【正文】 最大交流側功率550kW最大交流電流1070A(或 917A)最高轉換效率%歐洲效率%輸入直流側電壓范圍480Vdc～880Vdc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(或 315V)輸出頻率范圍47Hz～要求的電網(wǎng)形式IT 系統(tǒng)待機功耗/夜間功耗50W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)滿足要求時，逆變器將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（請說明）短路保護、孤島效應保護、過熱保護、過載保護等工作環(huán)境溫度范圍－25℃～＋55℃相對濕度0～95%，無冷凝滿功率運行的最高海拔高度≤6000m(超過 3000m 需降額使用)防護類型/防護等級IP20（室內）散熱方式強制風冷重量2288kg本設計選用的 SG500KTL 500kW 型逆變器，其諧波電流含量小于 3%，滿足《國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術規(guī)定》的要求。 光伏方陣設計 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)分層結構（1）太陽能電池組串 由幾個到幾十個數(shù)量不等的太陽能電池組件串聯(lián)起來，其輸出電壓在逆變器允許工作電壓范圍之內的太陽能電池組件串聯(lián)的最小單元稱為太陽能電池組串。（2）太陽能電池組串單元 布置在一個固定支架上的所有太陽能電池組串形成一個太陽能電池組串單元。（3）陣列逆變器組 由若干個太陽能電池組串單元與一臺并網(wǎng)逆變器聯(lián)合構成一個陣列逆變器組。（4）太陽能電池子方陣 由一個或若干個陣列逆變器組組合形成一個太陽能電池子方陣。（5）太陽能電池陣列 由一個或若干個太陽能電池子方陣組合形成一個太陽能電池陣列。 發(fā)電系統(tǒng)方案概述本工程總裝機容量為 30MWp，推薦采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案。光伏組件采用 30MWp 多晶硅電池(230Wp) 組件，其中 5MWp 采用斜單軸式安裝在支架上，25MWp 采用固定式安裝在支架上。30MWp 太陽能光伏方陣由 30 個 1MWp 多晶硅子方陣組成，每個子方陣均由 若干路太陽能光伏組件串并聯(lián)而成。每個 1MWp 太陽能光伏子方陣由太陽能光伏 組串、匯流設備、逆變設備及升壓設備構成。太陽能電池組件經(jīng)日光照射后，形成低壓直流電，電池組并聯(lián)后的直流電采 用電纜送至匯流箱，經(jīng)匯流箱匯流后采用電纜引至逆變器室，每兩個 500kW 的逆 變器與一臺 35kV 箱式升壓變電站（分裂變壓器）通過電纜連接， 升至 35kV。本工程采用每個 1MWp 太陽能光伏子方陣就地設置逆變器室的布置方案，每1MWp 太陽能光伏子方陣為一個發(fā)電分系統(tǒng)，1MWp 方陣就地布置 1 座逆變器室， 逆變器室內布置 2 臺 500kW 逆變器。次級匯流箱也考慮布置于該逆變器室內。 每個 1MWp 太陽能光伏子方陣設置升壓變壓器一臺，采用箱式變電站形式布置于逆變器室旁。 光伏子方陣設計 光伏子方陣設計原則（1）太陽能電池組件串聯(lián)形成的組串，其輸出電壓的變化范圍必須在逆變器正常工作的允許輸入電壓范圍內。（2）每個逆變器直流輸入側連接的太陽能電池組件的總功率應大于等于該逆變器的額定輸入功率，但不應超過逆變器的最大允許輸入功率。（3）太陽能電池組件串聯(lián)后，其最高輸出電壓不允許超過太陽能電池組件自身最高允許系統(tǒng)電壓。（4）個太陽能電池板至逆變器的直流部分電纜通路應盡可能短，以減少直 流電壓損耗和功率損耗。 光伏子方陣串、并聯(lián)設計本期預計安裝容量為 30MWP，選定的光伏電池技術參數(shù)，見表 表 選定的光伏電池技術參數(shù)表MPPT 范圍最佳功率開路電壓短路電流最佳工作 電壓最佳工作 電流開路電壓 溫度系數(shù)480V~820V230WP本工程逆變器容量選用 500kW，所需 500kW 逆變器數(shù)量 60 臺。為了便于運行及維護管理，太陽能電池板安裝按每 1000kW 為一個子方陣設 計，共 30 個子方陣。每個子方陣對應兩臺 500kW 逆變器。