【文章內(nèi)容簡介】 共計6120 塊太陽能電池組件。整個10MWp 系統(tǒng)所需165Wp 電池組件的數(shù)量M1=10 6120=61200（塊）。該工程光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)需要165Wp 的多晶硅太陽能電池組件61200 塊,18 塊串聯(lián),3400 列支路并聯(lián)的陣列。太陽能光伏陣列的布置（1）光伏電池組件陣列間距設(shè)計為了避免陣列之間遮陰,光伏電池組件陣列間距應(yīng)不小于D:D=〔arcsin()〕式中Φ為當?shù)氐乩砭暥?在北半球為正，南半球為負)，H為陣列前排最高點與后排組件最低位置的高度差）。根據(jù)上式計算，求得：D=5025㎜。（2）太陽能光伏組件陣列單列排列面布置見下圖：（3）10MWP 太陽能光伏組件陣列布置見下圖：4）總占地面積計算：10MWp 太陽能光發(fā)電場由1700 個單列太陽能光伏陣列構(gòu)成， 米。占地面積=935472 =萬平方米。土建設(shè)計（1）10MWp光電場總占地面積 =935米472米= 441400平方米（2）光伏陣列占地約316000㎡，電站房屋建筑面積約3600平方米。其中：辦公室、展廳、食宿樓：40m20m2=1600㎡；機房、控制室：80m20m10=1600 ㎡；工作間、庫房及其它： 20m20m=400㎡；（3） 米防護圍欄，圍欄總長度：(935+472)2=2814m；（4）方陣支架基礎(chǔ)用鋼筋混凝土現(xiàn)澆，預(yù)埋安裝地腳螺栓。總計5100個基礎(chǔ)，單體基礎(chǔ) 。（2） 太陽能光伏方陣直流防雷匯流箱設(shè)計如上圖所示，光伏陣列防雷匯流箱具有以下特點：（1） 滿足室外安裝的使用要求；（2） 同時可接入6 路太陽電池串列，每路電流最大可達10A；（3） 接入最大光伏串列的開路電壓值可達DC900V；（4） 熔斷器的耐壓值不小于DC1000V；（5） 每路光伏串列具有二極管防反保護功能；（6） 配有光伏專用高壓防雷器，正極負極都具備防雷功能；（7） 采用正負極分別串聯(lián)的四極斷路器提高直流耐壓值，可承受的直流電壓值不小于 DC1000V。按照每6 個太陽電池串列單元需要配置1 臺光伏方陣防雷匯流箱，250KW 并網(wǎng)逆變器需配置10 個匯流箱，本工程10MWp 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)共需配置400 臺光伏方陣防雷匯流箱。（三）直流配電柜設(shè)計每臺直流配電柜按照250KWp 的直流配電單元進行設(shè)計，1MWp 光伏并網(wǎng)單元需要4 臺直流配電柜。每個直流配電單元可接入10 路光伏方陣防雷匯流箱，10MWp 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)共需配置40 臺直流配電柜。每臺直流配電柜分別接入1 臺250KW 逆變器，如下圖所示：直流配電柜每個1MW 并網(wǎng)單元可另配備一套群控器（選配件），其功能如下：（1） 群控功能的解釋：這種網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)和控制方式適合大功率光伏陣列在多臺逆變器公用可分斷直流母線時使用，可以有效增加系統(tǒng)的總發(fā)電效率。（2） 當太陽升起時，群控器控制所有的群控用直流接觸器KM1～KM3 閉合，并指定一臺逆變器INV1 首先工作，而其他逆變器處于待機狀態(tài)。隨著光伏陣列輸出能量的不斷增大，當INV1的功率達到80%以上時，控制直流接觸器KM2 斷開，同時控制INV3進行工作。隨著日照繼續(xù)增大，將按上述順序依次投入逆變器運行；太陽落山時，則按相反順序依次斷開逆變器。從而最大限度地減少每臺逆變器在低負載、低效率狀態(tài)下的運行時間，提高系統(tǒng)的整體發(fā)電效率。（3） 群控器可以通過RS485 總線獲取各個逆變器的運行參數(shù)、故障狀態(tài)和發(fā)電參數(shù)，以作出運行方式判斷。