【正文】 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。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(zhì)，陣列安裝基座采用凝土基礎，如下圖所示：農(nóng)場 10MWp 光伏電站與 10MW 光熱電站一體化項目可行性研究報告22圖63 混凝土基座計算當光伏組件方陣前后安裝時的最小間距D，如下圖所示：圖64 陣列陰影示意圖一般確定原則：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/tan?，?=arcsin(sin?sin?+cos?cos? cos?)，即等于：D=cosβH/tan[arcsin(??)]太陽高度角的公式：sin?=sin?sin? +cos?cos?cos?太陽方位角的公式：sinβ=cos ?sin?/cos?式中：? 為當?shù)鼐暥龋? 為太陽赤緯， 度；? 為時角，上午 9:00 的時角為 45 度。光伏組件排布方式為：農(nóng)場 10MWp 光伏電站與 10MW 光熱電站一體化項目可行性研究報告23本項目實施地當?shù)鼐暥葹?42176。78′，經(jīng)計算，在當?shù)毓夥M件傾角為緯度角177。1176。范圍內(nèi)的平面上所接受太陽輻射量最大，本工程擬以 41176。傾角朝向正南固定安裝光伏組件。 光伏電站系統(tǒng)構成總結本10MWp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。某10MWp光伏電站與10MW光熱電站一體化工程系統(tǒng)主要組成如下：●10MWp單晶硅太陽能電池組件及其固定支架；10MW熱應力機組●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； 電氣設計 電氣一次部分 接入系統(tǒng)方案根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機容量和周邊電網(wǎng)實際接線情況，提出如下接入系統(tǒng)方案：建議該工程通過附近國家電網(wǎng)的 110kV 變電站并網(wǎng)，光伏電站電能以 35kV 線路送至 110kV 變電站。35kV 并網(wǎng)線路側(cè)，裝設斷路器及隔離開關，設置明顯斷開點，以保證檢修和事故處理時的安全。光伏電站最終的接入系統(tǒng)方案將根據(jù)經(jīng)過審批的“光伏電站接入系統(tǒng)設計” 方案來決定。 電氣主接線光伏電站電氣主接線由于本工程裝機容量為 10MWp+10MW，將整個發(fā)電系統(tǒng)分為 10 個子系統(tǒng)。每個子系統(tǒng)為 1MW。在各子系統(tǒng)內(nèi)升壓至 35kV。升壓變?nèi)萘糠謩e按 1000kVA 考慮，電農(nóng)場 10MWp 光伏電站與 10MW 光熱電站一體化項目可行性研究報告24壓比為 。整個電站配置 10 臺升壓變。各子系統(tǒng)的升壓變及其 380V 匯流段布置在各子系統(tǒng)的配電間內(nèi)，與逆變器一起，構成每個子系統(tǒng)的變配電一體電源裝置。各子系統(tǒng)通過 35kV 電纜將電能輸送至位于電站近 35kV 變電站側(cè)的綜合一體控制系統(tǒng)，綜合控制樓內(nèi)設置 35kV 配電裝置，35kV 配電裝置采用單母線接線，各子系統(tǒng)升壓變 2 回，35kV 母線設備 1 回，35kV 線路 1 回，無功補償裝置回路 2 回。35kV線路以架空形式送至 110kV 變電站。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。本電站諧波由逆變器產(chǎn)生，逆變器輸出端總電流波形畸變率3%(額定功率狀態(tài)下)，變壓器接線組別為 Yd11，與逆變器相連側(cè)為三角形接線，對三次及三的倍數(shù)次諧波有一定的過濾作用。因此，35kV 側(cè)總的諧波量3%，符合《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》（GB 145491993）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(zhì)量 三相電壓允許不平衡度》 （GB 155431995）規(guī)定的數(shù)值，接于公共連接點的每個用戶，電壓不平衡度允許值一般為 ％。本工程選配的逆變器裝置輸出功率因數(shù)能達到 ，交流側(cè)可經(jīng)升壓變壓器升壓至 10kV 電壓等級接入主變壓器。各子系統(tǒng)將以 35kV 電壓等級接入位于綜合控制樓的 35kV 配電裝置后，由一條 35kV 架空線路送至 35\110kV 變電站。因本工程無大規(guī)模的旋轉(zhuǎn)設備，消耗無功功率很小，本工程按裝機容量的 10%設置無功補償裝置，為電站的升壓變、線路等提供無功功率補償。