【正文】 方便運行和檢修、盡可能減小建筑體積，縮短電纜長度，減少不必要的設(shè)備。各專業(yè)在方案優(yōu)化論證的基礎(chǔ)上，得出是否可行的結(jié)論和存在的問題。 規(guī)劃設(shè)計原則電力系統(tǒng)：提出負(fù)荷特性分析意見及建設(shè)進(jìn)度，提出電力送出方案，確定本期項目機(jī)組出線電壓等級及回路數(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)的合理性和國家的政策，對于國內(nèi)已經(jīng)成熟和過關(guān)的產(chǎn)品則盡量以國產(chǎn)設(shè)備為主。電站水源：項目施工用水?dāng)M取自市政自來水或河水。電氣：優(yōu)選并網(wǎng)方案，論證主要設(shè)備選擇，提出自動控制水平。水文氣象：對影響建設(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)保分析計算。根據(jù)環(huán)保要求，滿足國家新頒布的現(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)效益分析和評價。 項目并網(wǎng)方案 并網(wǎng)設(shè)計本項目位于衡南縣洪山鎮(zhèn)揚名村，擬定最終規(guī)模裝機(jī)容量為 20MW。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)通過光伏組件轉(zhuǎn)化為直流電力，再通過并網(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)，因為直接將電能輸入電網(wǎng)，光伏獨立系統(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)分析太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件、并網(wǎng)逆變器、計量裝置及配電系統(tǒng)組成，由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的一些特點，發(fā)電裝置接入電網(wǎng)時對系統(tǒng)電網(wǎng)有一定不利影響。并網(wǎng)過程中對系統(tǒng)電網(wǎng)的影響主要考慮以下幾個方面：第一，由于太陽能光伏發(fā)電裝置的實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)時對系統(tǒng)電壓有影響，造成一定的電壓波動。第二，太陽能光伏發(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)時應(yīng)滿足系統(tǒng)對諧波方面的要求。系統(tǒng)電壓波動計算太陽能光伏發(fā)電裝置的實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，發(fā)電裝置輸出功率最大，夜晚幾乎無光照以后，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。計算考慮最嚴(yán)重情況下，發(fā)電裝置突然切機(jī)對系統(tǒng)接入點電壓造成的影響。諧波問題太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)通過光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電能，再通過并網(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)換為交流電能的過程中，會產(chǎn)生諧波。參照國家標(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，見表 51。本報告按此標(biāo)準(zhǔn)來校核太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波對系統(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 %，基本能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于公用電網(wǎng)諧波電壓限值的規(guī)定。對于注入公共連接點的諧波電流允許值的規(guī)定，由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率比較不穩(wěn)定，實際注入公共連接點的諧波電流需在發(fā)電裝置并網(wǎng)時按規(guī)定測量方法進(jìn)行測量。因此，在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實際并網(wǎng)時需對其諧波電壓（電流）進(jìn)行測量，檢測其是否滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，如不滿足，需采取加裝濾波裝置等相應(yīng)措施，濾波裝置可與無功補償裝置配合安裝。 電站總平面布置 設(shè)計原則合理分區(qū)，功能分區(qū)明確。道路組織順暢，滿足交通和運輸要求。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多晶硅太陽電池組件，共 。項目總?cè)萘?0MW，組件全部采用最佳傾角固定式支架進(jìn)行安裝，各太陽能電池組件安裝指32 / 77標(biāo)見下表：序號 項目名稱 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)電利用小時數(shù) h 12345 年理論發(fā)電量 kWh 2443．3 萬組件排布圖見下：本項目逆變器采用 500KW，每 MW用 500KW的逆變器 2個，20MW 共用逆變器40個。根據(jù)現(xiàn)場的供配電情況及居民實際用電情況，光伏系統(tǒng)采用變壓器升壓至35kV后并入電網(wǎng)，共計 20個并網(wǎng)點，并在每個并網(wǎng)點單獨設(shè)置一臺計量儀表，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)置計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一套，對直流匯流箱、直流配電箱、逆變器等參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，全面監(jiān)控光伏電站運行情況，同時監(jiān)控系統(tǒng)具備向相關(guān)部門傳輸監(jiān)控信息的能力。 光伏發(fā)電組件選型及發(fā)電量計算 太陽能光伏電池選型目前占主流的太陽能電池有單晶硅、多晶硅和非晶硅等硅太陽電池。國內(nèi)幾家大型太陽能電池商業(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。本項目根據(jù)目前市場上三種主流太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)化效率、市場價格、運行可靠性、電站的自然環(huán)境、施工條件及設(shè)備運輸條件等比較，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，本項目初步選定 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電池片，轉(zhuǎn)換效率高；（2）使用壽命長：≥25 年，衰減??