【正文】 . 設(shè)計過程（1） 、光伏逆變器的選擇根據(jù)太陽能電池組件的容量選擇光伏并網(wǎng)逆變器，每個系統(tǒng)配置 1臺以上光伏逆變器，具體的配置數(shù)量和容量根據(jù)各辦公樓頂安裝的太陽電池組件容量和型號來確定（2） 、性能特點簡介并網(wǎng)逆變器的主要技術(shù)性能特點如下：采用美國 TI公司 32位 DSP芯片進行控制；采用日本三菱公司第五代智能功率模塊（IPM） ；太陽電池組件最大功率跟蹤技術(shù)(MPPT)；50Hz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(guān)，交流電網(wǎng)手動分斷開關(guān)，緊急停機操作開關(guān)。具有先進的孤島效應(yīng)檢測方案；具有過載、短路、電網(wǎng)異常等故障保護及告警功能，具有完善的監(jiān)控功能；寬直流輸入電壓范圍(450V～880V)，整機效率可達 93%以上；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)（不少于 50條） ，總.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告發(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 RS232 通訊接口；逆變器具有 CE認證資質(zhì)部門出具的 CE安全證書。電路結(jié)構(gòu)ACP E光 伏 陣 列三 相 半 橋D S P 控制 板電 網(wǎng) 檢 測BM P P TNY并網(wǎng)逆變器主電路的拓撲結(jié)構(gòu)如上圖所示，逆變電源通過三相半橋變換器，將光伏陣列的直流電壓變換為高頻的三相斬波電壓，并通過濾波器濾波變成正弦波電壓接著通過三相變壓器隔離升壓后發(fā)電。為了使光伏陣列以最大功率發(fā)電，在直流側(cè)加入了先進的 MPPT算法。.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告1) 技術(shù)指標（以 SG50K3為例說明）型 號 SG50K3隔離方式 工頻變壓器最大太陽電池陣列功率 最大陣列開路電壓 342Vdc太陽電池最大功率點跟蹤（MPPT）范圍 180Vdc～500Vdc最大陣列輸入電流 80A額定交流輸出功率 25KW總電流波形畸變率 3%（額定功率時）功率因數(shù) 最大效率 %允許電網(wǎng)電壓范圍（三相） 320V～440AC允許電網(wǎng)頻率范圍 47～夜間自耗電 10W保護功能極性反接保護、短路保護、孤島效應(yīng)保護、過熱保護、過載保護、接地保護、欠壓及過壓保護等。通訊接口（選配） RS485或以太網(wǎng)使用環(huán)境溫度 －20℃～＋40℃使用環(huán)境濕度 0～95%，不結(jié)露噪音 ≤45dB冷卻方式 風(fēng)冷防護等級 IP20（室內(nèi)）尺寸（深寬高） 6008001800mm重量 700kg.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告2) 設(shè)備圖片3) 太陽電池組件的選擇目前在光伏系統(tǒng)中，特別是在大型光伏發(fā)電項目中，普遍選用具有較大功率的太陽電池組件，本系統(tǒng)可選用 180Wp或其它型號的單/多晶硅太陽電池組件，其工作電壓為 34V，開路電壓為 42V，當(dāng)然也可以選用其他類型的電池組件。4) 太陽電池串列的設(shè)計根據(jù)每個樓頂?shù)膶嶋H可安裝面積進行設(shè)計計算，確定單個系統(tǒng)的設(shè)計容量，例如：若經(jīng)過計算，整個系統(tǒng)需要配置 32個太陽電池串列子單元，8個并聯(lián)單元，每個太陽電池并聯(lián)單元由 36塊電池組件串、并聯(lián)構(gòu)成，并且每臺 SG50K3逆變器需要接入 4個太陽電池串列。每個太陽電池串列的電池組件接線如下圖所示：.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告每個單元按照上圖的電池組件進行排布，共有 12個太陽電池串列接入直流防雷配電柜。最佳傾角：公式Htβ=HbRb+Hd((HHd)Rb/H0+1/2(1+cosβ)(1 HHd)/H0)+α/2H(1 cosβ)(1) β=φ+σ (2)計算結(jié)果: 最佳傾角與當(dāng)?shù)鼐暥群彤?dāng)?shù)靥栞椛湟约皻夂蛴嘘P(guān)，經(jīng)計算，最佳傾角表為：30176。 5) 直流配電柜設(shè)計直流配電柜按照太陽電池組件的容量和電壓進行設(shè)計，每個直流配電單元可接入多路太陽電池串列，經(jīng)匯流后輸出直流母線接至逆變器。如下圖所示：.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告6) 交流防雷配電柜設(shè)計每個系統(tǒng)配置 1臺以上交流防雷配電柜，經(jīng)空開接入 SG50K3逆變器。配電柜配有系統(tǒng)發(fā)電計量表、交流電網(wǎng)電壓表和輸出電流表，以直觀地顯示電網(wǎng)側(cè)電壓及發(fā)電電流，并在與電網(wǎng)連接的三相交流電源輸出側(cè)配有總防雷器。