【正文】 方便運(yùn)行和檢修、盡可能減小建筑體積，縮短電纜長(zhǎng)度，減少不必要的設(shè)備。各專(zhuān)業(yè)在方案優(yōu)化論證的基礎(chǔ)上，得出是否可行的結(jié)論和存在的問(wèn)題。 規(guī)劃設(shè)計(jì)原則電力系統(tǒng)：提出負(fù)荷特性分析意見(jiàn)及建設(shè)進(jìn)度，提出電力送出方案，確定本期項(xiàng)目機(jī)組出線電壓等級(jí)及回路數(shù)。電站型式：本期湖南衡南縣洪山鎮(zhèn) 20MWp地面分布式光伏電站，在工藝技術(shù)路線的選擇上，既要采用目前先進(jìn)可靠技術(shù)，又要做到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)的先進(jìn)性要服從于經(jīng)濟(jì)的合理性和國(guó)家的政策，對(duì)于國(guó)內(nèi)已經(jīng)成熟和過(guò)關(guān)的產(chǎn)品則盡量以國(guó)產(chǎn)設(shè)備為主。電站水源：項(xiàng)目施工用水?dāng)M取自市政自來(lái)水或河水。電氣：優(yōu)選并網(wǎng)方案，論證主要設(shè)備選擇，提出自動(dòng)控制水平。水文氣象：對(duì)影響建設(shè)電站的水文、氣象條件，作出判斷，提出建設(shè)電30 / 77站的可能性。環(huán)境保護(hù)：要認(rèn)真執(zhí)行環(huán)境保護(hù)政策，進(jìn)行環(huán)保分析計(jì)算。根據(jù)環(huán)保要求，滿(mǎn)足國(guó)家新頒布的現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定。應(yīng)加強(qiáng)與省市環(huán)保部門(mén)的聯(lián)系，以取得支持。施工組織：與有關(guān)單位配合，規(guī)劃好施工生活區(qū)等，提出建設(shè)進(jìn)度的初步輪廓。節(jié)約能源：各有關(guān)專(zhuān)業(yè)應(yīng)擬定出節(jié)約能源的措施。技經(jīng)部分：編制投資估算，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析和評(píng)價(jià)。 項(xiàng)目并網(wǎng)方案 并網(wǎng)設(shè)計(jì)本項(xiàng)目位于衡南縣洪山鎮(zhèn)揚(yáng)名村，擬定最終規(guī)模裝機(jī)容量為 20MW。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)光伏組件轉(zhuǎn)化為直流電力，再通過(guò)并網(wǎng)型逆變器將直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波電流并入電網(wǎng)。根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量和并網(wǎng)配電變壓器容量情況，提出如下并網(wǎng)方案：該光伏電站所發(fā)電量均為直接并網(wǎng)，因?yàn)橹苯訉㈦娔茌斎腚娋W(wǎng)，光伏獨(dú)立系統(tǒng)中的蓄電池完全被光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的電網(wǎng)所取代，免除配置蓄電池，省掉了蓄電池蓄能和釋放的過(guò)程，可以充分利用光伏陣列所發(fā)的電力，從而減小了能量的損耗，降低了系統(tǒng)成本。 并網(wǎng)分析太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件、并網(wǎng)逆變器、計(jì)量裝置及配電系統(tǒng)組成，由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的一些特點(diǎn)，發(fā)電裝置接入電網(wǎng)時(shí)對(duì)系統(tǒng)電網(wǎng)有一定不利影響。并網(wǎng)過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)電網(wǎng)的影響主要考慮以下幾個(gè)方面：第一，由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置的實(shí)際輸出功率隨光照強(qiáng)度的變化而變化，輸出功率不穩(wěn)定，并網(wǎng)時(shí)對(duì)系統(tǒng)電壓有影響，造成一定的電壓波動(dòng)。第二，太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置輸出的直流電能需經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換為交流電能，將產(chǎn)生一定量的諧波，并網(wǎng)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)諧波方面的要求。