【正文】 表 53 設備表序號名 稱單位數(shù)量備注一光伏發(fā)電站側(cè)1SDH 光傳輸設備（155Mbit/s）臺1含網(wǎng)管系統(tǒng)2PCM臺13綜合配線柜面14。依據(jù)光伏發(fā)電站的實際情況，建議選用調(diào)度通信與行政通信合二為一的調(diào)度交換機為宜，調(diào)度交換機的容量定為 60 門（可擴容）。 生產(chǎn)調(diào)度通信 光伏電站生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)將保證站內(nèi)的生產(chǎn)統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一指揮，并及時處理和分析事故提供必要的通信手段。 系統(tǒng)通信配置 本工程需在光伏發(fā)電站側(cè)配置 SDH 155Mbit/s 光傳輸設備 1 臺，并配置相應的 PCM 設備 1 臺及綜合配線柜 1 面。 擬建光伏電站隨 35kV 線路架設一條 16 芯 OPGW 光纜（含 5%富裕度及兩端進站各 500m 導引光纜）至 110kV 加德滿都變。表 52 設備表序號名 稱單位數(shù)量備注一光伏發(fā)電站側(cè)1光纖縱差保護裝置面12有功功率控制系統(tǒng)套13逆功率解列裝置套1二配套送出工程1光纖縱差保護裝置面1裝設于 110kV 加德滿都變 系統(tǒng)通信 系統(tǒng)通信方案 根據(jù)系統(tǒng)專業(yè)推薦方案，本光伏電站以 1 回 35kV 線路接入 110kV 加德滿都變。（2）有功功率控制 根據(jù)“Q/GDW 6172011《光伏電站接入電網(wǎng)技術規(guī)定》”要求，本光伏電站應配置 1 套有功功率控制系統(tǒng)，光伏電站在并網(wǎng)運行后，能夠接收并自動執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度部門遠方發(fā)送的有功功率控制信號，并根據(jù)電網(wǎng)頻率值、電網(wǎng)調(diào)度部門指令等信號自動調(diào)節(jié)電站的有功功率輸出。 系統(tǒng)保護及安全自動裝置配置（1）35kV 線路保護 為了光伏電站安全運行，本光伏電站 35kV 出線考慮配置一套光纖縱差保護裝置，該保護裝置采用電流差動保護作為主保護，三段式距離和四段式零序電流作后備保護，并具有三相一次重合閘和檢同期、檢無壓功能。本工程上傳調(diào)度的遠動信息、電能量信息，采用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸方式，需要配置縱向認證裝置 1 套，以防止病毒和黑客攻擊。 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡接入設備 本光伏電站由加德滿都地調(diào)調(diào)管，為使光伏電站的遠動實時信息、電量信息通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸，需在光伏開關站內(nèi)配置 1 套調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡接入設備，它包括局域網(wǎng)交換機和路由器等設備，并實現(xiàn)安全Ⅰ、Ⅱ區(qū)接入。電量信息上傳通道：近期向加德滿都地調(diào)上傳電能量信息使用撥號方式，遠期將采用網(wǎng)絡方式。 遠動通道要求 近期向加德滿都地調(diào)上傳遠動信息采用數(shù)字和專線兩種傳輸方式，采用數(shù)字方式傳輸時，傳輸速率為 2400bit/s，采用專線方式傳輸時，傳輸速率為 1200bit/s，通信規(guī)約為 IEC608705101 和 CDT；遠期當加德滿都地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建成后，向加德滿都地調(diào)上傳遠動信息將采用網(wǎng)絡和專線兩種方式，采用網(wǎng)絡方式傳輸時，傳輸速率為 2Mbit/s，通信規(guī)約為 IEC608705104。 電能質(zhì)量在線監(jiān)測 本光伏電站并網(wǎng)點處考慮配置 1 套電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置，用于實時監(jiān)測電能質(zhì)量數(shù)據(jù)并遠傳至調(diào)度部門。 電能計量系統(tǒng) 本光伏電站裝設 1 套電能量遠方終端，電能量遠方終端應具備網(wǎng)絡和撥號兩種方式，以便滿足加德滿都地調(diào)的需要。 調(diào)度組織關系 本光伏電站地處加德滿都電網(wǎng)的覆蓋下，根據(jù)加德滿都電網(wǎng)調(diào)度規(guī)程，光伏電站應由加德滿都地調(diào)調(diào)管，遠動信息直接送往加德滿都地調(diào)。 本報告提出的接入系統(tǒng)方案設想是為本光伏電站的主要設備選型和總平面布置提供依據(jù)，最終接入系統(tǒng)方案以電力部門下達的接入系統(tǒng)審查意見為準。電氣元件及變壓器的設計壽命均大于 25 年，不存在更換情況。 