太阳能光伏并网发电项目设计方案.doc

太阳能光伏并网发电项目设计方案
时间:2013-07-1110:22来源:未知作者:黄亮点击:次
摘要：以中节能锡铁山二期20MWp并网光伏电站项目为例，分析了目前国内光伏并网发电项目中的主要设计方案，并结合实际工程条件、施工条件、可操作性、经济性等进行了研究和比较得出了合理的设计方案。
摘要：以中节能锡铁山二期20MWp并网光伏电站项目为例，分析了目前国内光伏并网发电项目中的主要设计方案，并结合实际工程条件、施工条件、可操作性、经济性等进行了研究和比较得出了合理的设计方案。
关键词：光伏并网发电,光伏组件,逆变器,固定支架,跟踪支架,最佳倾角
1光伏并网发电
光伏发电技术的发展已经有了几十年的历史，且发展迅速，目前是一种较为成熟、可靠的技术，并逐渐从过去用于独立的系统，朝大规模并网方向发展。光伏并网发电标志着光伏发电由边远地区离网和特殊应用向电网电源发展、由补充能源向替代能源转变、人类社会开始建设可持续发展的能源体系。光伏发电将在中国未来的电力供应中扮演重要的角色，预计到2020年累计装机将达到30GWp;2050年将达到100GWp。随着光伏电池技术的进步，其发电成本将会进一步降低，并能够和常规的化石能源发电技术相竞争[1]。
2项目背景
项目名称：中节能锡铁山二期20MWp并网光伏电站项目。
项目建设工期：2011年7月至2011年9月。
项目建设规模为20MWp，其中18MWp是固定支架安装阵列，2MWp是单轴跟踪支架阵列。
项目地处内陆荒漠，高海拔，空气稀薄，洁净、透明度好，云雨稀少，日照时间长。年平均日照时数达3100h以上。当地2000年至3主要设计方案
3.1多晶硅太阳能电池组件
3.2光伏阵列最佳倾角
方阵倾角选为37°最为合适，使得全年范围内倾斜面上的总辐射量最高，达2238kW·h/(m2·a)。
3.3太阳电池方阵间距
光伏阵列间距垂直距离应不小于D值。使用软件可以模拟太阳照射，在不同阵列间距下产生阴影遮挡的时间。
固定安装组件排布方式以40块组件为1个单元，组件竖向双排布置。阵列前后排间距D为8600mm。
3.4逆变器
逆变器选用单台功率为500kW大功率逆变器。工作方式采用各自独立并网。逆变器与输电网的连接通过升压变压器完成，逆变器自身不带变压器，逆变后直接通过升压变压器完成升压和隔离的功能。
逆变器主要功能，采用MPPT技术，具有极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、交流过流及直流过流保护、直流母线过电压保护、电网断电、电网过欠压、电网过欠频、低电压穿越等保护功能。
3.5接线原则
光伏组件采用串联升压、并联汇流、二级汇流、就地逆变、就地升压的接线原则。
3.6汇流箱
带监控功能，监控各串联回路电流，及时发现故障并检修和更换。一级汇流箱主要采用16汇1的形式设计。
3.7电气主接线方案
采用国内较先进的组阵方案。将固定倾角安装的多晶硅光伏电池组件按每1MWp为1个光伏并网发电矩阵，每20个多晶硅光伏电池组件1串，组成1个小的发电单元，再按照16进1方式和15进1方式，分别进入75.2kWp的汇流箱和70.5kWp的汇流箱，由各个汇流箱进行第一级回流后，再经直流汇流柜，进行第二级集中汇流后，分别由2个500kWp的逆变器交流逆变后送入1250kVA的箱变低压侧，经箱变升压至10kV后，按每5MWp容量一环的环接方式，接至厂内10kV母线段。
3.8高压开关
高压环网柜采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合的保护配置。
3.9箱式变压器
采用全密封油浸式分裂变压器。容量1250kVA，型号S9M-1250/10，1250/625-625kVA;10.5±2*2.5%/0.27/0.27kV，联结组别为D,y11，y11。
3.10电缆
电池组串连至汇流箱的直流电缆选用pfG1169PV1-F1x4mm2光伏专用电缆，正负极分开，单拼敷设;汇流箱至直流配电柜的直流电缆选用YJV22-1.02*50型及YJV22-1.02*25型，单拼设;逆变器至1250kVA升压变压器的交流电缆选用三芯电缆YJV22-1.0-3*150，6拼敷设。
3.11光伏阵列防雷接地
光伏阵列区防雷与接地，采用发电单元外轮廓的铝合金外框作为防止直击雷过电压保护接伞器，发电单元的铝合金外框与其钢支架可靠连接后,通过60X8的热镀锌扁钢，与地下的主接地网相连，组成1个立体的防雷体系，此外各个设备均与主接地网做到可靠连接。
3.12组件支架基础和结构
固定阵列太阳能电池组支架采用钻孔灌注桩地基处理，桩径取用300mm。单轴跟踪太阳能电池组支架采用天然地基。固定支架采用前后支墩式全铰接钢结构框架，设置纵向柱间中心支撑和横梁下部偏心支撑。柱间距1.5m，纵向间距3.3m。
4主要设计方案分析
4.1太阳能电池组件分析
目前市场占有