；（3）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。本項目采用單塊功率 260Wp多晶硅光伏組件。組件參數(shù)見下表：（1）標(biāo)準(zhǔn)條件下的輸出特性峰值功率（Pmax） 260 W最大功率點電壓(Vmpp) 最大功率點電流(Impp) A開路電壓(Voc) V短路電流(Isc) A組件轉(zhuǎn)化效率 %標(biāo)準(zhǔn)測試條件：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）相對濕度：≤95%（25℃）（3）海拔高度：≤5500m（4）最大風(fēng)速：150 km/h太陽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，無機(jī)械損傷，焊點無氧化斑。（3）組件的每片電池與互連條排列整齊，組件的框架整潔無腐蝕斑點。（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℃，在測試周期內(nèi)光照面上的輻照不均勻性≤177。5%），太陽電池組件的實際輸出功率均大于標(biāo)稱功率。（5）太陽電池片的效率≥%，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使用前的 10%；組件使用 25 年輸出功率下降不超過使用前的 20%。（8）組件使用壽命不低于 25年。（9）太陽能電池組件強(qiáng)度通過《IEC61215 光伏電池的測試標(biāo)準(zhǔn)》中冰雹實驗的測試要求。并滿足以下要求：撞擊后無如下嚴(yán)重外觀缺陷：①破碎、開裂、彎曲、不規(guī)整或損傷的外表面；②某個電池的一條裂紋，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)測試條件下最大輸出功率的衰減不超過實驗前的 5%。絕緣電阻應(yīng)滿足初始實驗的同樣要求。（10）太陽能電池組件防護(hù)等級 IP65。（11）連接盒采用滿足 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）組件的封層中沒有氣泡或脫層在某一片電池與組件邊緣形成一個通路，氣泡或脫層的幾何尺寸和個數(shù)符合 IEC61215規(guī)定。36 / 77（13）組件在外加直流電壓 2022V時，保持 1分鐘，無擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象。（14）絕緣性能：對組件施加 1000V的直流電壓，測量其絕緣電阻應(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發(fā)電系統(tǒng)安全可靠運行，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)簽上的字跡不會被輕易抹掉。產(chǎn)品包裝符合相應(yīng)國標(biāo)要求，外包裝堅固，內(nèi)部對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、儲運注意標(biāo)識等內(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，在本項目中逆變器的選型主要考慮以下技術(shù)指標(biāo)：單臺逆變器容量對于大中型并網(wǎng)光伏電站項目，一般選用大容量集中型并網(wǎng)逆變器。由于本項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。本項目選用 80臺 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。因此在單臺額定容量相同時，應(yīng)選擇效率高的逆變器。本項目要求逆變器在額定負(fù)載時效率不低于 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，歐洲效率是對不同功率點效率的加權(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。最大功率點跟蹤太陽電池組件的輸出功率隨時變化，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)的實際運行特性，隨時準(zhǔn)確跟蹤最大功率點，保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的高效運行。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)點的諧波電壓及總諧波電流分量應(yīng)滿足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。電壓異常時響應(yīng)特性逆變器在電網(wǎng)電壓異常時的響應(yīng)要求滿足下表：并網(wǎng)點電壓 最大分閘時間U＜50%U N* 50%UN≤U＜85%U N 85%UN≤U≤110%U N 連續(xù)運行110%UN＜U＜135%U N 135%UN≤U 注：U N為光伏電站并網(wǎng)點的電網(wǎng)標(biāo)稱電壓。最大分閘時間是指異常狀態(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，過/欠頻保護(hù)應(yīng)在 ，將光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開?？煽啃约翱苫謴?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、瞬時過載能力，如：過38 / 77電壓情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)正常運行；過負(fù)荷情況下，逆變器需自動向光伏電池特性曲線中的開路電壓方向調(diào)整運行點，限定輸入功率在給定范圍內(nèi)；故障情況下，逆變器必須自動從主網(wǎng)解列。系統(tǒng)發(fā)生擾動后，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)過一個可調(diào)的延時時間后才能重新并網(wǎng)。具有保護(hù)功能根據(jù)電網(wǎng)對光伏電站運行方式的要求，逆變器應(yīng)具有交流過壓、欠壓保護(hù)，超頻、欠頻保護(hù)，短路保護(hù)，交流及直流的過流保護(hù)，過載保護(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，測量日照和溫度等數(shù)據(jù)，便于整個電站數(shù)據(jù)處理分析。 太陽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)計算，系統(tǒng)首年發(fā)電量為 kWh，25 年共發(fā) 萬 kWh電量，預(yù)計年平均發(fā)電量 萬 kWh。綜上所述項目建成后 25年總共發(fā)電 kWh。 電氣方案太陽能光伏并網(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