【文章內(nèi)容簡介】 2035小時10175萬KWh 22 第二十二年2016小時10080萬KWh 23 第二十三年1997小時9985萬KWh 24 第二十四年1978小時9890萬KWh 25 第二十五年1959小時9795萬KWh 二十五年共發(fā)電：273375萬KWh 3 電站接入系統(tǒng) 本工程裝機容量為50MW（一期10MW,二期20MW，三期20MW），地址位于吉林省通榆縣。一期工程擬設置 2 臺變壓器，以T 接方式接入20 kV 線路。該電站場址離20KV 線路 僅 200m，而且通訊方便。4 建設規(guī)模和總體方案 通榆有著極為豐富的太陽能資源和適合的土地資源，有條件建設大規(guī)模的太陽能電站。本項目擬在通榆新華建設50MW 并網(wǎng)光伏電站，系統(tǒng)設有儲能裝置，太陽電池將日光轉換成直流電，通過逆變器變換成交流電，通過升壓變壓器升壓并將電力輸送到電網(wǎng)。有陽光時，光伏系統(tǒng)將所發(fā)出的電輸入電網(wǎng)，沒有陽光時不發(fā)電。當電網(wǎng)發(fā)生故障或變電站由于檢修臨時停電時，光伏電站也會自動停機不發(fā)電；當電網(wǎng)恢復后，光伏電站會檢測到電網(wǎng)的恢復，而自動恢復并網(wǎng)發(fā)電。5 光伏電站框圖和設備選型 光伏組件及其陣列設計 根據(jù)通榆項目當?shù)氐木暥群筒煌瑑A角方陣面全年所接受的日照輻射量分布情況，本工程光伏組件采取最佳傾角固定安裝方式。整個50MW光伏發(fā)電系統(tǒng)在并入電網(wǎng)之前分成不同的子系統(tǒng)，即獨立模塊，每個模塊根據(jù)自身安裝功率選擇相應的逆變器或逆變器組合將光伏組件所輸出直流電逆變?yōu)榻涣麟姡⒆罱K通過升壓變壓器升壓，接入當?shù)毓搽娋W(wǎng)。 太陽電池選型 為對比不同材料光伏組件的各項性能指標，本50MW并網(wǎng)光伏發(fā)電工程擬采用（）標準測試條件（STC）為標準條件下：、1000W/㎡的輻照度、25℃的電池溫度： TFSMT2 標準條件下穩(wěn)定功率 Wp＝46W177。5% 額定工作電壓 Vm＝60V177。5% 額定工作電流 Im＝177。5% 開路電壓 Voc ＝79V177。5% 短路電流 Isc ＝177。5% 溫度系數(shù) Pm＝％/℃ 旁路二極管 10A 1000V 最大系統(tǒng)電壓 1000V 橫向結構 激光式樣 邊框 鋁合金，表面陽極氧化 尺寸(寬*長*厚)2100*1200*80mm 工作溫度40～90℃ 重量 15Kg 固定光伏組件模塊 由于太陽能電池組件和并網(wǎng)逆變器都是可根據(jù)功率、電壓、電流參數(shù)相對靈活組合的設備，整個50MW光伏發(fā)電項目可采用模塊化設計、安裝施工。模塊化的基本結構：50MW太陽能電池組件由165個子系統(tǒng)組成，采用固定傾角安裝。每個子系統(tǒng)主要由光伏陣列、相應功率的逆變器以及各級配電裝置構成。這樣設計有如下好處 ●各子系統(tǒng)各自獨立，便于實現(xiàn)梯級控制，以提高系統(tǒng)的運行效率； ●每個子系統(tǒng)是單獨的模塊，由于整個50MW光伏系統(tǒng)是多個模塊組成，各模塊該又由不同的逆變器及與之相連的光伏組件方陣組成組成，系統(tǒng)的冗余度高，不至于由于局部設備發(fā)生故障而影響到整個發(fā)電模塊或整個電站，且局部故障檢修時不影響其 他模塊的運行； ●有利于工程分步實施； 各子系統(tǒng)組件安裝方式及數(shù)量 根據(jù)本項目所在當?shù)鼐暥龋诰暥冉歉浇某蛘蟽A斜面上全年所接受日照輻射總量最多，oo o本工程所在地緯度為44，對固定支架安裝，本工程擬采用朝向正南（方位角0）34 固 定傾角安裝。 太陽電池方陣間距計算 在北半球，對應最大日照輻射接收量的平面為朝向正南，與水平面夾角度數(shù)與當?shù)鼐暥认喈數(shù)膬A斜平面，固定安裝的光伏組件要據(jù)此角度傾斜安裝。陣列傾角確定后，要注意南北向前后陣列間要留出合理的間距，以免前后出現(xiàn)陰影遮擋，前后間距為：冬至日（一年當中物體在太陽下陰影長度最長的一天）上午9：00到下午3：00，組件之間南北方向無陰影遮擋。固定方陣安裝好后傾角不再調(diào)整或人工季節(jié)性調(diào)整。