電池組件串聯(lián)數(shù)量計算：N ≤ Vdcmax /Voc95％ …………………………… （）N ＞Vdcmin/Vmp95％…………………………… （） 式中：Vdcmax——逆變器絕對最大輸入電壓；Vdcmin——逆變器絕對最小輸入電壓； Voc——電池組件開路電壓； Vmp——電池組件最佳工作電壓。經(jīng)計算：得出串聯(lián)光伏電池數(shù)量 N 為：17≤N≤23，根據(jù)逆變器最佳輸入電 壓以及電池板工作環(huán)境等因素修正后，最終確定太陽能電池組件的串聯(lián)個數(shù)為20（一個組串）。 電池組件并聯(lián)組數(shù)計算：N=500000/(20230)=，根據(jù)并聯(lián)原則，取每臺 500kW 逆變器所接電池組并聯(lián)數(shù)為 109，1MWp 子方陣 對應兩臺 500kW 逆變器，因此 1MWp 子方陣電池組串并聯(lián)數(shù)為 218。 固定式電池板組件串接方式有多種，但是為了接線簡單，降低施工復雜 程度，確定串方式為如下四種，分別為：(1)單塊組件順次連接（方案一）；(2)將 20 塊組件分成 2 行，每行 10 列。將每列中 2 塊組件疊加后串接，然后將 10 列組件順次連接（方案二）；(3)將 20 塊組件分成 4 行，每行 5 列。將每列中 4 塊組件疊加后串接，然后將 5 列組件順次連接（方案三）；(4)將 20 塊組件分成2 列，每列 10 行。將每列中 10 塊組件疊加后串接，然后將 2 列組件順次連接（方案四）。組件串接方案如圖 ～ 所示。國電中衛(wèi)宣和光伏電站二期 30MWp 工程 可行性研究報告 可行性研究階段圖 電池組串單元聯(lián)結方式方案一電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 圖 電池組串單元聯(lián)結方式方案二電池組件 電池組件電池組件電池組件電池組件電池組件電池組件電池組件電池組件電池組件電池組件電池組件電池組件 電池組件 電池組件 電池組件電池組件 電池組件 電池組件 電池組件電池組件 電池組件 電池組件 電池組件圖 電池組串單元聯(lián)結方式方案三電池組件電池組件電池組件電池組件電池組件 電池組件電池組件電池組件電池組件電池組件電池組件 電池組件電池組件 電池組件電池組件 電池組件電池組件 電池組件電池組件 電池組件電池組件 電池組件電池組件 電池組件電池組件 電池組件電池組件 電池組件電池組件 電池組件圖 電池組串單元聯(lián)結方式方案四通過一下幾個方面對各種方案進行比較：(1) 占地面積方案一，1000kWP 方陣占地面積約為 ；方案二，1000kWp 方陣占地 面積約為 ；方案三，1000kWp 方陣占地面積約為 ；方案四，1000kWp 方陣占地面積約為 。經(jīng)比較可知，占地面積中方案二、三最少，方案一、方案四最大。(2) 組件支架耗材量 電池組件支架采用三角形鋼支架，支架鋼材用量少，電站的投資就低。經(jīng)計算可知，方案一，1000kWp 方陣支架鋼材耗量為 112t；方案二，1000kWp 方陣支 架鋼材耗量為 115t；方案三，1000kWp 方陣支架鋼材耗量為 118t；方案四，1000kWp 方陣支架鋼材耗量為 142t。由此可知方案一鋼材用量最少，方案二次之，方案 三、方案四較多。(3) 線纜長度 占地面積少，線纜長度就小，直流損耗降低，電站的發(fā)電效率就會增加。(4) 安全可靠性組件布置高度過高，會使組件迎風面積增大，相應的風荷載增加，安全性差， 并且導致鋼材量增加。(5) 后期維護 組件布置高度過高，相應的電池組件的支架高度增加，后期維護及電池板清掃等工作量大且電池陣列之間的不遮擋間距大。 綜上所述，方案二占地面積較少，電池組件支架鋼材耗量較少，直流損耗小，電纜長度較小，電池組件支架安全性較高，后期維護較為簡便。故方案二為最佳 方案，本工程選擇電池組件串接方式為方案二。根據(jù)方案二，本工程固定式太陽能光伏組串單元將 1 組多晶硅太陽能電池 組串（每串 20 塊）每塊豎向放置，排成 2 行 10 列。1000kWp 電池方陣考慮與2 臺 500kW 逆變器的匹配，最終確定 1000kWp 子方陣光伏電池并聯(lián)總組數(shù)為 218 組。 斜單軸式電池板組件串接方式受到支架型號限制。本工程參照 ET24/90 型斜單軸支架，單個支架最大承載功率為 ?？