【正文】 控系統(tǒng)能在線診斷系統(tǒng)全部軟件和硬件的運(yùn)行工況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常及故障時(shí)能及時(shí)顯示和打印報(bào)警信息，并在運(yùn)行工況圖上用不同顏色區(qū)分顯示。人機(jī)聯(lián)系（1） 調(diào)用、顯示和拷貝各種圖形、曲線、報(bào)表；（2） 發(fā)出控制和修改命令；（3） 在畫面上定義數(shù)據(jù)庫(kù)和各種數(shù)據(jù)集的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和各種動(dòng)態(tài)字符、漢字，并提供矢量字符和特殊字符；（4） 查看歷史數(shù)值以及各項(xiàng)定值；（5） 圖形及報(bào)表的生成、修改及調(diào)用；（6） 報(bào)警確認(rèn)。 管理功能操作票的編制；設(shè)備工況報(bào)告編制；設(shè)備檔案的管理。（2） 顯示畫面的調(diào)用 記錄功能狀態(tài)變化記錄；數(shù)據(jù)記錄；畫面記錄；事故追憶記錄；其它記錄。l 圖形顯示l 電氣主接線圖；保護(hù)設(shè)備配置圖；定時(shí)報(bào)表；日?qǐng)?bào)表；l 月報(bào)表；年報(bào)表；運(yùn)行報(bào)表；趨勢(shì)曲線；l 可顯示編制好的操作票，根據(jù)運(yùn)行人員的要求進(jìn)行檢索；l 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置圖；l 各種計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果的顯示。畫面顯示通過(guò)站控機(jī)的彩顯和人機(jī)聯(lián)系工具顯示屏幕上各種信息畫面，顯示內(nèi)容包括全部設(shè)備的位置狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動(dòng)作及復(fù)歸信息、直流系統(tǒng)及所用電系統(tǒng)的信息、各測(cè)量值的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，各種告警信息、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息。統(tǒng)計(jì)計(jì)算對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算，例如通過(guò)計(jì)算產(chǎn)生輻照度、電壓合格率、有功、無(wú)功、電流、總負(fù)荷、功率因數(shù)、電量日/月/年最大值/最小值及時(shí)間、日期、負(fù)荷率、電能分時(shí)段累計(jì)值、數(shù)字輸入狀態(tài)量邏輯運(yùn)算值等，設(shè)備正常/異常變位次數(shù)并加以區(qū)分等，提供一些標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算函數(shù)，用來(lái)產(chǎn)生用戶可定義的虛擬測(cè)點(diǎn)進(jìn)行平均值、積分值和其它計(jì)算統(tǒng)計(jì)。從而產(chǎn)生出可供應(yīng)用的電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、電度、功率因數(shù)、輻照度等各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，供數(shù)據(jù)庫(kù)更新。對(duì)于重要的信號(hào)，采用硬接點(diǎn)接入監(jiān)控系統(tǒng)。l 電度量輸入：通過(guò)串口通訊采集。（2）信號(hào)輸入方式及要求l 模擬量輸入：溫度、輻照度、直流系統(tǒng)電壓外，其余電氣量采用交流采樣，輸入CT、PT二次值，計(jì)算I、U、P、Q、f、COSФ。l 開關(guān)量信號(hào)：位置及狀態(tài)信號(hào)、事故信號(hào)、預(yù)告信號(hào)、公用信號(hào)。系統(tǒng)功能 數(shù)據(jù)采集與處理通過(guò)間隔層單元采集來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程的模擬量、數(shù)字量、脈沖量及溫度量等，生產(chǎn)過(guò)程設(shè)備包括CT、PT、配電裝置保護(hù)、直流系統(tǒng)、所用電系統(tǒng)等。二次設(shè)計(jì)原則光伏發(fā)電系統(tǒng)及配套的35kV升壓站按“少人值守”的原則設(shè)計(jì)，按運(yùn)行人員定期或不定期巡視的方式運(yùn)行。電纜防火措施本工程電纜防火主要采用以下措施：采用阻燃和耐火電纜；在適當(dāng)?shù)牡胤皆O(shè)置防火隔墻，在隔墻兩側(cè)的電纜表層涂防火涂料；采用架空橋架敷設(shè)方式時(shí)，當(dāng)電纜通過(guò)高溫、易燃場(chǎng)所時(shí)采用帶蓋板的耐火槽盒；對(duì)所有電纜孔洞均采用堵料及耐火材料進(jìn)行嚴(yán)密封。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電纜采用網(wǎng)絡(luò)五類線。