固定光伏組件方陣的支架采用鍍鋅型鋼插入支架 計算當光伏組件方陣前后安裝時的最小間距D 一般確定原則：冬至當天早9：00至下午3：00太陽能電池組件方陣不應被遮擋。計算公式如下： D=cosβL，L=H/tanα，α=arcsin(sinφsinδ+cosφcosδcosω)，即等于： D=cosβH/tan[arcsin()] 太陽高度角的公式：sinα=sinφsinδ+cosφcosδcosω 太陽方位角的公式：sinβ=cosδsinω/cosα 式中：φ為當?shù)鼐暥龋?δ為太陽赤緯， 度； ω為時角，上午9:00 的時角為45 度。光伏組件排布方式為： 176。，地面坡度約為5 度，經(jīng)計算，在當?shù)毓夥M件傾角為緯度角34177。1176。范圍內(nèi)的平面上所接受太陽輻射量最大，本工程擬以 34176。傾角朝向正南固定安裝光伏組件。組件傾斜34176。后，組件上緣與下緣產(chǎn)生相對高度差，陽光下組件產(chǎn)生陰影，為保證在本項目選址地處，冬至日上午九時到下午三時子方陣之間不形成陰影遮擋，經(jīng)計算，各類型組件傾斜后組件上緣與下緣之間相對高度與前后排安裝距離1500mm 子系統(tǒng)陣列設計 根據(jù)上述參數(shù)并匹配逆變器參數(shù)，我們選用多晶硅太陽能電池，每個太陽能電池串列可采用 6*12 塊電池組件串聯(lián)組成。由于每個電池串列的電流較小，所以先將 4 個電池串列通過防水三通進行并聯(lián)作為 1 路 6 路作為一組并聯(lián)接入一個匯流箱 綜上所述，每個300kW 的并網(wǎng)發(fā)電單元需配置724 個電池串列，即有 7240 塊電池組件。整個系統(tǒng)有165個300kW 并網(wǎng)發(fā)電單元，需配置90500 個電池串列，即有204082 塊電池組件，總功率約為50MW。 光伏電站系統(tǒng)構成總結 本50MW(并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組件、方陣防雷接線箱、并網(wǎng)逆變器、配電保護系統(tǒng)、電力變壓器和系統(tǒng)的通訊監(jiān)控裝置組成。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要組成如下： ●50MW多晶硅太陽能電池組件及其支架； ●直流監(jiān)測配電箱； ●光伏并網(wǎng)逆變器； ●配電裝置（交流配電和升壓變壓器）； ●系統(tǒng)的計算機監(jiān)控裝置； ●系統(tǒng)的防雷及接地裝置； ●土建、配電房等基礎設施； 6 電氣設計 電氣一次部分 電氣主接線光伏電站電氣主接線 本工程裝機容量為 50MW，擬采用單機容量為 300kW 的逆變器，將整個發(fā)電系統(tǒng)分為 165 個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)配置 1 臺逆變器。每 2MW 設置 1 臺升壓變，容量按 2000kVA 考慮，電壓比為20/。整個電站共配置2 臺升壓變。各子系統(tǒng)通過 電纜將電能輸送至升壓站，升壓站內(nèi)設置 配電裝置及20kV 配電裝置，主變壓器露天布置。20kV 配電裝置采用單母線接線。本工程中光伏電站的總裝機容量在電網(wǎng)系統(tǒng)中所占比例較小，并網(wǎng)時在電壓偏差、頻率、諧波和功率因數(shù)方面應滿足實用要求并符合標準。光伏電站運行時，選用的逆變器裝置產(chǎn)生的諧波電流的總諧波畸變率控制在 5%以內(nèi)，符合《電能質量 公用電網(wǎng)諧波》（GB 145491993）和中國相關法規(guī)的規(guī)定。光伏電站并網(wǎng)運行時，并網(wǎng)點的三相電壓不平衡度不超過《電能質量 三相電壓允許不平衡度》（GB 155431995）規(guī)定的數(shù)值，％。這也符合中國相關法規(guī)的規(guī)定 本工程選配的逆變器裝置輸出功率因數(shù)能達到 ，可以在站內(nèi)升壓至 20kV 電壓等級接入電力系統(tǒng)。無功補償裝置的設置待接入系統(tǒng)設計確定。光伏電站站用電 因光伏電站無人值守，用電負荷非常少，站用電源考慮從附近的380V 線路引接。 主要電氣設備選擇 ☆（1）升壓變及高低壓配電裝置的選擇 升壓變選擇用免維護的干式變壓器。