光伏電站站用電本站站用電源由國家電網(wǎng) 10kV 配電裝置引接。在光伏綜合控制樓設置站用電配電裝置，配置 1 臺站用變壓器，容量初步定為 250kVA。配電裝置采用抽屜式開關柜型式。站用電用于供給本站內(nèi)各處照明、暖通、檢修等負荷。站用電源來國家電網(wǎng)10kV 配電裝置。當該電源事故或停運時，經(jīng)隔離變壓器切換至站內(nèi)不間斷電源系統(tǒng)，后由送出線路倒送電至站用電配電裝置。 主要電氣設備選擇短路電流計算本工程 35kV 短路電流水平按照 25kA 設計，在系統(tǒng)容量給定后將重新進行短路電農(nóng)場 10MWp 光伏電站與 10MW 光熱電站一體化項目可行性研究報告25流計算。主要電氣設備選擇：（1）逆變器/升壓變一體系統(tǒng)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。本工程選用 1000KC 型逆變器作為全站主要逆變裝置。 /升壓變選用環(huán)氧樹脂澆鑄的 ZGSZG 型干式變壓器。為了減少三次諧波，升壓變壓器選用接線組別為 Yd11 的變壓器。型號 ZGSZG1000/35，額定容量 1000kVA，電壓比 177。2%/，接線組別 Yd11，短路阻抗 Ud=%，冷卻方式 AN/FN。變壓器裝設帶報警及跳閘信號的溫控設施。跳閘信號接至 35kV 高壓開關柜和變壓器低壓側(cè)進線開關，動作于跳閘。溫度信號接至綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)。（2）35kV 配電裝置高壓開關柜選用鎧裝型金屬封閉手車式開關柜，內(nèi)配真空斷路器，柜內(nèi)配置微機綜合保護裝置。真空斷路器額定開斷電流 25kA。（3） 配電裝置低壓開關柜選用 MNS 型低壓抽出式開關柜。進線斷路器選用框架斷路器，配置智能脫扣器，額定開斷電流為 50kA。 逆變器的技術參數(shù)詳見表 66 表。表 66逆變器技術參數(shù)生產(chǎn)廠家 古瑞瓦特逆變器型號 1000KC輸出額定功率 1000kW最大交流側(cè)功率 1100kW最大交流電流 800A最高轉(zhuǎn)換效率 98%農(nóng)場 10MWp 光伏電站與 10MW 光熱電站一體化項目可行性研究報告26*歐洲效率 %輸入直流側(cè)電壓范圍 0Vdc～1000Vdc最大功率跟蹤（MPP）范圍 550Vdc～1100Vdc最大直流輸入電流 1000A交流輸出電壓范圍 325～455VAC輸出頻率范圍 ～要求的電網(wǎng)形式 TT,TNS,TNC 系統(tǒng)待機功耗/夜間功耗 30W輸出電流總諧波畸變率 3%（額定功率時）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(diào))隔離變壓器（有/無） 有接地點故障檢測（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（請說明） 孤島效應保護工作環(huán)境溫度范圍 －20℃～＋50℃相對濕度 0～90% ，不結露滿功率運行的最高海拔高度 2022m防護類型/防護等級 IP20(室內(nèi))散熱方式 風冷重量 2022kg機械尺寸（寬高 深） 1202228002400mm （5）匯流箱和直流配電柜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農(nóng)場 10MWp 光伏電站與 10MW 光熱電站一體化項目可行性研究報告27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 IP65，同時可接入 16 路以上的太陽電池串列，每路電流最大可達 100A，接入最大光伏串列的開路電壓值可達DC1000V，熔斷器的耐壓值不小于 DC1200V，每路光伏串列具有二極管防反保護功能，配有光伏專用避雷器，正極負極都具備防雷功能，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 DC1200V。匯流箱內(nèi)置組串電流監(jiān)測單元，具有監(jiān)測各組串電流的功能，并以通訊模式將電流監(jiān)測信息傳輸至綜合自動化監(jiān)控裝置。匯流箱和直流配電柜還裝設有浪涌保護器，具有防雷功能。匯流箱的電氣原理圖如圖 613。圖 613 匯流箱電氣原理框圖 過電壓保護及接地防雷依據(jù)《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》 （DL/T 620－1997）第 5 章“雷電過電壓和保護裝置” 中的模型計算，在電池板傾角大于一定的角度時，以組件邊框作為接閃器即可保護到整個組件表面。本工程電池板傾角達到 176。，經(jīng)計算在保護范圍內(nèi)，因此不另設避雷帶，以組件邊框作為避雷帶即可起到防雷作用。