（4） 群控器同時提供友好的人機界面。用戶可以直接通過LCD和按鍵實現(xiàn)運行參數(shù)察看、運行模式設(shè)定等功能。（5） 用戶可以通過手動方式解除群控運行模式。（6）群控器支持至少20 臺逆變器按照群控模式并聯(lián)運行。（四）太陽能光伏并網(wǎng)逆變器的選擇此太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計為10 個1MWp 的光伏并網(wǎng)發(fā)電單元，每個并網(wǎng)發(fā)電單元需要4 臺功率為250KW 的逆變器，整個系統(tǒng)配置40 臺此種型號的光伏并網(wǎng)逆變器，組成10MWp 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。選用性能可靠、效率高、可進行多機并聯(lián)的逆變設(shè)備，本方案選用額定容量為250KW 的逆變器，主要技術(shù)參數(shù)列于下表：表13 250KW 并網(wǎng)逆變器性能參數(shù)表性能特點 選用光伏并網(wǎng)逆變器采用美國TI 公司32 位專用DSP(LF2407A)控制芯片，主電路采用日本最先進的智能功率IPM模塊組裝，運用電流控制型PWM 有源逆變技術(shù)和優(yōu)質(zhì)進口高效隔離變壓器，可靠性高，保護功能齊全，且具有電網(wǎng)側(cè)高功率因數(shù)正弦波電流、無諧波污染供電等特點。該并網(wǎng)逆變器的主要技術(shù)性能特點如下：（1）采用美國TI 公司32 位DSP 芯片進行控制；（2）采用日本三菱公司第五代智能功率模塊（IPM）；（3）太陽電池組件最大功率跟蹤技術(shù)(MPPT)；（4）50Hz 工頻隔離變壓器，實現(xiàn)光伏陣列和電網(wǎng)之間的相互隔離；（5）具有直流輸入手動分斷開關(guān)，交流電網(wǎng)手動分斷開關(guān)，緊急停機操作開關(guān)。（6）有先進的孤島效應(yīng)檢測方案；（7） 有過載、短路、電網(wǎng)異常等故障保護及告警功能；（8） 直流輸入電壓范圍(450V～880V)，整機效率高達94%；（9）人性化的LCD 液晶界面，通過按鍵操作，液晶顯示屏(LCD)可清晰顯示實時各項運行數(shù)據(jù)，實時故障數(shù)據(jù)，歷史故障數(shù)據(jù)（大于50 條），總發(fā)電量數(shù)據(jù)，歷史發(fā)電量（按月、按年查詢）據(jù)。（10）逆變器支持按照群控模式運行，并具有完善的監(jiān)控功能；（11）可提供包括RS485 或Ethernet（以太網(wǎng)）遠程通訊接口。其中RS485 遵循Modbus 通訊協(xié)議；Ethernet（以太網(wǎng)）接口支持TCP/IP 協(xié)議 ，支持動態(tài)(DHCP)或靜態(tài)獲取IP 地址；（12）逆變器具有CE 認證資質(zhì)部門出具的CE 安全證書。電路結(jié)構(gòu) 250KW 并網(wǎng)逆變器主電路的拓撲結(jié)構(gòu)如上圖所示，并網(wǎng)逆變電源通過三相半橋變換器，將光伏陣列的直流電壓變換為高頻的三相斬波電壓，并通過濾波器濾波變成正弦波電壓接著通過三相變壓器隔離升壓后并入電網(wǎng)發(fā)電。為了使光伏陣列以最大功率發(fā)電，在直流側(cè)加入了先進的MPPT 算法。（五）交流防雷配電柜設(shè)計 按照2 個250KWp 的并網(wǎng)單元配置1 臺交流防雷配電柜進行設(shè)計，即每臺交流配電柜可接入2 臺250KW 逆變器的交流防雷配電及計量裝置，系統(tǒng)共需配置20 臺交流防雷配電柜。每臺逆變器的交流輸出接入交流配電柜， 側(cè)，并配有逆變器的發(fā)電計量表。每臺交流配電柜裝有交流電網(wǎng)電壓表和輸出電流表，可以直觀地顯示電網(wǎng)側(cè)電壓及發(fā)電電流。（六）交流升壓變壓器 電壓，考慮到當?shù)仉娋W(wǎng)情況，需要采用35KV 電壓并網(wǎng)。