹配整个系统,使得系统到达最正确状态?我公司经过理论分析和实际应用,针对目前国内市场的遇到的几种状况进展了系统分析和争论,供给以下几种选型原则和方法以供参考。系统选型指南对于中大型光伏并网发电系统,选择多台并联运行的方式,建议使用同种规格型号的电源便利于系统的群控和数据的采集。具体选型建议为:1、3MW 以上光伏发电的系统:建议选择多台 GSG250KC 的电源进展并联运行;2、500KW 至 3MW 的系统:建议选择多台 GSG100KC 的电源进展并联运行;3、200KW 至 500
2、KW 的光伏发电系统:建议选择多台 GSG50KC 的并联运行;4、200KW 以下的光伏发电系统: 建议承受多台 GSG20KC 或 GSG50KC 的电源进展并联运行。选择并联运行的优势承受多台并联运行具有诸多优势,现把其中局部举例如下: 并联优势单台运行多台并联运行修理时只需把要检修的某台某局部提高系统的牢靠性退出,不影响整个系统正常运行。另系修理时需关闭整个系统。统功率是按峰值功率设计的,单台设备退出时不会影响系统发电量。提高系统运行效率提高系统的寿 命便利系统扩 容空载损耗较大。另在日照不强的状况下,整台设备都处于运行的状态。此时电源负载率极低,系统效率极低。整机常年处于运行工作状
3、态,老化较快。空载损耗较小。依据光照强弱,群控器自动逐台投切,掌握投入运行电源的数量,使每台电源在较高的负载率下运 行,有效提高系统的效率。可依据光照状况,合理选择某台某局部投入运行,系统的单台可进展轮休 (循环工作)、轮检。可依据系统的需要敏捷进展扩容,敏捷增加设备。1. 技术总体方案1.1 总体设计方案针对 2MWp 的非晶太阳能光伏并网发电系统工程,我公司建议承受分布发电、集中并网方案,将系统分成 8 个 250KW 的并网发电单元,每个250KW 的并网发电单元都接入 10KV 升压站的 0.4KV 低压配电柜,经过0.4 KV/10KV (2500KVA)变压器升压装置,最终实现整个
4、并网发电系统并入高压沟通电网。2MWp 光伏电站承受模块化设计方案,承受8 台 250kW 大功率并网逆变器,输出 0.4kV,可直接并入低压电网,或共用一套升压系统,承受 10kV 并网接入方案。光伏方阵防雷汇流箱直流母线GSG250KC型并网逆变器0.4k高压电网2500kVA 升压变压器高光伏方阵防雷汇流箱GSG250KC型V压.并网逆. 变器低压升压变合20系统的电140池组件2选MW用p 光42伏W并p8网非发晶电系硅统太原理阳简能图电池组件压器,其工闸 作电压为.配及电58V,开路电压约为 78V。经过计算,每个光伏子方阵依据 1防0 块电池组件箱光伏方阵防雷汇流箱GSG250KC
5、型雷串联进展设计,每240 个子并方网逆阵变组器成一个光伏方阵,2023KW 的并网单元需配置 20 个光伏方阵,每个光伏方阵 2400 块电池组件,其功率为100.8KWp。则整个 2MWp 并网发电系统需配置 48000 块 42Wp 电池组件,实际功率约为 2.016MWp。为了削减光伏方阵到逆变器之间的连接线及便利日后维护,在室外 配置光伏方阵汇流盒,该汇流盒可直接安装在电池支架上,每个汇流盒 可接入 6 路光伏子方阵,每个防雷汇流箱可接入 6 路光伏子方阵汇流盒,每 100.8KW 并网单元配置 40 台汇流盒,7 台防雷汇流箱,整个 2MWp 并网系统需配置 800 台子光伏方阵汇
6、流盒,140 台防雷汇流箱。为了将每个 100.8KW 并网单元的 7 台光伏方阵防雷汇流箱的直流输出汇流后再接入 8 台GSG250KC 并网逆变器,系统需要配置 10 台直流屏,每个直流屏依据 14 台防雷汇流箱输出直流配电单元进展设计,输出汇接入直流母线。整个并网发电系统依据 20 个 100.8KW 的光伏方阵并网发电单元进展设计,整个 2MWp 系统需配置 8 台GSG250KC 并网逆变器。每台逆变器的直流输入接直流屏后直流母线,沟通输出(AC380/220V,50Hz)分别接入 10KV 升压站的 0.4KV 三相沟通低压配电柜。本系统需配置 1 套 10KV 升压站,包含 10
