【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 具有以下特點(diǎn)： 和諧電網(wǎng) ? 零電壓穿越功能 ? 有功功率連續(xù)可調(diào)（ 0～ 100%）功能 ? 無(wú)功功率可調(diào)，功率因數(shù)范 圍超前 至滯后 高效發(fā)電 ? 含變壓器最高轉(zhuǎn)換效率達(dá) % ? 高精度電能計(jì)量裝置 方案靈活 ? 25℃～＋ 55℃可連續(xù)滿功率運(yùn)行 ? 適用高海拔惡劣環(huán)境，可長(zhǎng)期連續(xù)、可靠運(yùn)行 ? 加熱除濕功能（可選） 其主要技術(shù)參數(shù)列于下表： 表 62 SG100K3 并網(wǎng)逆變器性能參數(shù)表 型號(hào) SG100K3 直流側(cè)參數(shù) 最大直流電壓 900Vdc 最大直流功率 113kWp 滿載 MPP 電壓范圍 450~820V 最大輸入電流 250A 交流側(cè)參數(shù) 額定輸出功率 100kW 額定電網(wǎng)電壓 400Vac 允許電網(wǎng)電壓 310~450Vac 23 額定電網(wǎng)頻率 50Hz/60Hz 允許電網(wǎng)頻率 47~~ 總電流波形畸變率 3%（額定功率） 功率因數(shù) （額定功率） 系統(tǒng) 最大效率 %（含變壓器） 歐洲效率 %（含變壓器） 防護(hù)等級(jí) IP20（室內(nèi)） 允許環(huán)境溫度 25~+55℃ 冷卻方式 風(fēng)冷 允許相對(duì)濕度 0~95%,無(wú)冷凝 允許最高海拔 6000 米 顯示與通訊 顯示 觸摸屏 標(biāo)準(zhǔn)通訊方式 RS485 可選通訊方式 以太網(wǎng) /GPRS 機(jī)械參數(shù) 外形尺寸（寬 x 高 x 深） 1015x1969x785mm 凈重 925kg 24 選擇使用的陽(yáng)光電源的 SG50K3 電站型光伏逆變器；轉(zhuǎn)換效率高達(dá) %；戶(hù)內(nèi)型、戶(hù)外型、集裝箱型產(chǎn)品設(shè)計(jì)；適用于大中型電站項(xiàng)目，具有適應(yīng)各種自然環(huán)境、符合各項(xiàng)并網(wǎng)要求、發(fā)電量高、可靠穩(wěn)定的特點(diǎn)。 圖 63 SG50K3 逆變器外觀 圖 其主要技術(shù)參數(shù)列于下表： 表 63 SG50K3 并網(wǎng)逆變器性能參數(shù)表 型 號(hào) SG50K3 輸 入 數(shù) 據(jù) 最大直流輸入功率（ W） 57kWp 直流輸入電壓范圍， MPPT（ V） 450820 25 允許最大直流輸入電壓（ V） 900 允許最大直流輸入電流（ A） 130 輸出數(shù)據(jù) 額定交流輸出功率（ W） 50kW 額定電網(wǎng)電壓 (V) 440Vac 最大交流輸出電流（ A） 80 電網(wǎng)工作頻率范圍（ Hz） 50/60 功率因數(shù) 電流總諧波畸變率 THD（ %） 3% 效率 最大效率（ %） % 歐洲效率（ %） % 保護(hù)功能 過(guò) /欠壓保護(hù)，過(guò) /欠頻保護(hù)，防孤島效應(yīng)保護(hù)，過(guò)流保護(hù)，防反放電保護(hù)，極性反接保護(hù)，過(guò)載保護(hù)，過(guò)溫保護(hù) 防護(hù)等級(jí)及環(huán)境條件 外殼防護(hù)等級(jí) IP20 工作環(huán)境溫度 (℃ ) 25 ~ +55 最高海拔 (m) 2020 相對(duì)濕度 95%,無(wú)冷凝 26 冷卻方 式 風(fēng)冷 顯示和通訊 顯示 LCD 液晶觸摸顯示屏 標(biāo)準(zhǔn)通訊方式 RS48以太網(wǎng) 電網(wǎng)監(jiān)測(cè) 具備 接地故障監(jiān)測(cè) 具備 認(rèn)證情況 金太陽(yáng)認(rèn)證（鑒衡 CGC 認(rèn)證） 體積和重量 寬 /高 /深（ mm） 820/1984/646 重量（ kg） 643 光伏陣列設(shè)計(jì)及布置方案 光伏方陣容量 本項(xiàng)目 的電池組件可選用功率 245Wp 的多晶硅太陽(yáng)電池組件，其工作電壓約為 ，開(kāi)路電壓約為 。