【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電極，確保良好的導(dǎo)電性、可靠的附著力和很好的電極可焊性。（4）單晶硅太陽(yáng)電池組件可做到較大的功率，目前主流產(chǎn)品Pm為180W左右，最大可做到Pm接近300W左右。而非晶硅薄膜電池目前Pm較大的也就100W左右。在同等外部條件下，若使用180W的單晶硅電池組件的數(shù)量比使用100W非晶硅薄膜電池組件少50%。而180W的單晶硅電池組件和100W非晶硅薄膜電池組件外形尺寸相差不大。因此，使用單晶硅電池組件的占地面積約為非晶硅薄膜電池一半，在考慮土地成本的前提下，可節(jié)省大量的投資。本工程太陽(yáng)能電池組件擬采用單晶硅太陽(yáng)能電池組件。本工程擬采用單晶硅太陽(yáng)能電池組件型號(hào)為CNPV180W。組件參數(shù)如下：a最大功率（Pmax）：180Wpb開(kāi)路電壓（Voc）：43Vc短路電流（Isc）：d最大功率點(diǎn)電壓（Vmp）：35Ve最大功率點(diǎn)電流（Imp）：f組件尺寸（mm）：158080835g電池片轉(zhuǎn)換效率：%h組件轉(zhuǎn)換效率：% 1580 35FRONT VIEW 808圖51 CNPV180M正面詳圖圖52 CNPV180M背面詳圖太陽(yáng)能電池陣列用支架光伏系統(tǒng)方陣支架的類型有簡(jiǎn)單的固定支架和復(fù)雜跟蹤系統(tǒng)。跟蹤系統(tǒng)是一種支撐光伏方陣的裝置，它精確地移動(dòng)以使太陽(yáng)入射光線射到方陣表面上的入射角最小，以使太陽(yáng)入射輻射（即收集到的太陽(yáng)能）最大。光伏跟蹤器可分為如下類型：?jiǎn)屋S跟蹤器、方位角跟蹤器、雙軸跟蹤器，不同跟蹤系統(tǒng)在當(dāng)?shù)貤l件下對(duì)發(fā)電量（與固定支架相比）的影響不同，雙軸跟蹤器能使方陣能量輸出提高約29％，單軸跟蹤器能使方陣能量輸出提高25％，方位角跟蹤器能使方陣能量輸出提高21％。但系統(tǒng)成本將明顯增加（雙軸跟蹤器＞單軸跟蹤器＞方位跟蹤器），但就其性價(jià)比來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能跟蹤的方陣其性價(jià)比要優(yōu)于固定的方陣，但跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)行成本會(huì)明顯高于固定系統(tǒng)。所以本項(xiàng)目安裝固定形式的支架系統(tǒng)。太陽(yáng)能陣列的傾斜角和方位角確定1）固定的太陽(yáng)能陣列的傾角大多數(shù)情況下，太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的方陣傾角一般等于當(dāng)?shù)鼐暥鹊慕^對(duì)值，這個(gè)傾角通常使全年在方陣表面上的太陽(yáng)輻射能達(dá)到最大，適于全年工作系統(tǒng)使用。本項(xiàng)目中固定安裝系統(tǒng)的方陣傾角經(jīng)過(guò)RET Screen能源模型—光伏項(xiàng)目軟件優(yōu)化，以及綜合考慮節(jié)約用地的原則，本次固定的太陽(yáng)能支架方陣斜角為45度。2）太陽(yáng)能陣列的方位角固定的太陽(yáng)能支架方位角是指輸入垂直照射到方陣表面上的光線在水平地面上的投影與當(dāng)?shù)刈游缇€間的夾角，一般正南方向定為零點(diǎn)，故太陽(yáng)能陣列的方位角為0176。并網(wǎng)逆變器具有最大功率跟蹤功能，該設(shè)備用來(lái)把光伏方陣連接到系統(tǒng)的部分。最大功率跟蹤器（MPPT）是一種電子設(shè)備，無(wú)論負(fù)載阻抗變化還是由溫度或太陽(yáng)輻射引起的工作條件的變化，都能使方陣工作在輸出功率最大的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)方陣的最佳工作效率。逆變器型號(hào)采用SG100K3。本項(xiàng)目擬采用100kW/50 kW光伏直流/交流并網(wǎng)逆變器，該類型光伏直流/交流電能轉(zhuǎn)換器采用美國(guó)TI公司32位專用DSP芯片LF2407A控制，主電路采用日本最先進(jìn)的智能功率IGBT模塊（IPM）組裝，采用電流控制型PWM有源逆變技術(shù)和優(yōu)質(zhì)環(huán)行變壓器。該逆變器克服了晶閘管有源逆變的一切弊病，可靠性高，保護(hù)功能全，且具有電網(wǎng)側(cè)高功率因子正弦波電流、無(wú)諧波污染供電等特點(diǎn)。該類型逆變器提供液晶LCD+按鍵的人機(jī)界面，同時(shí)提供RS485通訊接口，可以方便地與系統(tǒng)運(yùn)行指示牌和上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。保護(hù)功能：極性反接保護(hù)、短路保護(hù)、孤島效應(yīng)保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、接地保護(hù)；系統(tǒng)通訊：通訊接口：RS485或CAN總線；電網(wǎng)監(jiān)測(cè)：按照UL1741標(biāo)淮。