高壓開關柜選用中壓環(huán)網(wǎng)柜，配負荷開關加高遮斷容量后備式限流熔斷器，低壓開關柜選用GCS 低壓抽出式開關柜。（2）20/ 配電變壓器的保護 20/ 配電變壓器的保護配置采用具有接通、隔斷和接地功能的三工位負荷開 關加高遮斷容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，又可斷開短路電流，并具備開合空載變壓器的性能，能有效保護配電變壓器。（3）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，以保護設備。高遮斷容量后備式限流熔斷器選擇美國Samp。C 公司的熔斷器及熔絲，該類產(chǎn)品具有精確的時間電流特性；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等特性。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)。（4）中壓防雷保護單元 中壓防雷保護單元選用復合式過電壓保護器，該過電壓保護器采用硅橡膠復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體外，其他部分被絕緣體封閉?？捎行拗拼髿膺^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。該產(chǎn)品可直接安裝在高壓開關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。（5）中壓電能計量表 中壓電能計量表是真正反應整個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的計量裝置，其準確度和穩(wěn)定性十分重要。采用性能優(yōu)良的高精度電能計量表至關重要。為保證發(fā)電數(shù)據(jù)的安全，在高壓計量回路同時裝一塊機械式計量表，作為 IC 式電能表的備用或參考。該電表不僅要有優(yōu)越的測量技術，還要有非常高的抗干擾能力和可靠性。同時，該電表還可以提供靈活的功能：顯示電表數(shù)據(jù)、顯示費率、顯示損耗（ZV）、狀態(tài)信息、警報、參數(shù)等。此外，顯示的內(nèi)容、功能和參數(shù)可通過光電通訊口用維護軟件來修改。通過光電通訊口，還可以處理報警信號，讀取電表數(shù)據(jù)和參數(shù)。（6）監(jiān)控裝置 采用高性能工業(yè)控制 PC 機作為系統(tǒng)的監(jiān)控主機，配置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多機版監(jiān)控軟件，采用 RS485 通訊方式，連續(xù)每天 24 小時不間斷對所有并網(wǎng)逆變器的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。能實時顯示電站的當前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計總發(fā)電量、累計 CO2 總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖?？刹榭疵颗_逆變器的運行參數(shù)，主要包括：直流電壓、直流電流、直流功率、交流電壓、交流電流、逆變器機內(nèi)溫度、時鐘、頻率、當前發(fā)電功率、日發(fā)電量、累計發(fā)電量、累計 CO 減排量、每天發(fā)電功率曲線圖等。所有逆變器的運行狀態(tài)，采用聲光報警方式提示設備出現(xiàn)故障，可查看故障原因及故障時間，監(jiān)控的故障信息至少包括以下內(nèi)容：電網(wǎng)電壓過高、電網(wǎng)電壓過低、電網(wǎng)頻率過高、電網(wǎng)頻率過低、直流電壓過高、逆變器過載、逆變器過熱、逆變器短路、散熱器過熱、逆變器孤島、DSP 故障、通訊失敗等。此外，監(jiān)控裝置可每隔 5 分鐘存儲一次電站所有運行數(shù)據(jù)，可連續(xù)存儲20 年以上的電站所有的運行數(shù)據(jù)和所有的故障紀錄。監(jiān)控軟件具有集成環(huán)境監(jiān)測功能，主要包括日照強度、風速、風向、室外和室內(nèi)環(huán)境溫度和電池板溫度等參量。