【導讀】本工程廠址位于江蘇省響水縣。－120°05′21″，北緯33°56′51″－34°32′43″。在鹽城、淮陰、連云港三市交。東臨黃海，與日本、韓國、朝鮮等國隔海相望。公里、鹽城機場100公里。素有“蘇北黃浦江”之稱的灌河流經(jīng)縣境直入。港，現(xiàn)已建成大小碼頭30多座，距連云港僅23海里。目光伏發(fā)電系統(tǒng)、研發(fā)、安裝等,經(jīng)營期限為25年。號文)核準，同年8月開工建設，可望2020年12月竣工并網(wǎng)發(fā)電。程”，設計起點高、新穎，技術參數(shù)標準有國內國際先進水平。豐富，組織機構設置合理。根據(jù)當?shù)匾?guī)劃部門提供的項目用地規(guī)劃，已。滿足20WMP項目用地，并具備風光互補條件。能資源區(qū)劃標準，為三類地區(qū)，適合建設大型光伏電站。本光伏電站計算依據(jù)鹽城市氣象站提供的氣象資料。初步估算年均上網(wǎng)電量為kWh。經(jīng)計算，本期工程方案永久占地區(qū)37萬平方米。后至工程竣工建設總工期為12個月。持的施工和監(jiān)理監(jiān)測，本項目可以有效地防治工程建設引起的水土流失，報告書，并按有關規(guī)定報批。

　　

【正文】 風、防雹、防雨的能力，廣泛應用于各個領域和系統(tǒng)。每片太陽能電池只能產(chǎn)生大約 的直流電壓，遠低于實際使用所需電壓，為了滿足實際應用的需要，需要把太陽能電池串聯(lián)成組件。太陽能電池組件包含一定數(shù)量的太陽能電池，這 些太陽能電池通過導線連接。每件組件通常封裝 72 片太陽能電池片，正常輸出工作電壓約 38 35V 左右。當應用領域需要較高的電壓和電流而單個組件不能滿足要求時，可把多個組件串、并聯(lián)組成太陽能電池方陣，以獲得所需要的電壓和電流。 本項目采用浙江創(chuàng)宇太陽能科技有限公司生產(chǎn)的高效多晶硅太陽能電池組件 , 組件電池按照嚴格的電池檢驗程序，依靠國內國外最先進的光伏檢測機構，保證電池的效率和穩(wěn)定性處于世界先進水平。 單晶硅和多晶硅電池片 多晶硅電池組件 光伏電池組件的主要技術參數(shù)見表 5－ 4： 39 表 5－ 4 光伏組件技術參數(shù)表 組件類型 多晶硅組件 開路電壓 (Voc) 短路電流 (Isc) 最佳工作電壓 (Vmp) 最佳工作電流 (Imp) 峰值功率 (Pmax) 280Wp 最大系統(tǒng)電壓 1000V DC 抗風壓強 2400Pa 短路電流溫度系數(shù) %/℃ 開路電壓溫度系數(shù) － %/℃ 功率溫度系數(shù) － %/℃ 額定工作溫度 45℃ 177。 2℃ 使用溫度范圍 （－ 40） ℃ ～（ +85） ℃ 接線盒特性說明 BOX07 接線盒 組件尺寸 1956 992 50 組件重量 27Kg STC：輻照度 1000W/m2，組件溫度 25℃ ， AM= ● 并網(wǎng)逆變器 并網(wǎng)逆變器為跟隨電網(wǎng)頻率和電壓變化的電流源，并網(wǎng)逆變器將直流電能逆變成交流電能。目前并網(wǎng)型逆變器的研究主要集中于 DCDC和DC－ AC 兩級能量變換的結構， DC－ DC 變換環(huán)節(jié)調整光伏陣列的工作點使其跟蹤最大工作點； DC－ AC 逆變環(huán)節(jié)主要使輸出電流與電網(wǎng)電壓同相位，同時獲得單位功率因數(shù)。 本項目擬采用合肥陽光生產(chǎn)的 500kW 集中型逆變器 , 具有如下特 點 : ● 采用了 新型高效 IGBT 和功率模塊，降低了系統(tǒng)的損耗，提高了系 統(tǒng)的效率。 40 ● 使用全光纖驅動，可靠避免了系統(tǒng)的誤觸發(fā)并大大降低了電磁干擾對系統(tǒng)的影響，從而增強了整機的穩(wěn)定性與可靠性。 ● 重新優(yōu)化的結構和電路設計，減少了的系統(tǒng)的構成元件，降低了系統(tǒng)的成本，提高了系統(tǒng)的散熱效率，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 ● 采用新型智能矢量控制技術，可以抑制三相不平衡對系統(tǒng)的影響，并同時提高直流電壓利用率，拓展了系統(tǒng)的直流電壓輸入范圍。 ● 設計了新型智能人機界面，采用國際流行的觸摸屏技術，大大增加了監(jiān)控的系統(tǒng)參數(shù)，圖形化的 界面特地經(jīng)過人機工程學設計，方便了用戶及時掌握系統(tǒng)的整體信息。特別增強的數(shù)據(jù)采集與存儲功能，可以記錄最近 100 天以內的所有歷史參數(shù)、故障和事件并可以方便導出，為進一步的數(shù)據(jù)處理提供基礎。 ● 增強的防護功能，相比教于普通逆變器，增加了直流接地故障保護，緊急停機按鈕和開 /關旋鈕提供了雙重保護，系統(tǒng)具有直流過壓、直流欠壓、頻率故障、交流過壓、交流欠壓、 IPM 故障、溫度故障、通訊故障等最為全面的故障判斷與檢測。 ● 具有多種先進的通訊方式， RS485/GPRS/Ether 等通訊接口和附件，即使電站地處 偏僻，也能及時通過各種網(wǎng)絡及時獲知系統(tǒng)運行狀況。 ● 經(jīng)過多次升級的系統(tǒng)監(jiān)控軟件，可以適應多語種 windows 平臺，集成環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，界面簡單，參數(shù)豐富，易于操作。 ● 專為光伏電站設計的群控功能，可以即時監(jiān)控天氣變化，并根據(jù)實時信息決定多臺逆變器的關斷或開通，試驗結果表明，該種群控器可以有效提高系統(tǒng)效率 1%－ 2%,從而給用戶帶來更多的收益。 ● 系統(tǒng)的電路與控制算法使用國際權威仿真軟件 41 （ SABER,PSPICE,MATLAB）進行過嚴格的仿真和計算，所有的參數(shù)均為多次優(yōu)化設計的結果，整機經(jīng)過實驗室和現(xiàn)場 多種環(huán)境（不同濕度，溫度）的嚴酷測試，并根據(jù)測試結果對系統(tǒng)進行二次優(yōu)化，以達到最優(yōu)的性能表現(xiàn)。 ● 完善的國內售后服務體系，強大的售后服務能力，反應快，后期運 維成本低。 ● 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； ● 具有直流輸入手動分斷開關，交流電網(wǎng)手動分斷開關，緊急停機操作開關； ● 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）數(shù)據(jù)； ● 可提供包括 RS485 或 Ether（以太網(wǎng)）遠程通訊接口。其中 RS485遵循 Modbus 通訊協(xié)議； Ether（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。 500kW 集中型光伏并網(wǎng)逆變器技術參數(shù)表 逆變器技術參數(shù) 生產(chǎn)廠家 合肥陽光 逆變器型號 SG500kTL 輸出額定功率 500kW 最大直流側功率 550kW 最高轉換效率 % 歐洲效率 % 輸入直流側電壓范圍 480V － 880V 最大功率跟蹤（ MPP）范圍 480Vdc～ 820Vdc 最大直流輸入電流 1200A 交流輸出電壓范圍 270V 輸出頻率范圍 50Hz － 60Hz 要求的電網(wǎng)形式 IT系統(tǒng) 待機功耗 /夜間功耗 100W 42 輸出電流總諧波畸變率 3%（額定功率時） 功率因數(shù) 功率因數(shù) 自動投運條件 直流輸入及電網(wǎng)滿足要求，逆變器自動運行 斷電后自動重啟時間 5min(時間可調 ) 