表51 逆變器特性參數(shù)值1直流輸入最大直流電壓880Vdc最大功率電壓跟蹤范圍450820Vdc最大直流功率110kWp最大輸入電流250A最大輸入路數(shù)42交流輸出輸出功率100kW額定電網(wǎng)電壓400Vac額定電網(wǎng)頻率50/60Hz總電流波形崎變率﹤3%(額定功率)功率因素≥(額定功率)3機(jī)械參數(shù)寬/高/深1020/1964/770(mm)重量800kg太陽(yáng)能陣列的列間與行間距離的確定太陽(yáng)能陣列的行間距離與日照和陰影有關(guān)，由于廠址內(nèi)無(wú)障礙物的遮擋，而且又比較平坦，所以只考慮陣行間陰影的影響即南北方向。行間距離的計(jì)算要相對(duì)復(fù)雜一些，通常陣列的影子長(zhǎng)度因安裝場(chǎng)所的經(jīng)度、季節(jié)、時(shí)間不同而異，如果在最長(zhǎng)時(shí)間的冬至，從上午9時(shí)至午后3時(shí)之間，影子對(duì)陣列沒(méi)有遮擋，那么光伏輸出功率就不會(huì)有影響。通過(guò)查詢冬至太陽(yáng)位置圖，得出當(dāng)?shù)鼐暥认碌奶?yáng)高度，算出影子倍率。CNPV180W的系統(tǒng)設(shè)計(jì)：，每36個(gè)網(wǎng)陣構(gòu)成一個(gè)100kW的子系統(tǒng)。每十個(gè)子系統(tǒng)組成一個(gè)1MW分系統(tǒng)。根據(jù)項(xiàng)目地塊特點(diǎn)，考慮系統(tǒng)的可靠性和靈活性，將30MW并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)分為2個(gè)系統(tǒng)，其中兩個(gè)系統(tǒng)分別為1MW，直流輸出電壓為568V。各區(qū)之間用維修道路分開(kāi)，區(qū)內(nèi)再以100kW作為子系統(tǒng)劃分。每個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立地通過(guò)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換為380V/50Hz交流電，進(jìn)入項(xiàng)目變電所經(jīng)過(guò)10kV/35kV變壓器送出并網(wǎng)。見(jiàn)示意圖5圖54。圖53 圖 54 100kW子系統(tǒng)示意圖光伏組件的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)型號(hào)：CNPV180W數(shù)量：11429光伏溫度因子光伏電池的效率會(huì)隨著其工作時(shí)的溫度變化而變化。當(dāng)它們的溫度升高時(shí)，不同類型的大多數(shù)電池效率呈現(xiàn)出降低趨勢(shì)。％/℃其他光伏陣列的損耗由于組件上有灰塵或積雪造成的污染，污染的折減系數(shù)取95％。電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的損耗（1）逆變器的平均效率逆變器是用來(lái)控制太陽(yáng)電池方陣和把直流輸出變?yōu)榻涣鬏敵龅膬x器。逆變器的平均效率取96％。（2）光伏電站內(nèi)用電、線損等能量損失初步估算電站內(nèi)用電、輸電線路、升壓站內(nèi)損耗。約占總發(fā)電量的2％，故損耗系數(shù)為98％。機(jī)組的可利用率雖然太陽(yáng)能電池的故障率極低，但定期檢修及電網(wǎng)故障依然會(huì)造成損失，其系數(shù)取1％，機(jī)組可利用率為99％。光伏系統(tǒng)的發(fā)電量是通過(guò)RET Screen International軟件計(jì)算，該軟件是已標(biāo)準(zhǔn)化和集成化清潔能源分析軟件，在世界范圍內(nèi)都可應(yīng)用。太陽(yáng)能日照數(shù)擬采用NASA數(shù)據(jù)庫(kù)提供的22年間太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)的平均值。各月水平面上的平均輻射量、各月平均溫度見(jiàn)下表555。表54 各月水平面上的平均輻射量 月123456輻射量（kWh/m2/day）月789101112輻射量（kWh/m2/day）表55 各月平均溫度月123456溫度（℃）20月789101112溫度（℃）本工程光伏組件選用單晶硅太陽(yáng)電池組件，可按25年運(yùn)營(yíng)期考慮，%，至25年末，衰減率為20%。年發(fā)電量按25年的平均年發(fā)電量考慮。最佳安裝角度45176。時(shí)，單晶硅太陽(yáng)電池組件的受光面積為35520m2，通過(guò)第1年到第25年的年發(fā)電量計(jì)算，總發(fā)電量為7225萬(wàn)kWh，平均年發(fā)電量約289萬(wàn)kWh。6電氣本項(xiàng)目發(fā)電量大部分自用，余量上網(wǎng)。