7、kV 主变(0.4/10KV, 2500KVA)、10kV 开关柜、0.4KV 开关柜以及直流电源、二次掌握柜等装置,柜与柜之间通过铜排或电缆连接。其中,0.4KV 开关柜应配置 8 路三相沟通低压输入接口(AC380/220V,50Hz),通过电缆分别接至 8 台GSG250KC 并网逆变器的沟通输出端,从而实现整个并网系统并入10KV 沟通电网。综上所述,本并网光伏发电系统主要由下述各局部组成:1) 光伏方阵:包括太阳电池组件、支承构造(支架及根底等)、汇流盒、光伏方阵防雷汇流箱、电缆电线等;2) 直流-沟通逆变设备:包括直流屏、配电柜、并网逆变器等;3) 升压并网设施:包括升压变压器、户
8、外真空断路器、高压避雷器等;4) 掌握检测系统:包括系统掌握装置、数据检测及处理与显示系统、远程信息交换设备等;5) 附属设施:防雷及接地保护装置、光电场清洁设备、厂房及办公室、防护围栏、通道及道路等。1.2 主要设备及其主要技术要求1.2.1 太阳电池组件:总容量为 2MWp。选用性能优良、质量牢靠的非晶体硅组件。此工程选用普乐能源供给非晶硅薄膜太阳能电池1.2.1.1 组件根本技术数据(TFSM-T-0 42W 双结) 普乐能源供给非晶硅薄膜太阳能电池。下表显示是在标准条件下测试 的稳定值:辐射度为 1000 W/m2 ,光谱为 AM1.5 ;温度为 25 开路电压或短路电流可定制。标准条
9、件下稳定功率额定工作电压:额定工作电流: 开路电压:Wp = 42 W 5 % Vm = 58.0 V 5 % Im = 0.72 A 5 % Voc = 78 V 5 %短路电流:功率温度系数: 旁路二极管: 最大系统电压: 效率:横向构造: 安装装置:Isc = 0.92 A 5 % Pm = 0.2% / C10 A 1000 V800 V6%激光式样铝框25.32 inch x 49.33 inch x 1.06尺寸:宽度*长度*厚度inch(643mm x 1253 mm x 27mm)工作温度范围: 重量:-40Cto+85C30 lbs. (13.7 kg) 装箱说明:40 英尺
10、集装箱1472 片/62kW。 在光伏组件工作的起初几个月里,电参数特性为高于额定功率15%。 组件为玻璃层压封装式。 通过TV SD 的TV 认证认证号:Z2 09 04 6938 001。 符合 CE 要求。 正在进展 UL 认证。 使用寿命至少 20 年。图 1初始 IV 曲线图 2 稳定后 IV 曲线ycn0.80.70.6eic0.5iffEmutnauQ0.40.30.20.10400500600Wavelength (nm)700800图 3 双结 QE1.2.1.2 每路串联的组件数量依据使用的组件最大系统电压、逆变器的输入电压特性和输入MPPT 电压特性,考虑方阵布置和施工的
11、便利,每串组件的最正确串联数量为10 块串联比较适宜。1.2.2 支承构造太阳能方阵支架承受热浸镀锌钢构造,能抵挡 8 级以上大风,具有足够的抗腐蚀力量,足够使用 25 年。1.2.3 并网逆变器蚌埠地区的 2MWp 光伏并网电站的并网逆变器选择,无论从技术角度考虑,以及电站建成后运行维护、数据追踪分析,选冠亚电源产品最为适宜。这里综合考虑施工建设、发电效率、性价比、运行维护等因 素,选用GSG250KC。1.2.3.1 GSG250KC 主要特点和电性能数据型 号GSG250KC允许最大电池方阵功率KWp额定电压V DC最大开路电压V DCMPPT范围V DC275580850400-800