交流防雷配電柜低壓配電單元接線圖如下：7) 系統(tǒng)輸出電網(wǎng)光伏并網(wǎng)逆變器輸出電網(wǎng)為 AC220V/AC380V/50Hz三相低壓交流電網(wǎng)，.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告使用獨立的 N線和接地線，該逆變器適應(yīng)于下表的電網(wǎng)參數(shù)。序號 項目 內(nèi)容1 配電系統(tǒng)方式 TNS母線（獨立的 N線和 PE線）2 系統(tǒng)電壓 AC 3 額定頻率 50Hz4 系統(tǒng)接地方式 中性點直接接地. 監(jiān)控裝置系統(tǒng)采用高性能工業(yè)控制 PC機作為系統(tǒng)的監(jiān)控主機，配置光伏系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)版監(jiān)測軟件，可以連續(xù)每天 24小時不間斷對所有的逆變器進行運行數(shù)據(jù)的監(jiān)測。監(jiān)控主機的系統(tǒng)特點如下：? ”嵌入式低功耗 CPU卡；? 帶 LCD/CRT VGA；? 雙網(wǎng)絡(luò)；? ；? 數(shù)字輸入/輸出和音頻；? 256M 內(nèi)存 （可升級） ；? 40G 筆記本硬盤 （可升級） ；? 工控機和所有光伏逆變器之間的通訊可采用 RS485總線。（1）光伏系統(tǒng)的監(jiān)測軟件使用本公司開發(fā)的大型光伏系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)版監(jiān)測軟件，該軟件可連續(xù)記錄運行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)如下：? 實時顯示電站的當(dāng)前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計總發(fā)電量、累計 CO2總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖。.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告? 可查看每臺逆變器的運行參數(shù)，主要包括：A、直流電壓 B、直流電流 C、直流功率 D、交流電壓 E、交流電流 F、逆變器機內(nèi)溫度 G、時鐘 H、頻率 I、功率因數(shù) J、當(dāng)前發(fā)電功率 K、日發(fā)電量 L、累計發(fā)電量 M、累計 CO2減排量 N、每天發(fā)電功率曲線圖? 監(jiān)控所有逆變器的運行狀態(tài)，采用聲光報警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故障，可查看故障原因及故障時間，監(jiān)控的故障信息至少因包括以下內(nèi)容：A、電網(wǎng)電壓過高；B、電網(wǎng)電壓過低；C、電網(wǎng)頻率過高；D、電網(wǎng)頻率過低；E、直流電壓過高；F、直流電壓過低；G、逆變器過載；H、逆變器過熱；I、逆變器短路；.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告J、散熱器過熱；K、逆變器孤島；L、DSP 故障；M、通訊失敗；（2）監(jiān)控軟件具有集成環(huán)境監(jiān)測功能，主要包括日照強度、風(fēng)速、風(fēng)向、室外和室內(nèi)環(huán)境溫度等參量。（3）每隔 5分鐘存儲一次電站所有運行數(shù)據(jù)，包括環(huán)境數(shù)據(jù)。故障數(shù)據(jù)需要實時存儲。（4）可以連續(xù)存儲 20年以上的電站所有的運行數(shù)據(jù)和所有的故障紀錄。（5）可以根據(jù)需要修該監(jiān)控界面，包括定制各種照片、標語、口號等。（6）可以長期 24小時不間斷運行在中文 WINDOWS 2022，XP 操作系統(tǒng)。運行界面參看下圖，用戶可以選用大的液晶電視作為顯示輸出接口，這樣將具有非常好的展示效果。. 系統(tǒng)防雷接地裝置為了保證本工程光伏發(fā)電系統(tǒng)安全可靠，防止因雷擊、浪涌等外在因素導(dǎo)致系統(tǒng)器件的損壞等情況發(fā)生，系統(tǒng)的防雷接地裝置必不可少。系統(tǒng)的防雷接地裝置措施有多種方法，主要有以下幾個方面供參考：（1）地線是避雷、防雷的關(guān)鍵，在進行配電室基礎(chǔ)建設(shè)和太陽電池方陣基礎(chǔ)建設(shè)的同時，選擇電廠附近土層較厚、潮濕的地點，挖 1～2 米深地線坑，采用 40扁鋼，添加降阻劑并引出地線，引出線采用 35mm2銅芯電纜，接地電阻應(yīng)小于 4歐姆。（2）根據(jù)實際情況確定是否建避雷針。（3）直流側(cè)防雷措施：電池支架應(yīng)保證良好的接地，太陽能電池陣.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告列連接電纜接入直流防雷配電柜，經(jīng)過防雷裝置可有效地避免雷擊導(dǎo)致設(shè)備的損壞。