擬選廠址亦選擇并入通裕集團(tuán)工業(yè)園區(qū)變電站的用戶側(cè)并網(wǎng)方案。在赤峰市元寶山區(qū)光伏發(fā)電站建設(shè)35kV升壓站一座，本期30MW光伏發(fā)電系統(tǒng)以10kV電壓等級(jí)接入光伏發(fā)電站升壓站，光伏發(fā)電站升壓站出單回35kV線路至站址附近110kV變的35kV側(cè)。 l、光伏電站集電線路方案本期工程共裝30MW光伏組件，每100kW為一個(gè)子系統(tǒng)。本工程安裝的30MW光伏電池組件采用每1MW一變，以2回35kV線路通過(guò)地埋電纜接入光伏電站35kV開(kāi)關(guān)站的35kV母線上。光伏發(fā)電站的接入系統(tǒng)方案經(jīng)主管部門(mén)審查確定后，再最終確定。升壓變電站主接線方式。35kV規(guī)劃出線1回，10kV規(guī)劃出線l回，電氣接線采用單母線接線。在10kV側(cè)安裝2Mvar動(dòng)態(tài)電容補(bǔ)償裝置。升壓變壓器電壓比為35177。3％/；在10kV母線側(cè)安裝過(guò)電壓消弧裝置。；所用電壓為380/220V，為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，變電所設(shè)2臺(tái)容量為200kVA、互為備用的站用變壓器，一臺(tái)電源由站內(nèi)10kV母線引接，電壓10177。2％/，接線組別Y，yn0；另一臺(tái)由10kV線路引接，電壓10177。2%/，接線組別Y，yn0。所用電采用單母線分段接線，兩段之間設(shè)聯(lián)絡(luò)斷路器。所用變壓器擬采用干式變壓器，380/220V配電裝置選用GCS型抽屜式開(kāi)關(guān)柜。短路電流計(jì)算表61 短路電流計(jì)算計(jì)算值短路點(diǎn)短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓（kV）短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流（kA）短路電流起始值（kA）沖擊電流（kA）10kV線路主要電氣設(shè)備10kV升壓變壓器：選用ZGSBH15—1250/10，Ud＝％，箱式變壓器，接線組別Y，yn035kV升壓變壓器：選用SLZ7—5000/35，Ud=％， 35177。3％/，YN，d11斷 路 器：選用ZN35/。隔 離 開(kāi) 關(guān)：選用ZN35T/400。避 雷 器：選用Y10W42／126W。電 纜：逆變器與變壓器低壓側(cè)選用VLV22。l、變電站污穢等級(jí)按III級(jí)考慮，配電裝置外絕緣按海拔高度修正。變電站采用架構(gòu)避雷針和獨(dú)立避雷針組成防直擊雷聯(lián)合保護(hù)。在35kV、10kV母線、主變35kV進(jìn)線裝設(shè)氧化鋅避雷器以防止雷電侵入波及操作過(guò)電壓危害。10kV屋內(nèi)配電裝置，為防止雷電侵入波及操作過(guò)電壓，在進(jìn)、出線均裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)器。接地裝置及設(shè)備接地，按《交流電氣裝置的接地》和《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。變電站接地裝置采用以水平接地體為主的復(fù)合接地裝置。光伏發(fā)電系統(tǒng)支架及基礎(chǔ)，利用支架基礎(chǔ)作為自然接地體，再敷設(shè)人工接地網(wǎng)，接地電阻不大于10Ω。光伏發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)接地、工作接地、過(guò)壓保護(hù)接地使用一個(gè)接地裝置，按小接地短路電流考慮，接地裝置的接地電阻值不大于4Ω。變電所屋外配電裝置采用泛光燈照明，道路采用庭院燈照明，主建筑、繼電保護(hù)室、各屋內(nèi)配電室采用熒光或白熾燈照明。照明設(shè)正常照明和事故照明。主控制室、建筑主要通道、繼電保護(hù)室、蓄電池室、所用電室、10kV配電裝置室等處設(shè)事故照明，事故照明正常時(shí)由交流電供電，事故情況下失掉交流電源時(shí)由事故照明切換屏切換至直流供電。主控制室、建筑主要通道、繼電保護(hù)室、蓄電池室、所用電室、10kV配電裝置室設(shè)置疏散指示燈。35kV配電裝置布置在站區(qū)西南側(cè)，向南出線，采用屋外普通中型斷路器單列布置。10kV配電裝置布置在站區(qū)西北側(cè)，采用屋內(nèi)開(kāi)關(guān)柜單列布置。10kV電容器布置在10kV配電裝置西北側(cè)，主變壓器布置在站區(qū)中部。繼電保護(hù)間、所用配電室和蓄電池室均布置在主控制樓內(nèi)，主控制樓布置在站區(qū)北側(cè)。、保護(hù)、測(cè)量和信號(hào)l、光伏陣列及逆變器的電氣控制系統(tǒng)以可編程控制器為核心，控制電路由PLC中心控制器及其功能擴(kuò)展模塊組成。