12、额定沟通输出功率KW250电网电压范围VAC320460交电网频率范围Hz46.851.2流效率max 96.5 %输欧洲标准效率 95 %出总电流波形畸变率THD(Iac) 4 %(满功率时)(THD)MPPT精度99电网监控数据通过带电气隔离的 RS485 进展传输电磁兼容性EN50081,part1/ EN50082,part1性电网干扰EN61000-3-2能电网检测DIN VDE 126特相移1点设备运行自消耗电能W20设备待机自消耗电能W 20直流电压纹波Vpp 10 %保护功能环境使用环境温度使用环境湿度噪音极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过宠保护、过载保护等1540095
13、%(不结露)50 dB使用海拔2023 米,高于 2023 米,每增加 500 米,降额 5防护等级IP20室内机箱参考尺寸深、宽、高800*1700*2100性能特点简介光伏并网逆变器是承受美国TI公司DSP芯片作为掌握部件的数字信号处理。此产品具有以下优异的特性:1. 逆变局部承受开关速度快、功耗小的智能IGBT(IPM)作为功率器件。逆变变压器又是承受高效完全隔离型的,所以逆变器具有了输出波形失真小;动态特性好;逆变效率高的特性。2. 掌握局部是承受高速度的微处理器为核心的掌握部件,所以具有了输出过载,输出高、低电压保护动作快,抗干扰力量强,稳压精度高等特性。3. 输出短路保护,承受输出
14、回路检测保护和模块饱和压降检测等双重保护,从而大大提高短路保护的牢靠性。4. 逆变器输出局部装有射频滤波器,使逆变器所带的负载电网免受高频谐波的干扰。5. 友好的人机接口界面,通过触摸式显示面板就能很清楚的了解系统的运行状态。比方:直流侧电压、电流、网侧电压、电流、频率等参数都能显示。6. 有各种报警功能,比方有电网特别报警,光伏组件输出欠过压报警等等。7. 具有直流输入手动分断开关,沟通电网手动分断开关,开关机操作按钮等。8. 适应严酷的电网环境9. MPPT 自寻优技术,最大限度提高系统的发电量1.3 液晶显示及菜单简介冠亚品牌光伏并网逆变电源智能化程度高,每天自动启停工作,无需人为掌握。
15、在逆变电源的上端有 3 个主要状态显示 LED 灯,分别指示正常运行、脱网、故障,触摸式 LCD 屏如以下图所示,通过这些指示灯和触摸 LCD 屏可知道逆变电源的工作状态并对逆变器进展掌握。开头界面实时监控界面状态指示界面通信状态,正常时闪耀历史记录,分电量和故障记录电量记录可查看当月类的每一天日发电量记录,以曲线图的方式;当月累计电量,以及总发电量 故障记录,可存储 80 条记录,每页显示 5 条记录密码输入界面由此界面进入系统设置界面系统设置界面设备参数界面公司信息界面1.4 远程掌握局部说明:并网电源可以通过和PC 机近、远程联接通过RS485 接口实现以下掌握: PC 机上显示直流电流
16、、直流电压、网侧电压、网侧电流、输出功率等; PC 机上显示当日发电量、累计发电量等; 故障告警:对并网逆变电源上消灭的故障可通过RS485 接口传输到PC 机上; 查看当前的时间信息; 可在PC 机上的掌握软件里面对并网电源进展远程掌握,调整并网电源的各项掌握参数。1.5 专用上位机软件该软件为用户供给一个远程监管供电、用电设备的在线系统,协作我公司的光伏并网逆变电源发电系统,对系统进展实时数据显示与处 理、系统功能分析,系统事故追忆、各种文档备份、用户级别选择,实现远程特定功能掌握、用户电源使用学习,在线帮助等功能。具体功能A:实时数据显示与处理承受呼唤应答式规约 ,在线实现数据实时显示。
17、对于实时数据处理后,可以参照比照专家系统意见,供给最正确电源使用优化方案。对于系统电量、事故记录等非实时数据,依据电源系统采集周期,做定时采集,打包。在系统相应采集周期设定时间段内进展处理并备份。功能强大的类地理信息治理系统设计。1). 多站同时监控主界面2). 单站观测3). 数据处理全面,深刻,显示方式多样化。B:事故追忆包括离线事故和在线事故。为不能长时间开启电脑的客户供给更多便利。具备具体的事故记录准确到秒,以时间段显示,同时记录系统全部运行参数备查多种查询方式按站点,按时间,按日期及起组合方式报表生成和打印数据软件备份和数据硬件备份C:格外强大的告警功能具备报警参数设定,告警参数显示