光伏電站全壽命元件分析 由于電池板在使用壽命內(nèi)，效率會隨著使用年限的增加而下降。 光伏電站全壽命上網(wǎng)電量計算 根據(jù)光伏組件年衰減情況分析表，按光伏電站使用壽命 25 年進行電站全壽命上網(wǎng)電量計算：光伏電站全壽命上網(wǎng)電量計算表（估計值）序號上網(wǎng)電量（萬 ）第一年6150第二年第三年6012第四年5964第五年5631第六年5865第七年第八年5766第九年第十年5667第十一年5628第十二年第十三年第十四年第十五年第十六年第十七年5376第十八年第十九年5277第二十年第二十一年第二十二年5130第二十三年第二十四年5031第二十五年合計 組件使用 10 年輸出功率下降不得超過使用前的 10%：組件使用 25 年輸出功率下降不得超過使用前的 20%：組件使用壽命不得低于 25 年。第一年各月份發(fā)電量如下：月份30度電池板傾斜面的日照時間（）上網(wǎng)電量（）1 月2 月3 月4 月5795 月6 月7 月3428 月3879 月10 月59411 月59412 月594總輻射量（不計損耗）6237總輻射量（計損耗) 6150 按照實際裝機容量 30456kWp 計算的上網(wǎng)第一年年等效利用小時數(shù)為：6150萬 kWh247。每月的上網(wǎng)電量=實際的裝機容量系統(tǒng)效率對應月的天數(shù)傾角為 30176。大量的太陽能電池板之間存在一定的特性差異，不一致性損失系數(shù)取 3%；考慮太陽能電池板表面即使清理仍存在一定的積灰，遮擋損失系數(shù)取 4%；光伏并網(wǎng)逆變器的效率（含隔離變壓器，歐洲效率）約為 98%～%，考慮到光伏電場很少工作在滿負荷狀態(tài)，絕大多數(shù)時間都工作在較低水平，且晚上不發(fā)電時還存在空載損耗，故本工程逆變器效率按 98%計算，油浸式變壓器的效率達到 %。數(shù)值上相當于以 / 為單位傾斜面上年總輻射量。 時 太 陽 能 電 池 方 陣 面 上 的 輻 射 量9187MJ/，可以計算出年峰值日照時數(shù)9187247。1J=1Ws,1h＝3600s100mW/cm2＝＝1,000W/ m2=1,000J/s m2＝由此得出將太陽能資源（MJ/ m2）換算為峰值日照時數(shù)的系數(shù)為 。 全廠 30MWp 需要這種電池板支架數(shù)量為 4320/4030＝3240 套，需要這種電池組件 403240=129600 塊。4700≈213 串，考慮到匯流箱為 12 路匯流，故取 216 串，電池組件數(shù)量為 20216=4320 塊，逆變器布置在配電室內(nèi)。每面電池板陣輸出電壓 590V，輸出功率 9400Wp，每串功率 4700Wp。每 20 塊電池組件組成一串，每 40 塊電池組件組成一面電池板陣。根據(jù)電池組件的串聯(lián)得出單臺 500kW 逆變器接入的太陽能電池組件的并聯(lián)組數(shù)為 108 組。經(jīng)計算：得出串聯(lián)光伏電池數(shù)量 N 為：15≤N≤21。冬季最低環(huán)境溫度為：2℃，夏季最高環(huán)境溫度為：32℃。電池組件串聯(lián)組數(shù)的確定主要依據(jù)其工作電壓、開路電壓、當?shù)販囟群退矔r輻射強度對開路電壓、工作電壓的影響來分析：本電站實際裝機容量為 30456kWp，太陽能電池組件選型為 235Wp 多晶硅電池，逆變器容量選用 500kW。故以每 1MWp 容量電池板為一個方陣方案具有降低工程造價、便于運行管理、電池板布局整齊美觀等優(yōu)點。如每方陣電池板容量小于 1MWp，則會增加低壓配電裝置、低壓變壓器和低壓配電室數(shù)量，引起投資增加。 由于本工程建設規(guī)模較大，擬以每 1MWp 容量電池板為一個方陣，共 20 個方陣，每個方陣相應設置一個 300V 低壓配電室。 綜上所述，本工程推薦選用固定式運行方式。 經(jīng)對固定式和跟蹤式兩種運行方式的初步比較，考慮到本工程規(guī)模較大，固定式初始投資較低、且支架系統(tǒng)基本免維護；自動跟蹤式雖然能增加一定的發(fā)電量，但目前初始投資相對較高。表46 1MWp電池陣列三種運行方式比較項目固定式斜單軸跟蹤式雙軸跟蹤式發(fā)電量（%）100占地面積（萬平方米）8直接投資增加百分比（%）100114122運行維護工作量小有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，工作量較大有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，工作量更大支撐點多點支撐多點支撐單點支撐板面清洗布置集中布置分散，需逐個清洗，清洗量較大布置分散，需逐個清洗，清洗量較大 由表中數(shù)據(jù)可見，固定式與自動跟蹤式各有優(yōu)缺點：固定式初始投資較低，且支架系統(tǒng)基本免維護；自動跟蹤式初始投資較高、需要一定的維護，但發(fā)電量較傾角最優(yōu)固定式相比有較大的提高，假如不考慮后期維護工作增加的成本，采用自動跟蹤式運行的光伏電站單位電度發(fā)電成本將有所降低。 