主要實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)行控制和安全保護(hù)、故障檢測(cè)及處理、運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定、數(shù)據(jù)記錄顯示以及人工操作，配備有多種通訊接口，能夠?qū)崿F(xiàn)就地通訊及遠(yuǎn)程通訊。電氣控制系統(tǒng)由配電柜、控制柜、傳感器和連接電纜等組成，其包含正常運(yùn)行控制、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和安全保護(hù)三個(gè)方面的職能。光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)設(shè)防反二極管及直流側(cè)熔斷器，對(duì)逆變器設(shè)有過(guò)載、短路、過(guò)壓、欠壓等保護(hù)，保護(hù)裝置動(dòng)作后同時(shí)發(fā)出保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào)。10/，利用熔斷器作為變壓器的短路保護(hù)。（35kV）控制、保護(hù)、測(cè)量和信號(hào)l、35kV升壓站控制采用微機(jī)監(jiān)控的變電所自動(dòng)化系統(tǒng)，將變電所的二次設(shè)備（包括控制、保護(hù)、信號(hào)、測(cè)量、自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)終端等）應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)、微機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，經(jīng)過(guò)功能的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，組成計(jì)算機(jī)的軟硬件設(shè)備代替人工對(duì)變電所執(zhí)行監(jiān)控、保護(hù)、測(cè)量、運(yùn)行操作管理，信息遠(yuǎn)傳及其協(xié)調(diào)。本變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)配置采用分層分布式結(jié)構(gòu)。分層即設(shè)置全所控制級(jí)和現(xiàn)地控制級(jí)二層結(jié)構(gòu)，二層之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)；分布即現(xiàn)地控制級(jí)的保護(hù)與測(cè)控相互獨(dú)立。全所控制級(jí)由全所的通用設(shè)備組成，包括主機(jī)、前置機(jī)、工程師站、通訊網(wǎng)絡(luò)、GPS時(shí)鐘設(shè)備等組成，這些設(shè)備在硬件上各自獨(dú)立，數(shù)據(jù)庫(kù)各自獨(dú)立，并共享所內(nèi)的所有信息?，F(xiàn)地控制級(jí)設(shè)備主要由測(cè)控設(shè)備和保護(hù)設(shè)備組成，保護(hù)設(shè)備獨(dú)立，測(cè)控裝置采用面向設(shè)備，單元化設(shè)計(jì)。本變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能如下：（1）控制功能對(duì)斷路器的控制操作：所有35kV斷路器的控制操作具有四層操作可供選擇。第一層控制設(shè)置在站內(nèi)監(jiān)控人機(jī)界面工作站上，可通過(guò)鍵盤(pán)或鼠標(biāo)進(jìn)行控制操作，作為在站內(nèi)操作控制的主要操作方式。第二層控制設(shè)置在微機(jī)測(cè)控柜上，是完全獨(dú)立于計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)和控制開(kāi)關(guān)直接面向?qū)ο蟮牟僮鞣绞?，采用傳統(tǒng)的二次接線對(duì)斷路器實(shí)施控制。當(dāng)計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)完全失效，而不能通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)通道在調(diào)度中心和站內(nèi)人機(jī)界面工作站上對(duì)斷路器控制操作時(shí)，測(cè)控柜控制是主要的后備控制方式。第三層控制設(shè)置在遠(yuǎn)方調(diào)度控制中心，遠(yuǎn)方調(diào)度中心運(yùn)行值班人員可通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)通道對(duì)變電站斷路器實(shí)施控制操作。第四層控制在斷路器就地操作機(jī)構(gòu)箱上，通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)和控制按鈕進(jìn)行操作控制，主要作為開(kāi)關(guān)檢修、調(diào)試時(shí)用，也是控制操作的最后后備方式。所有10kV斷路器的控制操作具有三層操作可供選擇。第