18、与保持供给声音内容可以自行选择,满足共性需求,同时供给pc 机内部蜂鸣器报警,为用户节约电能,光,短信,邮件, 等报警方式。D:安全模式对用户:供给权限治理、密码登录、无误操作设计,免费在先升级电源学问数据库,电源用户学习影像资料。对电源设备:实时掌握,参数全面具体并网告警供给近二十种告警设计,防误操作处理。E:附加功能,人性化设计人性化界面设计数据显示多样化便利的窗口排列设置避开重复运行的设计多种时间日期显示F:不断创,力求完善无线监控介绍系统描述:设备只需插入一张SIM 卡,就可通过GSM 网络以短消息或数传Data 的形式完成远程的双向数据传输。而远程终端可以是PC 机,移动手机或其他移
19、动设备。GSM 网络在短消息方面应用具有掩盖范围广,传输牢靠,价格低廉等优点。适合与需频繁传输小流量数据和不宜铺设线路的应用场合。目前系统已经能够支持多站掌握。1.6 光伏方阵防雷汇流箱为了削减光伏方阵到逆变器之间的连接线及便利日后维护,本系统在室外配置光伏方阵防雷汇流箱,该汇流箱可直接安装在电池支架上。光伏方阵防雷汇流箱(型号:GPVCB-6)的性能特点如下:1) 户外壁挂式安装,防水、防锈、防晒,满足室外安装使用要求;2) 可同时接入6 路光伏方阵,每路光伏方阵的最大允许电流为10A;3) 光伏方阵的最大开路电压值为DC1000V;4) 每路光伏方阵配有光伏专用高压直流熔丝进展保护,其耐压
20、值为DC1000V;5) 直流输出母线的正极对地、负极对地、正负极之间配有光伏专用高压防雷器,防雷器承受菲尼克斯品牌;6) 直流输出母线端配有可分断的直流断路器,断路器承受梅兰或ABB 品牌;光伏方阵防雷汇流箱的电气原理框图如以下图所示:1.6.1 直流屏共配置 8 台直流屏,用来进展直流配电和直流集合。使用普乐能源供给非晶硅薄膜太阳能电池,每台直流屏的输入端配置 18 台光伏方阵防雷汇流箱,每个防雷汇流箱有 6 路汇流盒输入。每个汇流盒有 6 路光伏子方阵输入1. 6. 2 升压变压器升压站1. 电压 0.4 Kv/10 kV;依据要求的并网接入电压确定2. 容量 2500 kVA。3. 高
21、压并网接入方案须有专业电力设计院设计并有专业施工队施工。1.6.3 掌握检测系统1. 采集并记录运行数据,如太阳辐射等气象资料、电性能参数、设备工作状态等2. 执行相关的掌握操作,如切合逆变器输出、太阳电池方阵的输出,及跟踪掌握等3. 系统故障的自动保护功能,记录并保存故障信息,发送报警信号;4. 远程数据监控功能。监控系统配置配置一台工控计算机和冠亚电源的专业环境数据监测仪GSYW-01以及冠亚电源的多机版监控软件GSG-01NET,远程监控需要网络支持。可扩展大屏幕显示实时发电数据。1.6.4 机房和办公室本系统约需要机房面积500m2,包含机房、库房、监控室、办公室, 升压房面积另定。1
22、.6.5 防雷及接地保护1. 视具体状况确定是否承受避雷针;2. 本系统在直流输入端和沟通输出端都设有防雷保护。1.6.6 场地道路1. 便于安装调试及运行维护与清洁工作;2. 满足其他相关要求。1.6.7 防护围栏1. 足够的高度和强度以满足保护要求;2. 距离光伏方阵有肯定距离以防止遮挡。围栏高度 2.5 米,围栏距离光伏方阵有个安全距离,应为 1015 米。1.6.8 光伏方阵根底太阳能电池支架根底承受混凝土现场浇铸,当光电场地面平坦完成以后,即可依据光电场平面布置定位、放线,挖坑、放置模具,校直、校平,依次浇入混凝土,在浇铸过程中放入预埋16 的钢筋,钢筋上端的螺纹应用胶带包裹保护,在浇铸过程中需用震惊。混凝土标号为: C20。并按规定程序养护。方阵根底符合 GB 50202-2023 的要求。