隔離變壓器（有 /無） 無 接地點故障檢測（有 /無） 有 過載保護（有 /無） 有 反極性保護（有 /無） 有 過電 壓保護（有 /無） 有 其它保護 孤島效應保護 ,過熱保護等 工作環(huán)境溫度范圍 － 20℃ ～＋ 40℃ 相對濕度 0～ 95%，不結露 滿功率運行的最高海拔 高度 ≤2020 米 (超過 2020 米需降額使用 ) 噪音 ≤60dB ≤60dB 電網(wǎng)監(jiān)控 按照 UL1741 標準 按照 UL1741 標準 防護類型 /防護等級 IP20（室內） IP20（室內） 散熱方式 風冷 風冷 重量 1800kg 械尺寸（寬 高 深） 28002180mm850 電站整體設計 概述 本期工程采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案，將系統(tǒng)分成 20個光伏并網(wǎng)發(fā)電單元，分別經(jīng)過升壓變壓器和 10kV 配電裝置并入電網(wǎng)。 系統(tǒng)按照 20個 1MWp 的光伏并網(wǎng)發(fā)電單元進行設計，并且每個1MWp 單元采用 2 臺 500kW 并網(wǎng)逆變器的方案。每個光伏并網(wǎng)發(fā)電單元的電池組件采用串并聯(lián)的方式組成多個太陽能電池陣列，太陽能電池陣列輸入光伏方陣初級防雷匯流箱、直流配電柜后，經(jīng)光伏并網(wǎng)逆變器和交流低壓配電柜接入 10KV 升壓變壓器升壓為 10KV 接入電網(wǎng)。 每個太陽能發(fā)電單元設一臺升壓變壓器，升壓變壓器采用三相 43 1250kVA 油浸變壓器。光伏組件陣列、直流匯流箱、逆變器及升壓變壓器以 1MW 單元為單位就地布置，出線經(jīng) 10kV 電纜接至 10KV 配電室。 太陽能電池組件全部采用國產(chǎn)多晶硅組件，所有支架全部為固定支架。本工程在綜合樓樓頂安裝一套環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，主要監(jiān)測的參數(shù)有：風速、 風向、環(huán)境溫度、太陽能電池溫度、太陽輻射等。 設計原則 （ 1）太陽能電池方陣排列布置需要考慮地形，地貌的因素，要與當?shù)刈匀画h(huán)境有機的結合。同時設計要規(guī)范，并兼顧光伏電站的景觀效果，在整個方陣場設計中盡量節(jié)約土地。太陽電池方陣的布 置設計包括陣列傾角設計，方位角設計，陣列間距設計，需根據(jù)總體技術要求，地理位置，氣候條件，太陽輻射能資源，場地條件等具體情況來進行。 （ 2）盡量保證南北向每一列組件在同一條軸線上，使太陽電池組件布置整齊，規(guī)范，美觀，接受太陽能幅照的效果最好，土地利用更緊湊，節(jié)約。 （ 3）每兩列組件之間的間距設置必須保證在太陽高度角最低的冬至日時，所有組件仍有 6 小時以上的日照時間。 安裝方式設計 （ 1）太陽電池陣列傾角的確定 方陣安裝傾角的最佳選擇取決于諸多因素，如地理位置，全年太陽輻射分布，直接輻射與散射 輻射比例，負載供電要求和特定的場地條件等。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)方陣的最佳安裝傾角可采用專業(yè)系統(tǒng)設計軟件進行優(yōu)化設計來確定，它應是系統(tǒng)全年發(fā)電量最大時的傾角。光伏組件排 44 布方式為：組件傾斜后，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冬至日上午九時到下午三時光伏組件方陣之間接受的輻射量最大，根據(jù)計算，本工程確定太陽電池方陣支架傾角均為 27 度。 （ 2）太陽電池陣列間距的設計計算： 光伏組件布置一般確定原則：冬至當天 9:00～ 15:00 太陽電池方陣不應被遮擋。光伏方陣陣列間距應不小于 D。 