根據(jù) SG100k3 并網(wǎng)逆變器的 MPPT 工作電壓范圍（ 450V～ 820V）， 每個(gè)電池串列按照 20 塊電池組件串聯(lián)進(jìn)行設(shè)計(jì)， 100kW 的并網(wǎng)單元需配置 20 個(gè)電池串列， 逆變器裝機(jī)容量 為 100KW，需太陽(yáng)能電池板共 400 塊。 為了減少光伏電池組件到逆變器之間的連接線，以及方便維護(hù)操作，建議直流側(cè)采用分段連接，逐級(jí)匯流的方式連接，即通過(guò)光 27 伏陣列防雷匯流箱（簡(jiǎn)稱(chēng)“匯流箱”）將光伏陣列進(jìn)行匯流。此系統(tǒng)還要配置直流防雷配電柜，該配電柜包含了直流防雷配電單元。其中：直流防雷配電單元是將匯流箱進(jìn)行配電匯流接入 SG100k3 逆變器；經(jīng)三相計(jì)量表后接入電網(wǎng)。 另外，系統(tǒng)應(yīng)配置 1 套監(jiān) 控裝置，可采用 RS485 或 Ether（以太網(wǎng)）的通訊方式，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)和工作狀態(tài)。 100KW光伏并網(wǎng)發(fā)電示意圖如圖 61所示。 D座項(xiàng)目將 1 臺(tái)逆變器并聯(lián)接入 電網(wǎng)。 圖 64 并網(wǎng)發(fā)電示意圖 本項(xiàng)目光伏組件鋪設(shè)在華興集團(tuán)的各個(gè)樓頂?shù)奈菝嫔?。各區(qū)域面積及裝機(jī)容量如表 所示： 28 表 山東華興集團(tuán)分布式光伏電站項(xiàng)目匯總表 名稱(chēng) 樓頂面積（ m2） 裝機(jī)容量 (kW) 29 光伏子方陣設(shè)計(jì) 光伏子方陣容量 考慮到房屋的實(shí)際情況每個(gè)光伏方陣容量、匯流箱、直流匯流屏及逆變器等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定光伏子方陣的容量為 100kW 和 50kW。 光伏組件布置方式 根據(jù)選定的光伏組件和逆變器形式與參數(shù)，結(jié)合逐時(shí)太陽(yáng)能輻射量與風(fēng)速、氣溫等數(shù)據(jù)，確定晶硅光伏組件組串?dāng)?shù)為： 20，匯流形式為： 12 進(jìn) 1 出。 光伏組件支架設(shè)計(jì) 本項(xiàng)目光伏組 件直接安裝在支架上。 匯流箱布置方案 匯流箱安裝在支架或鋼構(gòu)上，具有防水、防灰、防銹、防曬，防雷功能，防護(hù)等級(jí) IP65 及以上，能夠滿足室外安裝使用要求；安裝維護(hù)簡(jiǎn)單、方便、使用壽命長(zhǎng)。直流匯流箱為 12 路輸入 1 路輸出，帶防雷模塊。 柜體可采用的不銹鋼板，不銹鋼板的厚度≥ ；框架和外殼具有足夠的剛度和強(qiáng)度，除滿足內(nèi)部元器件的安裝要求外，還能承受設(shè)備內(nèi)外電路短路時(shí)的電動(dòng)力和熱效應(yīng)，不會(huì)因設(shè)備搬運(yùn)、吊裝、運(yùn)輸過(guò)程由于受潮、冷凍、撞擊等因數(shù)而變形和損壞。柜體的全部金屬結(jié)構(gòu)件都經(jīng)過(guò)特殊防腐 處理，以具備防腐、美觀的性能；通過(guò)抗震試驗(yàn)、內(nèi)部燃弧試驗(yàn)；柜體采用封閉式結(jié)構(gòu)，柜門(mén)開(kāi)啟靈活、方便；元件特別是易損件安裝便于維護(hù)拆裝，各元件板應(yīng)有防塵裝置；柜體設(shè) 30 備要考慮通風(fēng)、散熱；設(shè)備應(yīng)有保護(hù)接地。匯流箱進(jìn)線配置光伏組件串電流檢測(cè)模塊，模塊電源自供；功耗小于 15W；串行通訊接口 1 個(gè)，RS485 方式；采樣處理 12 路光伏電池板電流（ 0～ 12A），采樣精度不低于 %。 可根據(jù)監(jiān)控顯示模塊對(duì)每路電流進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控，可遠(yuǎn)程記錄和顯示運(yùn)行狀況，無(wú)須到現(xiàn)場(chǎng)。 年上網(wǎng)電量估算 光伏發(fā)電 系統(tǒng)效率分析 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的效率是指 :系統(tǒng)實(shí)際輸送上網(wǎng)的交流發(fā)電量與組件標(biāo)稱(chēng)容量在沒(méi)任何能量損失的情況下理論上的能量之比。