應將邊框與光伏電池方陣支架牢靠焊接，并將支架接地。線路防雷，要求光伏發(fā)電系統(tǒng)直流側(cè)的正農(nóng)場 10MWp 光伏電站與 10MW 光熱電站一體化項目可行性研究報告28負極均懸空、不接地，將光伏電池方陣支架接地。直流監(jiān)測配電箱內(nèi)設置電涌保護器，防止雷電引起的線路過電壓。35kV 變壓器、35kV 線路及 35kV 母線裝設氧化鋅避雷器，防止雷電侵入波過電壓。本工程電氣配電裝置大部分采用戶內(nèi)布置，在各配電室、綜合控制樓頂設置避雷帶，防止直擊雷過電壓。接地為保證人身安全，所有電氣設備都裝設接地裝置，并將電氣設備外殼接地。本工程采用以水平接地體為主，以垂直接地體為支撐的接地網(wǎng)。接地電阻值光伏場區(qū)按小于 4Ω考慮，新建升壓站站區(qū)按小于 1Ω 考慮，后期結合擬建場地土質(zhì)情況及工程性質(zhì)再行計算。 全站照明本站照明分為正常照明和事故照明，正常照明電源取自所用電交流電源，事故照明電源取自直流電源屏。綜合控制樓內(nèi)采用節(jié)能熒光燈作為正常照明的光源。為了避免路燈對太陽能組件產(chǎn)生遮擋的影響，屋外主干道路沿線使用草坪燈照明。在配電室及主要通道處設置事故照明，事故照明采用白熾燈，站內(nèi)設事故照明切換屏，正常時交流供電，事故時直流供電。 電氣設備布置本工程各子系統(tǒng)采用模塊化的設計方式，每個子系統(tǒng)均采用類似的配置，每個子系統(tǒng)內(nèi)部設置配電間一座，采用單層布置，分別為逆變器室、380V 配電間。配電間一般位于各子系統(tǒng)中部，使得組件至逆變器的線路短，電能損耗小，電能輸送方便。在電站近國家電網(wǎng) 35kV 變電站側(cè)規(guī)劃設置綜合控制樓一座，單層布置。內(nèi)設置站用電配電室、35kV 配電室、電子設備室等。電子設備室內(nèi)布置站用直流電源屏、UPS 屏、線路保護屏、計量屏、綜合自動化系統(tǒng)等。35kV 配電裝置采用戶內(nèi)成套開關柜，單列布置。 35kV 饋線均采用電纜。 電纜敷設及電纜防火本站各屋內(nèi)配電裝置、逆變器室、電子設備室均設電纜溝，太陽能組件方陣中采農(nóng)場 10MWp 光伏電站與 10MW 光熱電站一體化項目可行性研究報告29用橋架槽盒沿組件板子背面敷設。沿主干道設置電纜溝。電纜構筑物中電纜引至電氣柜、盤或控制屏、臺的開孔部位，電纜貫穿墻、樓板的孔洞處，均應實施阻火封堵。電纜溝道分支處、進配電室、逆變器室、控制室入口處均應實施阻火封堵。 電氣二次部分本工程采用一體化的集中控制方式，在新建控制室內(nèi)實現(xiàn)對所有電氣設備的遙測、遙控、遙信。 綜合自動化系統(tǒng)光伏綜合控制樓設置綜合自動化系統(tǒng)一套，該系統(tǒng)包含計算機監(jiān)控系統(tǒng)，并具有遠動功能，根據(jù)調(diào)度運行的要求，本電站端采集到的各種實時數(shù)據(jù)和信息，經(jīng)處理后可傳送至上級調(diào)度中心，實現(xiàn)少人、無人值班。計算機監(jiān)控范圍有光伏電站各子系統(tǒng)內(nèi)的逆變器、 配電裝置、升壓變以及站用配電裝置、直流系統(tǒng)、 35kV 配電裝置、35kV 主變壓器等。本站共配置通訊管理機 3 臺，組屏安裝于電子設備室，采集各子系統(tǒng)內(nèi)的逆變器、 配電裝置、升壓變的運行數(shù)據(jù)。綜合自動化系統(tǒng)通過通訊管理機與站內(nèi)各電氣設備聯(lián)絡，采集分析各子系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù)，同時實現(xiàn)對各子系統(tǒng)的遠程控制。該綜合自動化系統(tǒng)還采集綜合控制樓內(nèi) 35kV 配電裝置、電子設備間各設備、 35kV 配電裝置的運行數(shù)據(jù)，能夠分析打印各種報表。綜合自動化系統(tǒng)將所有重要信息傳送至位于風電場控制室的監(jiān)控后臺，便于值班人員對各逆變器及光伏陣列進行監(jiān)控和管理，在 LCD 上顯示運行、故障類型、電能累加等參數(shù)。項目公司總部亦可通過該系統(tǒng)實現(xiàn)對光伏電站的遙信、遙測。 綜合保護光伏電站內(nèi)主要電氣設備采用微機保護，以滿足信息上送。元件保護按照《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》 （GB14285－93）配置。主變壓器配有差動、復合電壓閉鎖過流及瓦斯、溫度等非電量保護。干式升壓變壓器設置高溫報警和超溫跳閘保護，動作后跳高低壓側(cè)開關。溫控器留有通訊接口以便上傳信息。35kV 高壓開關柜上裝設測控保護裝置。設過電流保護、差動保護、零序過電流保護、方向保護。測控保護裝置以通訊方式將所有信息上傳至綜合自動化系統(tǒng)。380V 低壓開關柜上裝設具有四段保護功能的框架斷