系統(tǒng)電壓波動(dòng)計(jì)算太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置的實(shí)際輸出功率隨光照強(qiáng)度的變化而變化，白天光照強(qiáng)度最強(qiáng)時(shí)，發(fā)電裝置輸出功率最大，夜晚幾乎無(wú)光照以后，輸出功率基本為31 / 77零。因此，除設(shè)備故障因素以外，發(fā)電裝置輸出功率隨日照、天氣、季節(jié)、溫度等自然因素而變化，輸出功率不穩(wěn)定。計(jì)算考慮最嚴(yán)重情況下，發(fā)電裝置突然切機(jī)對(duì)系統(tǒng)接入點(diǎn)電壓造成的影響。諧波問(wèn)題太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)光伏組件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電能，再通過(guò)并網(wǎng)型逆變器將直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波電流，并入電網(wǎng)（35kV），在將直流電能經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換為交流電能的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生諧波。參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波（GB/T1454993）》，關(guān)于公用電網(wǎng)諧波電壓限值及諧波電流允許值的規(guī)定，見(jiàn)表 51。本報(bào)告按此標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校核太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波對(duì)系統(tǒng)的影響。表 51 公用電網(wǎng)諧波電壓限值電網(wǎng)標(biāo)稱(chēng)電壓（kV） 電壓總諧波畸變率（%）35 根據(jù)目前并網(wǎng)型逆變器樣本資料，逆變后總電壓波形畸變率低于 %，基本能滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于公用電網(wǎng)諧波電壓限值的規(guī)定。對(duì)于注入公共連接點(diǎn)的諧波電流允許值的規(guī)定，由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率比較不穩(wěn)定，實(shí)際注入公共連接點(diǎn)的諧波電流需在發(fā)電裝置并網(wǎng)時(shí)按規(guī)定測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量。因此，在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)際并網(wǎng)時(shí)需對(duì)其諧波電壓（電流）進(jìn)行測(cè)量，檢測(cè)其是否滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，如不滿(mǎn)足，需采取加裝濾波裝置等相應(yīng)措施，濾波裝置可與無(wú)功補(bǔ)償裝置配合安裝。 電站總平面布置 設(shè)計(jì)原則合理分區(qū)，功能分區(qū)明確。道路組織順暢，滿(mǎn)足交通和運(yùn)輸要求。結(jié)合基地周邊環(huán)境現(xiàn)狀，因地制宜，合理確定方陣平面。結(jié)合生態(tài)，注重環(huán)保。 平面布置本系統(tǒng)擬采用 260W多晶硅太陽(yáng)電池組件，共 。項(xiàng)目總?cè)萘?0MW，組件全部采用最佳傾角固定式支架進(jìn)行安裝，各太陽(yáng)能電池組件安裝指32 / 77標(biāo)見(jiàn)下表：序號(hào) 項(xiàng)目名稱(chēng) 單位 數(shù)值1 所需電池板數(shù)量 塊 2 標(biāo)準(zhǔn)直流輸出功率 kWp 202203 電池板面積 m2 4 年理論有效發(fā)電利用小時(shí)數(shù) h 12345 年理論發(fā)電量 kWh 2443．