標(biāo)稱(chēng)容量 1kWp 的組件，在接受到 1kW/ m2太陽(yáng)輻射能時(shí)理論發(fā)電量應(yīng)為 1kWh。 根據(jù)太陽(yáng)輻射資源分析所確定的光伏電站多年平均年輻射總量，結(jié)合初步選擇的太陽(yáng)能電池的類(lèi)型和布置方案，進(jìn)行光伏電站年發(fā)電量估算。光伏系統(tǒng)總效率暫按 75%計(jì)算。 年上網(wǎng)電量估算 多晶硅組件在光照及常規(guī)大氣環(huán)境中使用會(huì)有衰減，光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率衰減速率為第 2 年不超過(guò) 2％， 10 年不超 過(guò) 10％， 25年衰減不超過(guò) 20%。 按寧陽(yáng)地區(qū)年平均有效發(fā)電日 輻照量 為 ( kWh/)，平均年有效發(fā)電 輻照量 ( kWh/)計(jì)算。平均年有效發(fā)電小時(shí)數(shù) 小時(shí)計(jì)算。 山東華興集團(tuán)分布式光伏電站項(xiàng)目裝機(jī)容量為 2020kWp。 31 全年發(fā)電量約等于： 2020 ＝ 3362560kWh= kWh 光伏電站占地面積大，直流側(cè)電壓低，電流大，導(dǎo)線有一定的損耗，本工程此處損耗值取 2%。 大量的太陽(yáng)能電池板之間存在一定的特性差異，不一致性損失系數(shù)取 3%； 考 慮太陽(yáng)能電池板表面即使清理仍存在一定的積灰，遮擋損失系數(shù)取 5%； 光伏并網(wǎng)逆變器的效率（無(wú)隔離變壓器，歐洲效率）約為 98%～%， 干式變壓器的效率達(dá)到 %。 考慮到光伏電廠很少工作在滿負(fù)荷狀態(tài)，絕大多數(shù)時(shí)間都工作在較低水平，且晚上不發(fā)電時(shí)還存在空載損耗，故本工程逆變器效率按98%計(jì)算， 升壓變壓器效率按 98%考慮（兩級(jí)升壓，損耗需考慮兩次）； 早晚不可利用太陽(yáng)能輻射損失系數(shù) 3%， 光伏電池的溫度影響系數(shù)按 2%考慮， 其它不可預(yù)見(jiàn)因素?fù)p失系數(shù) 2%。 系統(tǒng)效率為： 98% 97% 95% 98% 98% 98% 97% 98%98%=% 全年上網(wǎng)電量約等于 ： 3362560 %＝ 2662475kWh= 萬(wàn)kWh 32 按照實(shí)際裝機(jī)容量 2020kWp 計(jì)算的上網(wǎng)年等效利用小時(shí)數(shù)為： 247。 2020kW= 小時(shí) 組件使用 10 年輸出功率下降不得超過(guò)使用前的 10%：組件使用20 年輸出功率下降不得超過(guò)使用前的 20%：組件使用壽命不得低于25 年。 在計(jì)算發(fā)電量時(shí)，需要主要考慮以下?lián)p失：交、直流線路損失3%；光伏組件表面塵土遮蓋損失 8%10%；逆變器損失 5%10%；環(huán)境溫度造成的發(fā)電量損失 2%； 折合以上各折減系數(shù)，光伏系統(tǒng)總效率為 75％。 根據(jù)太陽(yáng)輻射能量、系統(tǒng)組件總功率、系統(tǒng)總效率等數(shù)據(jù) ,可預(yù)測(cè) 光伏發(fā)電系統(tǒng)的年總發(fā)電量。 預(yù)測(cè)發(fā)電量＝系統(tǒng)容量光伏組件表面輻射量系統(tǒng)總效率。 按以上公式計(jì)算，將水平面的太陽(yáng)輻射折算到單軸跟蹤系統(tǒng)的光伏陣列平面上進(jìn)行仿真計(jì)算， 沈陽(yáng)工程學(xué)院校園內(nèi)可鋪設(shè)太陽(yáng)能電池方陣的建筑樓頂總面積為 萬(wàn)平方米，計(jì)劃可安裝電池組件的規(guī)劃容量為 2MW，實(shí)際裝機(jī)容量為 2020kWp，得出首年發(fā)電量為 kWh, 則整 個(gè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的 25年總發(fā)電量為 萬(wàn) kWh， 考慮系統(tǒng) 25 年輸出衰減 20%， 則年平均發(fā)電量為 萬(wàn)kWh。 