（4）交流側(cè)防雷措施：每臺逆變器的交流輸出經(jīng)交流防雷配電柜（內(nèi)含防雷器）接入電網(wǎng)，可有效地避免雷擊和電網(wǎng)浪涌導(dǎo)致設(shè)備的損壞，配電柜要有良好的接地。. 系統(tǒng)接線框圖. 主 要 產(chǎn) 品 、 部 件 及 性 能 參 數(shù).市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告. 直流防雷匯流箱對于大型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，為了較少電池組件與逆變器之間連接線，以及日后維護方便，通常情況下，需要在電池組件與逆變器之間增加直流匯流裝置。按照本系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電的設(shè)計要求，可根據(jù)逆變器輸入的直流電壓范圍，把一定數(shù)量的相同規(guī)格的電池組件串聯(lián)組成 1個太陽電池串列，再將若干個串列接入直流防雷匯流箱（見圖 ）進行匯流。 圖 直流防雷匯流箱（4 回路）直流防雷匯流箱的性能特點如下：（1）戶外壁掛式安裝，防水、防灰、防銹、防曬、防鹽霧，能夠滿足室外安裝使用要求；（2）可同時接入多路（≤4 路）太陽電池串列，每路串列的電流不大于 10A；（3）每路可接入最大太陽電池串列的開路電壓不小于 DC900V；（4）每路太陽電池串列配有光伏專用高壓直流熔絲進行保護，其耐壓值不小于 DC1000V；（5）若干路太陽電池串列進行直流匯流后，直流母線的正極對地、負極對地、正負極之間配有光伏專用高壓防雷器，本系統(tǒng)配置菲尼克斯品牌防雷器（型號:VALMS 500ST） ，其額定電流≥15KA，最大電流≥30KA。.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告（6）直流母線的輸出端配有可分斷的直流斷路器，本系統(tǒng)配置 ABB品牌斷路器，采用正、負極分別串聯(lián)的四極斷路器以提高直流耐壓。其耐壓值不小于 DC1000V，額定電流值 125A。注：1 回路直流防雷匯流箱的直流耐壓值不小于 DC500V，額定電流值 20A。按照逆變器直流輸入電壓范圍的要求，將一定數(shù)量的相同規(guī)格的電池組件串聯(lián)而成即為 1個太陽電池串列。根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計要求，共配置 69臺 4回路直流防雷匯流箱（型號：SPVMB4）,3 臺 1回路直流防雷匯流箱（型號：SPVMB1） ，其接線原理框圖如下：? 4回路直流防雷匯流箱（型號：SPVMB4） 接 地太 陽 電 池 串 列 1+斷 路 器防 雷 器匯 流 排熔 斷 器（ 耐 壓 KV）太 陽 電 池 串 列 2太 陽 電 池 串 列 4太 陽 電 池 串 列 3太 陽 電 池 串 列 太 陽 電 池 串 列太 陽 電 池 串 列太 陽 電 池 串 列 （ 耐 壓 1） 至 直 流 開 關(guān) 柜配 電 單 元圖 4回路直流防雷匯流箱? 1回路直流防雷匯流箱（型號：SPVMB1）.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告至 逆 變 器（ 耐 壓 05KV）太 陽 電 池 串 列 太 陽 電 池 串 列 +（ 耐 壓 ）熔 斷 器 斷 路 器 (SG3)接 地 防 雷 器圖 1回路直流防雷匯流箱. 直流開關(guān)柜根據(jù)招標文件的要求，本系統(tǒng)配置 4臺直流開關(guān)柜(型號：SDCPG)，其中有 3臺 3單元直流開關(guān)柜，1 臺 4單元直流開關(guān)柜。3單元直流開關(guān)柜是按照三個直流配電單元進行設(shè)計，每個配電單元可接入 7路直流防雷匯流箱進行匯流，匯流后接至 SG100K3逆變器。3單元直流開關(guān)柜的原理接線框圖如下圖所示：.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告直 流 防 雷 匯 流 箱127 V至 逆 變 器直 流 配 電 單 元 1至 逆 變 器721直 流 配 電 單 元 2直 流 配 電 單 元 3127 至 逆 變 器SG10K3SG10K3SG10K3VV圖 3單元直流開關(guān)柜4單元直流開關(guān)柜是按照四個直流配電單元進行設(shè)計，其中有 2個配電單元分別可接入 7路直流防雷匯流箱，匯流后接至 SG100K3逆變器，另外 2個配電腦單元分別可接入 5路和 3路直流防雷匯流箱，匯流后分別接至 SG50K3和 SG30K3逆變器。4單元直流開關(guān)柜的原理接線框圖如下圖所示：.市 級 行 政 中 心 屋 頂 安 裝 太 陽 能 光 伏 電 站 項 目 可 行 性 研 究 報 告SG50K3至 逆 變 器521直 流 配 電 單 元 3直 流 配 電 單 元 2127至 逆 變 器SG10K3直 流 配 電 單 元 1至 逆 變 器721直 流 防 雷 匯 流 箱 SG10K3直 流