3 萬(wàn)組件排布圖見(jiàn)下：本項(xiàng)目逆變器采用 500KW，每 MW用 500KW的逆變器 2個(gè)，20MW 共用逆變器40個(gè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的供配電情況及居民實(shí)際用電情況，光伏系統(tǒng)采用變壓器升壓至35kV后并入電網(wǎng)，共計(jì) 20個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)，并在每個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)單獨(dú)設(shè)置一臺(tái)計(jì)量?jī)x表，具體接入方案根據(jù)后期業(yè)主提供的用電設(shè)備負(fù)荷情況和電網(wǎng)公司的接入方案為準(zhǔn)。光伏電站設(shè)置計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一套，對(duì)直流匯流箱、直流配電箱、逆變器等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，全面監(jiān)控光伏電站運(yùn)行情況，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)具備向相關(guān)部門(mén)傳輸監(jiān)控信息的能力。 光伏發(fā)電組件選型及發(fā)電量計(jì)算 太陽(yáng)能光伏電池選型目前占主流的太陽(yáng)能電池有單晶硅、多晶硅和非晶硅等硅太陽(yáng)電池。國(guó)內(nèi)幾家大型太陽(yáng)能電池商業(yè)化生產(chǎn)的光伏組件主要以單晶硅電池和多晶硅組件為主，其中多晶硅組件效率在 15%左右。本項(xiàng)目根據(jù)目前市場(chǎng)上三種主流太陽(yáng)能電池組件的光電轉(zhuǎn)化效率、市場(chǎng)價(jià)格、運(yùn)行可靠性、電站的自然環(huán)境、施工條件及設(shè)備運(yùn)輸條件等比較，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，本項(xiàng)目初步選定 260W的多晶硅組件，其性能參數(shù)如下：（1）采33 / 77用高效率多晶體硅太陽(yáng)電池片，轉(zhuǎn)換效率高；（2）使用壽命長(zhǎng)：≥25 年，衰減?。唬?）采用角鍵緊固鋁合金邊框，便于安裝，抗機(jī)械強(qiáng)度高（符合風(fēng)/雪壓要求）；（4）采用高透光率鋼化玻璃封裝，透光率和機(jī)械強(qiáng)度高；（5）采用密封防水的多功能接線盒。本項(xiàng)目采用單塊功率 260Wp多晶硅光伏組件。組件參數(shù)見(jiàn)下表：（1）標(biāo)準(zhǔn)條件下的輸出特性峰值功率（Pmax） 260 W最大功率點(diǎn)電壓(Vmpp) 最大功率點(diǎn)電流(Impp) A開(kāi)路電壓(Voc) V短路電流(Isc) A組件轉(zhuǎn)化效率 %標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件：照度 1000 W/m2，溫度 25℃（2）溫度特性TK Isc + %/KTK Voc %/KTK Pm %/K(3)主要電氣特性曲線如下所示34 / 77（4）主要尺寸如下圖所示組件外觀件下圖：正常工作條件35 / 77（1）環(huán)境溫度：－40℃＋85℃（2）相對(duì)濕度：≤95%（25℃）（3）海拔高度：≤5500m（4）最大風(fēng)速：150 km/h太陽(yáng)能電池組件性能要求（1）提供的組件功率偏差為177。3%。（2）組件的電池上表面顏色均勻一致，無(wú)機(jī)械損傷，焊點(diǎn)無(wú)氧化斑。（3）組件的每片電池與互連條排列整齊，組件的框架整潔無(wú)腐蝕斑點(diǎn)。（4）在標(biāo)準(zhǔn)條件下（即：大氣質(zhì)量 AM=，標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng) E=1000W/m2，溫度為 25177。1℃，在測(cè)試周期內(nèi)光照面上的輻照不均勻性≤177。5%），太陽(yáng)電池組件的實(shí)際輸出功率均大于標(biāo)稱(chēng)功率。（5）太陽(yáng)電池片的效率≥%，組件效率≥%。（6）光伏電池組件具有較高的功率/面積比，功率與面積比=148 W/㎡。功率與質(zhì)量比= W/kg，填充因子 FF≥。（7）組件 2年內(nèi)功率的衰減2%，使用 10 年輸出功率下降不超過(guò)使用前的 10%；組件使用 25 年輸出功率下降不超過(guò)使用前的 20%。（8）組件使用壽命不低于 25年。（9）太陽(yáng)能電池組件強(qiáng)度通過(guò)《IEC61215 光伏電池的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)》中冰雹實(shí)驗(yàn)的測(cè)試要求。