根據(jù)已建工程調(diào)研數(shù)據(jù)，若采用斜單軸跟蹤方式，系統(tǒng)實際發(fā)電量可提高約18%，若采用雙軸跟蹤方式，系統(tǒng)實際發(fā)電量可提高約 25%。目前，國內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)普遍采用的是非聚焦平板固定傾角陣列發(fā)電方式。目前國內(nèi)外一些太陽跟蹤裝置生產(chǎn)廠的產(chǎn)品大致以分兩種，一種為單軸跟蹤，即東西方向轉(zhuǎn)動跟蹤太陽；另一種為雙軸跟蹤，即既有東西向跟蹤，同時太陽能板傾角也隨季節(jié)的不同而改變。表45 推薦500kW逆變器主要技術參數(shù)表序號名稱技術參數(shù)1隔離方式無變壓器隔離2直流側(cè)參數(shù)最大直流電壓900Vdc最大功率電壓跟蹤范圍450Vdc ～820Vdc推薦最大直流功率550KWp最大輸入電流1200A最大輸入路數(shù)16 路3交流側(cè)參數(shù)額定輸出功率500kW額定輸出電壓和頻率三相 300Vac、50Hz允許電網(wǎng)電壓210Vac310Vac輸出頻率范圍47Hz～額定電網(wǎng)電壓270Vac輸出電流波形畸變率3%（額定功率）功率因數(shù)自動運行模式≧（額定功率）功率因數(shù)調(diào)節(jié)控制模式：～+最大交流輸出電流1176A4系統(tǒng)參數(shù)最大效率%歐洲效率%序號名稱技術參數(shù)防護等級IP20夜間自耗電100W運行自耗電2KW允許運行環(huán)境溫度25℃～+55℃散熱方式冷風允許相對濕度0～95%要求電網(wǎng)形式IT 電網(wǎng)自動投運條件直流輸入及電網(wǎng)滿足要求，逆變器將自動運行斷電后自動重啟時間5min允許最高海拔6000m(超過 3000m 需降額使用)低電壓穿越有顯示與通訊觸摸屏 RS485 通訊接口5機械參數(shù)外形尺寸(寬 x 高 x 深)2800x2180x850凈重2288KG6相關認證金太陽認證、TUV 認證、KEMA 認證圖42 500KW逆變器電路拓撲結(jié)構(gòu)圖 光伏陣列單元基本型式的確定 安裝方式的確定 太陽電池方陣的發(fā)電量與陽光入射強度有關，當光線與太陽電池方陣平面垂直時發(fā)電量最大，隨著入射角的改變，發(fā)電量會明顯下降。 逆變器的選型 通過對逆變器產(chǎn)品的考察，現(xiàn)選取幾家國內(nèi)外技術較為成熟的逆變器做參數(shù)比較，如表 44 所示。（9）具有保護功能 根據(jù)電網(wǎng)對光伏電站運行方式的要求，逆變器應具有交流過壓、欠壓保護，超頻、欠頻保護，防孤島保護，短路保護，交流及直流的過流保護，過載保護，反極性保護，高溫保護等保護功能。（8）可靠性和可恢復性 逆變器應具有一定的抗干擾能力、環(huán)境適應能力、瞬時過載能力，如在一定程度過電壓情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)應正常運行；過負荷情況下，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。表43 大型和中型光伏電站在電網(wǎng)頻率異常時的運行時間要求頻率范圍運行要求低于 48Hz視電網(wǎng)要求而定48Hz～ Hz每次低于 Hz 時要求至少能運行 10min Hz～ Hz連續(xù)運行 Hz～ Hz每次頻率高于 Hz 時，光伏電站應具備能夠連續(xù) 2min 的能力，同時具備 內(nèi)停止向電網(wǎng)線路送電的能力，實際運行時間由電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)決定；此時不允許處于停運狀態(tài)的光伏電站并網(wǎng)。（7）系統(tǒng)頻率異常響應 大型和中型光伏電站應具備一定的耐受系統(tǒng)頻率異常能力，逆變器頻率異常時的響應特性至少能保證光伏電站在表 43 所示電網(wǎng)頻率偏離下運行。（6）具有低電壓耐受能力 《國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術規(guī)定》中要求大型和中型光伏電站應具備一定的耐受電壓異常的能力，避免在電網(wǎng)電壓異常時脫離，引起電網(wǎng)電源的損失。（5）輸出電流諧波含量低，功率因數(shù)高 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。如在日落余暉下，輻照度小電池組件溫度較高時電池組件工作電壓較低，如果直流輸入電壓范圍下限低，便可以增加這段時間的發(fā)電量。而光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率是隨日照強度不斷發(fā)生變化的，因此選型過程中應選擇歐洲效率較高的逆變器。 本工程要求大量逆變器在額定負載時轉(zhuǎn)換效率不低于 95%，在逆變器額定負載為10%的情況下，也要保證 90%（大功率逆變器）以上的轉(zhuǎn)換效率。（2）轉(zhuǎn)換效率高 逆變器轉(zhuǎn)換效率越高，則光伏發(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)濟性越