對(duì)1kV及以下動(dòng)力、控制電纜采用交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜或光伏專用電纜。配電室外站區(qū)電纜采用電纜橋架或沿光伏組件支架敷設(shè)方式。 消防報(bào)警火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)由一個(gè)火災(zāi)報(bào)警控制器和若干個(gè)火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警裝置、火災(zāi)報(bào)警揚(yáng)聲器組成。檢修網(wǎng)絡(luò)設(shè)置移動(dòng)的低壓檢修供電網(wǎng)絡(luò)，采用380/220V三相四線中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，設(shè)置固定檢修電源箱，由380/220V低壓廠用電系統(tǒng)供電。其它場(chǎng)所根據(jù)工藝要求分別采用熒光燈具、配照型、廣照型、防水防塵型等型式的燈具以及其它建筑燈具。對(duì)于配電室距離事故照明電源較遠(yuǎn)的出入口、通道的事故照明采用應(yīng)急燈。（2）照明供電方式本工程照明及動(dòng)力系統(tǒng)采用TNCS系統(tǒng)。正常照明網(wǎng)絡(luò)電壓為交流380/220V。光伏組件支架及組件外邊金屬框與站內(nèi)地下接地網(wǎng)可靠相連，逆變器小室接地裝置與光伏組件區(qū)域接地網(wǎng)連接。光伏組件區(qū)域接地裝置設(shè)計(jì)原則為以水平接地體為主，輔以垂直接地體的人工復(fù)合接地網(wǎng)。接地電阻不大于1Ω。裝設(shè)敏感電子裝置的屏柜設(shè)置專用的、與柜體絕緣的接地銅排母線，其截面不得小于100平方毫米，并列布置的屏柜體間接地銅線直接連通。系統(tǒng)各設(shè)備的保護(hù)接地、工作接地（也稱邏輯接地）均不得混接，工作接地實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)接地。匯流箱內(nèi)配置防雷器。侵入雷電波保護(hù)根據(jù)《交流電氣裝置的接地》(DL/T6211997)和《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》DL/T6201997中規(guī)定，在35kV母線上裝設(shè)一組避雷器對(duì)雷電侵入波和其他過(guò)電壓進(jìn)行保護(hù)；每面35kV開關(guān)柜設(shè)一組過(guò)電壓保護(hù)裝置。感應(yīng)雷保護(hù)感應(yīng)雷電過(guò)電壓的接地線、接地極的布置方式應(yīng)符合DL/ T 6201997。逆變器采用集裝箱布置?？紤]到光伏組件安裝高度較低，光伏方陣內(nèi)不安裝避雷針和避雷線等防直擊雷裝置。 光伏發(fā)電站電氣系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式35kV系統(tǒng)為中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)；。動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的型式和補(bǔ)償容量以電網(wǎng)主管部門最終審查通過(guò)的接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)和審查意見(jiàn)為準(zhǔn)。35kV成套開關(guān)柜35kV配電裝置選用戶內(nèi)鎧裝移開式成套開關(guān)柜，柜內(nèi)配真空斷路器，含綜合保護(hù)裝置。升壓變參數(shù)： S111000kVA/35kV Y/d11d11 177。通過(guò)以上的比較可知，歐式箱變整體性能最優(yōu)，但成本過(guò)大，考慮到一般光伏電站臺(tái)數(shù)較多，其投資要高于美式箱變。變壓器、油箱均為封閉式結(jié)構(gòu)，整體外形尺寸小。結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小、配置靈活；2）組合式變電站，俗稱美式箱變。技術(shù)缺點(diǎn)防腐蝕性能較差體積比較大維護(hù)檢修比較復(fù)雜，維護(hù)工作比較多檢修維護(hù)方便價(jià)格約22 萬(wàn)/臺(tái)約28 萬(wàn)/臺(tái)1）預(yù)裝箱式變電站，俗稱歐式箱變。箱式變電站可選擇歐式箱式升壓變電站或美式箱式升壓變電站，歐變及美變比較如下：表38 箱式變電站選擇比較表比較內(nèi)容美式箱式變電站歐式箱式變電站技術(shù)優(yōu)點(diǎn)技術(shù)成熟，高壓元器件封閉在變壓器油箱內(nèi)，散熱條件好，布置緊湊，體積小。 發(fā)電單元接線1~30光伏發(fā)電單元共安裝124600塊光伏組件，每22塊光伏組件串聯(lián)為一個(gè)光伏組件串，各光伏發(fā)電單元的光伏組件串平均分配接入直流匯流箱，若干直流匯流箱接入1臺(tái)直流匯流柜，再由直流匯流柜接入逆變器，每個(gè)光伏發(fā)電單元配置若2臺(tái)500kW逆變器。每6個(gè)光伏發(fā)電單元T接為1回35kV進(jìn)線接入站內(nèi)配電室，共5回集電線路，匯總后經(jīng)1回35kV出線接入就近變電站實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，最終以接入系統(tǒng)審查意見(jiàn)為準(zhǔn)。 