并滿(mǎn)足以下要求：撞擊后無(wú)如下嚴(yán)重外觀缺陷：①破碎、開(kāi)裂、彎曲、不規(guī)整或損傷的外表面；②某個(gè)電池的一條裂紋，其延伸可能導(dǎo)致組件減少該電池面積 10%以上；③在組件邊緣和任何一部分電路之間形成連續(xù)的氣泡或脫層通道；④表面機(jī)械完整性，導(dǎo)致組件的安裝和/或工作都受到影響；⑤標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下最大輸出功率的衰減不超過(guò)實(shí)驗(yàn)前的 5%。絕緣電阻應(yīng)滿(mǎn)足初始實(shí)驗(yàn)的同樣要求。（10）太陽(yáng)能電池組件防護(hù)等級(jí) IP65。（11）連接盒采用滿(mǎn)足 IEC 標(biāo)準(zhǔn)的電氣連接，采用工業(yè)防水耐溫快速接插，防紫外線阻燃電纜。（12）組件的封層中沒(méi)有氣泡或脫層在某一片電池與組件邊緣形成一個(gè)通路，氣泡或脫層的幾何尺寸和個(gè)數(shù)符合 IEC61215規(guī)定。36 / 77（13）組件在外加直流電壓 2022V時(shí)，保持 1分鐘，無(wú)擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象。（14）絕緣性能：對(duì)組件施加 1000V的直流電壓，測(cè)量其絕緣電阻應(yīng)不小于 100MΩ。（15）組件采用 EVA、玻璃等層壓封裝，EVA 的交聯(lián)度大于 80%， EVA 與玻璃的剝離強(qiáng)度大于 30N/cm2。EVA 與組件背板剝離強(qiáng)度大于 10N/cm2。（16）光伏電池受光面有較好的自潔能力；表面抗腐蝕、抗磨損能力滿(mǎn)足IEC61215 要求。（17）邊框與電池片之間應(yīng)有足夠距離，確保組件的絕緣、抗?jié)裥院蛪勖?。?8）為保證光伏電池組件及整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，提供光伏電池組件有效的防雷接地措施。（19）組件背面統(tǒng)一地方粘貼產(chǎn)品標(biāo)簽，標(biāo)簽上注明產(chǎn)品商標(biāo)、規(guī)格、型號(hào)及產(chǎn)品參數(shù)，標(biāo)簽保證能夠抵抗二十年以上的自然環(huán)境的侵害而不脫落、標(biāo)簽上的字跡不會(huì)被輕易抹掉。產(chǎn)品包裝符合相應(yīng)國(guó)標(biāo)要求，外包裝堅(jiān)固，內(nèi)部對(duì)組件有牢靠的加固措施及防撞措施。全包裝箱在箱面上標(biāo)出中心位置、裝卸方式、儲(chǔ)運(yùn)注意標(biāo)識(shí)等內(nèi)容。 逆變器選型逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的關(guān)鍵設(shè)備之一，其選型對(duì)于發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率和可靠性具有重要作用。結(jié)合《國(guó)家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》的及其它相關(guān)規(guī)范的要求，在本項(xiàng)目中逆變器的選型主要考慮以下技術(shù)指標(biāo)：?jiǎn)闻_(tái)逆變器容量對(duì)于大中型并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目，一般選用大容量集中型并網(wǎng)逆變器。由于本項(xiàng)目安裝容量取決于占地面積，考慮就近并網(wǎng)原則，需根據(jù)區(qū)段設(shè)置安裝容量選擇逆變器功率。本項(xiàng)目選用 80臺(tái) 500kW功率逆變器。轉(zhuǎn)換效率逆變器轉(zhuǎn)換效率越高，光伏發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率越高，系統(tǒng)總發(fā)電量損失越小，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性也越高。因此在單臺(tái)額定容量相同時(shí)，應(yīng)選擇效率高的逆變器。本項(xiàng)目要求逆變器在額定負(fù)載時(shí)效率不低于 95%，在逆變器額定負(fù)載 10%的情況下，也要保證 90%（大功率逆變器）以上的轉(zhuǎn)換效率。逆變器轉(zhuǎn)換效率包37 / 77括最大效率和歐洲效率，歐洲效率是對(duì)不同功率點(diǎn)效率的加權(quán)，這一效率更能反映逆變器的綜合效率特性。而光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率是隨日照強(qiáng)度不斷變化的，因此選型過(guò)程中應(yīng)選擇歐洲效率高的逆變器。直流輸入電壓范圍太陽(yáng)電池組件的端電壓隨環(huán)境溫度變化而變化，不同地區(qū)環(huán)境溫度不同，直流輸入電壓范圍寬的逆變器可應(yīng)用的地區(qū)更廣。