33 7 電氣 電氣一次 設(shè)計(jì)依據(jù) SJ/T111271997 《光伏（ PV）發(fā)電系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù) — 導(dǎo)則》 GB/T 199392020 《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》 GB/Z 199642020 《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)定》 GB/T 202062020 《光伏系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性》（ IEC 61727： 2020） GB 123262020 《電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變》 GB123252020 《電能質(zhì)量電力系統(tǒng)供電電壓允許偏差》 GB／ T145491993 《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》 GB500572020 《建筑物防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 DL/T 4482020 《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》 GB502172020 《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》 DL/T4042020 《 ～ 交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》 GB/T 155431995 《電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度》 GB/T159451995 《電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率允許偏差》 GB 42082020 外殼防護(hù)等級(jí)（ IP 代碼） GB/ 低壓電器外殼防護(hù)等級(jí) DL/T 50442020 電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 接入電網(wǎng)方案 接入特點(diǎn)與方式 ： ※ 就近低壓并網(wǎng)，降低損耗，提高效率； 34 ※ 局部故障檢修時(shí)不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行； ※ 用電高峰時(shí)提供大量電力，有助于城市電網(wǎng)調(diào)峰； ※ 便于電網(wǎng)的投切和調(diào)度； ※ 方便運(yùn)行維護(hù)； 國(guó)家電網(wǎng)在《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中指出： “ 分布式電源總?cè)萘吭瓌t上不宜超過(guò)上一級(jí)變壓器供電區(qū)域內(nèi)最大負(fù)荷的25%” 。 ① 采用低壓接入模式的 DGPV，建議其容量小于所接入中壓配電變壓器最大負(fù)荷 40%。以配電變壓器的容量為 400kVA 計(jì)，若其負(fù)載率為 50%，則建議采用低壓接入模式的 DGPV 容量小于 80kVA。 ② 采用中壓分散接入模式的 DGPV，建議其容量要小于所接入中壓饋線最大負(fù)荷的 40%。以 YJY223300 為例，若采用單環(huán)網(wǎng)接線，則建議采用中壓分散接入模式的 DGPV 容量小于 。 ③ 采用專(zhuān)線接入模式的 DGPV，建議其容量要小于所接入主變壓器最大負(fù)荷的 25%。其中，若考慮容載比為 ，則容量為 20MVA 和 的 35kV主變所能接入的最大 DGPV 容量分別為 和，而 ()～ 10MVA 的 DGPV 只能采用 35kV 專(zhuān)線接入更高等級(jí)的變電站中低壓側(cè)母線。 本系統(tǒng)采用的三相并網(wǎng)逆變器直接并入三相低壓交流電網(wǎng)（ AC380V， 50Hz），使用獨(dú)立的 N 線和接地線，適應(yīng)的電網(wǎng)參數(shù)如表所示 ： 35 表 電網(wǎng)參數(shù)表 序號(hào) 項(xiàng)目 內(nèi)容 1 配電系統(tǒng)模式 TNS 母線（獨(dú)立的 N 線和 PE 線） 2 系統(tǒng)電壓 AC380/220V 3 額定頻率 50Hz 4