紤]本工程 1 組多晶硅太陽 能電池組串為 20 塊電池板組件，最終確定斜單軸式太陽能光伏組串單元將 1 組多晶硅太陽能電池組串（每串 20 塊）安裝在兩個斜單軸支架，每個支架 10 塊，每塊豎向放置，排成 2 行 5 列。 太陽能電池陣列間距的計算對于固定式太陽能方陣，必須考慮前、后排的陰影遮擋問題，并通過計算確 定方陣間的距離或太陽能電池方陣與建筑物的距離。一般的確定原則是：冬至日當天早晨 9:00 至下午 3:00 的時間段內，太陽能電池方陣不應被遮擋。計算公式如下：光伏方陣間距或可能遮擋物與方陣底邊的垂直距離應不小于 D：D=cosAH / tan [sin1(sinφsin228。+cosφcos228。cosh) ]式中：D——遮擋物與陣列的間距，m；H——遮擋物與可能被遮擋組件底邊的高度差，m；φ ——當?shù)鼐暥?，deg； A——太陽方位角，deg； 228?！柍嗑暯牵琩eg；h——時角，deg。經(jīng)計算，固定式多晶硅光伏方陣南北向間距為 。斜單軸式多晶硅光伏 方陣南北向間距為 ，東西向間距為 。 方陣接線方案設計 方陣匯流箱設計每 16 串太陽能光伏組串設置一個匯流箱，組成一條匯流線路至直流配電柜。每 8 條匯流線路設置一個直流配電柜，每一個直流配電柜與一臺 500kW 逆變器 相配合，光伏組串與匯流箱、匯流箱與直流配電柜、直流配電柜與相應逆變器間 采用電纜連接。匯流箱具有以下特點：(1) 同時可接入 16 路輸入，1 路輸出。進線裝有光伏專用直流熔斷器，出線 裝有直流塑殼斷路器；(2) 每回路均可承受 DC1000V 電壓；(3) 每回路均設有二極管防反保護功能；(4) 配有光伏專用高壓防雷器，正負極都具備防雷功能；(5) 匯流箱內應設有數(shù)字式電流、電壓數(shù)據(jù)采集器，能夠對每路光伏組串的 電流、電壓數(shù)據(jù)進行采集，通過 RS485 接口（開放通訊協(xié)議）經(jīng)計算機電纜送 至監(jiān)控系統(tǒng)。 逆變器室布置 本工程需要的總電池板數(shù)量 130800 塊裝機容量 = 130800 = 30084kWp本工程共 30 個 1MWp 子方陣。方案一，每座逆變器室裝設 1 臺 500kW 逆變器，逆變器位于方陣中間，共需 要 60 座逆變器室，60 臺 500kVA 變壓器。方案二，每座逆變器室裝設 2 臺 500kW 逆變器，逆變器室對應左右 2 個 500kW 方陣，共需要 30 座逆變器室，30 臺 1000kVA 變壓器。通過對電池方陣及逆變器室組合方案的對比，方案二比方案一逆變器室數(shù)量 少，使用的變壓器及相應設備數(shù)量少，經(jīng)濟性較好。綜上所述，本階段推薦的電池方陣及逆變器室組合方案為：光伏電站按 30 座逆變器室設計，每個逆變器室需安裝 2 臺 500kW 逆變器， 每個逆變器室外安裝 1 臺 1000kVA 箱式變壓器。 輔助技術方案 環(huán)境監(jiān)測 在太陽能光伏發(fā)電場內擬配置一套環(huán)境監(jiān)測儀，實時監(jiān)測日照強度、風速、風向、溫度等參數(shù)。 該裝置由風速傳感器、風向傳感器、日照輻射表、測溫探頭、控制盒及支架組成?？蓽y量環(huán)境溫度、風速、風向和輻射強度等參量，其通訊接口可接入計算 機監(jiān)控系統(tǒng)，實時記錄環(huán)境數(shù)據(jù)。 光伏組件清洗方案 積雪處理 根據(jù)中衛(wèi)地區(qū)的氣候情況，春季多風而干旱，冬季寒冷而漫長，全年降水量主要集中在 69 月份，四個月降水量占全年降水量的 72%。而光伏組件又有以下 特點： 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 電池 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 組件 從實際運行經(jīng)驗來看，本項目光伏組件表面不會出現(xiàn)長時間積雪情況，一旦出現(xiàn)積雪會在晴天后迅速融化滑落，故無需采取特殊的融雪措施。 組件表面清潔 根據(jù)某地區(qū)的空氣中污染物的情況來看，主要污染物是可吸入顆粒物。組件表面污染物主要是以浮塵為主，但是也有雨后灰漿粘結物，以及晝夜溫差大， 組件板面結露后產生的灰塵粘結。由于組件表面一般采用了自潔涂層，經(jīng)過雨水 沖洗，組件表面的清潔度一般是有保證的。但是考慮到組件表面的清潔度直接影 響到光伏系統(tǒng)的輸出效率，長時間不下雨，會影響到組件的出力，所以本工程初 步選定氣力吹吸與水車定期清洗相結合的方案，考慮到本項目所在地