最大功率點(diǎn)跟蹤太陽(yáng)電池組件的輸出功率隨時(shí)變化，因此逆變器的輸入終端電阻應(yīng)能自適應(yīng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行特性，隨時(shí)準(zhǔn)確跟蹤最大功率點(diǎn)，保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的高效運(yùn)行。輸出電流諧波與功率因數(shù)光伏電站接入電網(wǎng)后，并網(wǎng)點(diǎn)的諧波電壓及總諧波電流分量應(yīng)滿(mǎn)足GB/T145491993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的規(guī)定，光伏電站諧波主要來(lái)源是逆變器，因此逆變器必須采取濾波措施使輸出電流能滿(mǎn)足并網(wǎng)要求，電流總諧波含量應(yīng)低于 3%，逆變器功率因數(shù)接近于 1。電壓異常時(shí)響應(yīng)特性逆變器在電網(wǎng)電壓異常時(shí)的響應(yīng)要求滿(mǎn)足下表：并網(wǎng)點(diǎn)電壓 最大分閘時(shí)間U＜50%U N* 50%UN≤U＜85%U N 85%UN≤U≤110%U N 連續(xù)運(yùn)行110%UN＜U＜135%U N 135%UN≤U 注：U N為光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)的電網(wǎng)標(biāo)稱(chēng)電壓。最大分閘時(shí)間是指異常狀態(tài)發(fā)生到逆變器停止向電網(wǎng)送電的時(shí)間。系統(tǒng)頻率異常響應(yīng)光伏電站并網(wǎng)后頻率允許偏差符合 GB/T 15945 的規(guī)定，即偏差值允許177。%Hz，當(dāng)電網(wǎng)接口處頻率超出此范圍時(shí)，過(guò)/欠頻保護(hù)應(yīng)在 ，將光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開(kāi)。可靠性及可恢復(fù)性逆變器應(yīng)具有一定的抗干擾能力、環(huán)境適應(yīng)能力、瞬時(shí)過(guò)載能力，如：過(guò)38 / 77電壓情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)正常運(yùn)行；過(guò)負(fù)荷情況下，逆變器需自動(dòng)向光伏電池特性曲線中的開(kāi)路電壓方向調(diào)整運(yùn)行點(diǎn)，限定輸入功率在給定范圍內(nèi)；故障情況下，逆變器必須自動(dòng)從主網(wǎng)解列。系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)后，在電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)正常范圍之前逆變器不允許并網(wǎng)，且在系統(tǒng)電壓頻率恢復(fù)正常后，逆變器需要經(jīng)過(guò)一個(gè)可調(diào)的延時(shí)時(shí)間后才能重新并網(wǎng)。具有保護(hù)功能根據(jù)電網(wǎng)對(duì)光伏電站運(yùn)行方式的要求，逆變器應(yīng)具有交流過(guò)壓、欠壓保護(hù)，超頻、欠頻保護(hù)，短路保護(hù)，交流及直流的過(guò)流保護(hù)，過(guò)載保護(hù)，反極性保護(hù)，高溫保護(hù)等保護(hù)功能。監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集逆變器應(yīng)有多種通訊接口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并發(fā)送到主控室，其控制器還應(yīng)有模擬輸入端口與外部傳感器相連，測(cè)量日照和溫度等數(shù)據(jù)，便于整個(gè)電站數(shù)據(jù)處理分析。 太陽(yáng)能光伏電池布置如前所述，考慮地形情況，組件采用最佳傾角固定支架的安裝形式，安裝于地面之上。 太陽(yáng)能光伏電站年發(fā)電量估算本電站系統(tǒng)總裝機(jī)容量為 20MW，設(shè)計(jì)系統(tǒng)效率為 78%。25 后系統(tǒng)效率衰減為最初效率的 80%，經(jīng)計(jì)算，系統(tǒng)首年發(fā)電量為 kWh，25 年共發(fā) 萬(wàn) kWh電量，預(yù)計(jì)年平均發(fā)電量 萬(wàn) kWh。綜上所述項(xiàng)目建成后 25年總共發(fā)電 kWh。 電氣方案太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件、直流防雷匯流箱箱、直流配電柜，并網(wǎng)逆變器、交