在北半球，對應最大日照輻射接收量的平面為朝向正南，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。 固定光伏組件方陣的支架采用鍍鋅角鋼，根據(jù)本項目的巖土性質，陣列安裝基座采用凝土基礎，如下圖所示： 圖 5－ 5 混凝土基座 計算光伏組件方陣安裝的前后最小間距 D，如下圖所示： 45 圖 5－ 6 陣列陰影示意圖 一般確定原則：冬至當天 9:00～ 15:00 太陽電池方陣不應被遮擋。光伏方陣陣列間距或可能遮擋物與方陣底邊垂直距離應不小于 D。 計算公式如下： 式中： φ 為緯度 (在北半球為正、南半球為負 )，該項目緯度取北緯 33176。56′； H 為光伏方陣陣列或遮擋物與可能被遮擋組件底邊高度差，該項目如果根據(jù)上式計算， 27176。傾角傾斜安裝時，為保證在 9:00～ 15:00 時段內前排電池板不會對后排產(chǎn)生影響，前后排電池組件之間間距為 ，如下圖示意所示： 圖 5－ 7 安裝傾角為 27度 （ 3）單支架電池組串的排列設計： 每個晶體硅太陽組件串支架的縱向為 2 排，每排 18 塊組件，即：每 46 個單支架上安裝 36 塊晶體硅太陽電池組件，構成 2 個組串。每一個支架陣面平面尺寸為（ ）。 方陣布置說明 本項目每一個 1MWP光伏發(fā)電單元組成一個 1MWP光伏發(fā)電單元系統(tǒng)，在 1MWP 光伏發(fā)電單元方陣中間設置 1 臺箱式變電站，同時考慮預留一定的檢修通道。 為了減少至逆變器直流電纜數(shù)量，盡量少占土地及布置的規(guī)整性，即每 1MWP 方陣布置 102 個支架 , 共有 204 個組件串。 光伏電站發(fā)電量估 算 太陽能 光伏電站發(fā)電量計算方法 ： 根據(jù)太陽輻射資源分析所確定的光伏電場多年平均年輻射總量，結合初步選擇的太陽能電池的類型和布置方案，進行光伏電場年發(fā)電量估算。 從氣象站得到的資料，一般為水平上的太陽輻量，換算成光伏陣列傾斜面的輻射量，才能進行光伏系統(tǒng)發(fā)電量的計算。對于以某一傾角固定式安裝的光伏陣列，所接受到的太陽輻射能與傾斜的角度有關，其中較為簡便的計算日輻射量的公式如下 : Rβ = S[sin(α－ β)/sinα] + D 圖 5－ 8傾斜方陣面上的太陽總輻射量計算圖 47 式中： Rβ—傾斜方陣 面上的太陽總輻射量； D—散射輻射量 ,假定 D 與斜面傾角無關； S—水平面上的太陽直接輻射量； β—方陣傾角； α— 午時分的太陽高度角。 根據(jù)光伏電場場址周圍的地形圖，經(jīng)對光伏電場周圍環(huán)境、地面建筑物情況進行考察，建立的本工程太陽能光伏發(fā)電場上網(wǎng)電量的計算模型。 單位面積電池板的年發(fā)電量 g 簡化計算如下： 其中： E q 為多年平均年輻射總量， η 1 為光伏電池的光電轉換效率。 代入上計算公式，得出單位面積光伏組件年發(fā)電量。 理論發(fā)電量是在理想情況下得出太陽能電池組件輸出的直流發(fā)電量計算。 并網(wǎng)光伏 系統(tǒng)的效率是指 :系統(tǒng)實際輸送上網(wǎng)的交流發(fā)電量與組件標稱容量在沒任何能量損失的情況下理論上的能量之比。標稱容量 1kWp 的組件，在接受到 1kW/m2 太陽輻射能時理論發(fā)電量應為 1kWh。 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率主要由光伏陣列的效率、逆變器的效率、交流并網(wǎng)效率等三部分組成。 1）系統(tǒng)損耗和效率分析 ① 光伏組件效率 η1: 光伏陣列在 1000W/㎡ 太陽輻射強度下 ,實際的直流輸出功率與標稱功率之比。光伏陣列在能量轉換與傳輸過程中的損失包括 :組件匹配損失、表面塵埃遮擋損失、不可利用的太陽輻射損失、溫度的影響、最大功 率點跟蹤 (MPPT)精度、以及直流線路損失等。根據(jù)