（7）環(huán)境監(jiān)測儀 本系統(tǒng)配置 1 套環(huán)境監(jiān)測儀，用來監(jiān)測現(xiàn)場的環(huán)境溫度、風速、風向和輻射強度等參量，其 RS485 通訊接口可接入并網(wǎng)監(jiān)控裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，實時記錄環(huán)境數(shù)據(jù)。（8）過電壓保護及接地 為了保證本工程光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安全可靠，防止因雷擊、浪涌等外在因素導致系統(tǒng)器件的損壞等情況發(fā)生，系統(tǒng)的防雷接地裝置必不可少。（9）過電壓保護 本工程光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的防雷接地裝置按三級防雷建筑物考慮，構筑物的防雷主要采用避雷帶進行防雷保護。并根據(jù)廠地實際情況適當布置避雷針以防直擊雷的危害。對于運行設備的投入或退出，電力系統(tǒng)的故障等情況而導致系統(tǒng)參數(shù)的改變，結果形成電氣設備內(nèi)部過電壓情況，采取在20kV 高壓開關柜的出線端加裝過電壓保護器措施。（10）接地 本工程的接地主要包括以下幾個方面： ① 防雷接地 包括避雷帶以及低壓避雷器等。② 工作接地 包括逆變器的中性點、電壓互感器和電流二次側線圈。③ 保護接地 包括太陽能電池支架、控制器、逆變器、配電柜外殼、電纜外皮、穿線金屬管道的外皮。④ 屏蔽接地 包括電子設備的金屬屏蔽 本工程接地網(wǎng)設計原則為以水平接地體為主，輔以垂直接地體的人工復合接地網(wǎng)，接地電阻應不大于4?。接地裝置的電位、接觸電位差和跨步電壓差均能滿足要求。接地網(wǎng)經(jīng)常有人的走道處應鋪設礫石，瀝青路面下或在地下裝設兩條與接地網(wǎng)相連的“帽 檐式”均壓帶。水平接地體采用鍍鋅扁鋼,垂直接地體采用鍍鋅鋼管。（11）照明和檢修網(wǎng)絡 本工程采用照明與動力混合供電的方式。正常照明網(wǎng)絡電壓為 380/220V。事故照明采用應急燈，不設置廠區(qū)照明。檢修電源設置檢修箱，由配電間供電。檢修配電箱的容量應根據(jù)其檢修范圍內(nèi)檢修用電焊機 臺數(shù)和檢修負荷大小確定，每個檢修單元的檢修配電箱應連接成檢修網(wǎng)絡。（12）電纜設施及防火 ① 電纜的選取 本 50MW 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)電纜的選取主要考慮以下因數(shù)：電纜的絕緣性能、電纜的耐熱阻燃性能、電纜的防火防光、電纜的敷設方式、電纜的大小與規(guī)格等。綜合以上因數(shù)，本工程中，組件與組件之間的連接電纜選用耐熱、防化學物質、防潮、防暴曬電纜；方陣內(nèi)部和方陣之間的連接電纜選用防潮、防暴曬電纜。20kV 電力電纜選用銅芯交聯(lián)聚乙烯電纜、400V 電力電纜選用銅芯聚氯乙烯電纜。② 電纜設施 配電室內(nèi)主要采用電纜溝，廠區(qū)主要采用電纜溝與穿管相結合的方式。輔助廠房內(nèi)采用橋架及電纜溝相結合的敷設方式。③ 電纜防火 為防止電纜著火時火災蔓延造成嚴重的后果，本期工程采取以下措施： 1)配電室內(nèi)及由配電室引出的電力電纜、控制電纜、測量信號電纜均采用阻燃措施。2)在電纜溝分支處和進入建筑物的入口處應設立防火門或防火隔斷。廠區(qū)部分的 溝道每隔 60m 應設防火墻。3)在電纜敷設完成后，將所有的電纜孔洞，所有高低壓開關柜、控制屏、保護屏、動力箱、端子箱處要求采用有效阻燃材料進行防火封堵。（13）逆變器 并網(wǎng)型逆變器選型時除應考慮具有過/欠電壓、過/欠頻率、防孤島效應、短路保護、逆向功率保護等保護功能外，同時應考慮其電壓（電流）總諧波畸變率較小，以盡可能減少對電網(wǎng)的干擾。整個光伏系統(tǒng)采用若干組逆變器，每個逆變器具有自動檢測功能，并能夠隨著太陽能組件接受的功率，以最經(jīng)濟的方式自動識別并投入運行。本工程擬選用的 Solarmax300C 逆變器功率為 300kW，輸入直流電壓范圍為DC430800V，最大允許輸入電壓900V，輸出交流電壓為380V，諧波畸變率小于 3%（13）匯流箱 每個逆變器都連接有若干串光伏組件，這些光電組件通過匯流箱和直流配電柜連接到逆變器。匯流箱滿足室外安裝的使用要求，絕防護等級達到 IP54，同時可接入