由于低壓側(cè)電流大，考慮線路的綜合排部，選用5 臺S9 系列（）KV/ （）KV,額定容2500KVA升壓變壓器分支路升壓，變壓器技術(shù)參數(shù)如下：表 14 變壓器技術(shù)參數(shù)表接至升壓變壓器三相空開低壓側(cè)交流配電單元（七）系統(tǒng)組成方案原理框圖（八）系統(tǒng)接入電網(wǎng)設(shè)計 本系統(tǒng)由 10 個1MWP 的光伏單元組成，總裝機10MWp，太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入35KV/50Hz 的中壓交流電網(wǎng)，按照2MWp并網(wǎng)單元配置1 套35KV/ 的變壓及配電系統(tǒng)進行設(shè)計，即系統(tǒng)需要配置5 套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：系統(tǒng)概述35KV 中壓交流電網(wǎng)接入方案圖如下：35KV 中壓交流電網(wǎng)接入方案圖重要單元的選擇（1）35KV/ 配電變壓器的保護 35KV/ 配電變壓器的保護配置采用負荷開關(guān)加高遮斷量后備式限流熔斷器組合的保護配置，既可提供額定負荷電流，可斷開短路電流，并具備開合空載變壓器的性能，能有效保護配變壓器。系統(tǒng)中采用的負荷開關(guān), 通常為具有接通、隔斷和接地功能的三工位負荷開關(guān)。變壓器饋線間隔還增加高遮斷容量后備式限流熔斷器來提供保護。這是一種簡單、可靠而又經(jīng)濟的配電方式。（2）高遮斷容量后備式限流熔斷器的選擇 由于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的造價昂貴，在發(fā)生線路故障時，要求線路切斷時間短，以保護設(shè)備。熔斷器的特性要求具有精確的時間電流特性（可提供精確的始熔曲線和熔斷曲線）；有良好的抗老化能力；達到熔斷值時能夠快速熔斷；要有良好的切斷故障電流能力，可有效切斷故障電流。 根據(jù)以上特性，可以把該熔斷器作為線路保護，和并網(wǎng)逆變器以及整個光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的保護使用，并通過選擇合適的熔絲曲線和配合，實現(xiàn)上級熔斷器與下級熔斷器及熔斷器與變電站保護之間的配合。 對于35kV 線路保護，《3110kV 電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程》要求：除極少數(shù)有穩(wěn)定問題的線路外，線路保護動作時間以保護電力設(shè)備的安全和滿足規(guī)程要求的選擇性為主要依據(jù)，不必要求速動保護快速切除故障。通過選用性能優(yōu)良的熔斷器能夠大大提高線路在故障時的反應(yīng)速度，降低事故跳閘率，更好地保護整個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。（3）中壓防雷保護單元 該中壓防雷保護單元選用復(fù)合式過電壓保護器，可有效限制大氣過電壓及各種真空斷路器引起的操作過電壓，對相間和相對地的過電壓均能起到可靠的限制作用。該復(fù)合式過電壓保護器不但能保護截流過電壓、多次重燃過電壓及三相同時開斷過電壓，而且能保護雷電過電壓。過電壓保護器采用硅橡膠復(fù)合外套整體模壓一次成形，外形美觀，引出線采用硅橡膠高壓電纜，除四個線鼻子為裸導(dǎo)體外，其他部分被絕緣體封閉，故用戶在安裝時，無需考慮它的相間距離和對地距離。該產(chǎn)品可直接安裝在高壓開關(guān)柜的底盤或互感器室內(nèi)。安裝時，只需將標有接地符號單元的電纜接地外，其余分別接A、B、C 三相即可。設(shè)置自控接入裝置對消除諧振過電壓也具有一定作用。當諧振過電壓幅值高至危害電氣設(shè)備時，該防雷模塊接入電網(wǎng)，電容器增大主回路電容，有利于破壞諧振條件，電阻阻尼震蕩，有利于降低諧振過電壓幅值。所以可以在高次諧波含量較高的電網(wǎng)中工作，適應(yīng)的電網(wǎng)運行環(huán)境更廣。 另外，該防雷單元可增設(shè)自動控制設(shè)備，如放