發(fā)電量估算 ， 。系統(tǒng)的綜合效率約為80%；其中，逆變器效率97%，變壓器效率98%，組件組合損失3%，低壓直流輸電損失和低壓交流輸電損失共3%，%，%，弱光損失3%。采用移動(dòng)水泵清洗光伏組件表面，將光伏組件表面較大的灰塵顆粒吹落，清洗后的水自然下滲。不符合要求的應(yīng)及時(shí)清洗，確保組件表面的清潔。在此季節(jié)應(yīng)每天巡視，發(fā)現(xiàn)光伏組件被污染的應(yīng)及時(shí)清洗。雨雪后應(yīng)及時(shí)巡查，對(duì)落在組件面上的泥點(diǎn)和積雪應(yīng)予以清洗。惡劣氣候分為大風(fēng)、沙塵或雨雪后的清洗。清洗時(shí)間安排在日出前或日落后。光伏組件表面的清洗可分為定期清洗和不定期清洗。 光伏組件清洗方案光伏組件很容易積塵，影響發(fā)電效率。這樣設(shè)計(jì)有如下好處：1）各發(fā)電單元各自獨(dú)立，便于實(shí)現(xiàn)梯級(jí)控制，以提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率；2）每個(gè)發(fā)電單元是單獨(dú)的模塊，由于整個(gè)30MWp光伏系統(tǒng)是多個(gè)模塊組成，各模塊又由不同的逆變器及與之相連的光伏組件方陣組成，系統(tǒng)的冗余度高，不至于由于局部設(shè)備發(fā)生故障而影響到整個(gè)發(fā)電模塊或整個(gè)電站，且局部故障檢修時(shí)不影響其他模塊的運(yùn)行；3）有利于工程分步實(shí)施；4）減少光伏組件至并網(wǎng)逆變器的直流電纜用量，減少系統(tǒng)線路損耗，提高系統(tǒng)的綜合效率；5）每個(gè)發(fā)電單元的布置均相同，保證發(fā)電單元外觀的一致性及其輸出電性能的一致性。模塊化的基本結(jié)構(gòu)：根據(jù)場(chǎng)區(qū)具體地形，每個(gè)單元各配置2臺(tái)500kW逆變器和1臺(tái)1000kVA升壓變壓器。光伏方陣通過(guò)組件串、并聯(lián)得到，光伏組件的串聯(lián)必須滿足并網(wǎng)逆變器的直流輸入電壓要求，光伏組件并聯(lián)必須滿足并網(wǎng)逆變器輸入功率的要求。假定可以并聯(lián)的支路數(shù)為N，則：22塊265W晶體硅組件串聯(lián)功率為265W22＝5830W。［1+〔〕%］=(塊) （當(dāng)?shù)亟陿O端最低溫度）綜合考慮組件安裝接線等因素，本工程每臺(tái)逆變器選用22塊265W晶體硅光伏組件串聯(lián)。［1+〔〕%］= 1000247。本工程選用260W型多晶硅組件，%/K，根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50797，：S=Udcmax247。本工程選用的并網(wǎng)逆變器功率為500kW，其最大方陣開路電壓為1000V，MPPT電壓范圍460V～850V。可以保證南、北兩排方陣在上午9 點(diǎn)到下午3 點(diǎn)（太陽(yáng)時(shí)間）之間前排不對(duì)后排造成遮擋，為節(jié)約成本，場(chǎng)地不做整體場(chǎng)平，考慮到場(chǎng)地局部凹凸不平會(huì)有高差，為了使就地安裝的光伏方陣前后排仍不會(huì)有陰影影響，同時(shí)為便于施工及道路轉(zhuǎn)彎半徑的設(shè)置， 光伏組件最低點(diǎn)距地面距離H選取主要考慮當(dāng)?shù)刈畲蠓e雪深度、當(dāng)?shù)睾樗?、防止?dòng)物破壞及泥和沙濺上光伏組件，因此，根據(jù)以往工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，～。D = cosβL，L = H/tana，a = arcsin (sinf sind+cosf cosd cosw)即：通過(guò)以上公式計(jì)算得到：本項(xiàng)目固定傾角支架的光伏組件排布方式為：光伏組件縱向兩塊放置，兩塊光伏組件之間留有20mm的間隙光伏組件傾斜29176。當(dāng)?shù)囟寥丈衔?:00的太陽(yáng)高度角a=176。；d為太陽(yáng)赤緯，176。計(jì)算當(dāng)光伏方陣前后安裝時(shí)的最小間距D，如下圖所示：圖36 方陣間距算法示意圖一般確定原則：冬至當(dāng)天早9：00至下午3：00（太陽(yáng)時(shí)間）光伏方陣不應(yīng)被遮擋。1451145414561456145614541451圖34 不同方位角與傾角斜面上太陽(yáng)輻射量折線圖（kWh/m2）圖35 PVSYST軟件模擬最佳傾角由以上圖表可以看出，方位角為0度時(shí)組件傾斜面上接收到的輻射量為各個(gè)方位角情況下最大，同時(shí)當(dāng)傾斜角為29度時(shí)，組件斜面上接受到的輻射量為各個(gè)傾角下最大，因此，可以判斷項(xiàng)目 光伏方陣間距的計(jì)算方陣傾角確定后，要注意南北向前后方陣間要留出合理的間距，以免前后出現(xiàn)陰影遮擋，前后間距為：冬至日（一年當(dāng)中物體在太陽(yáng)下陰影長(zhǎng)度最長(zhǎng)的一天）上午9：00到下午3：00（此時(shí)間為太陽(yáng)時(shí)間），光伏組件之間南北方向無(wú)陰影遮擋。14501454145514561455145414500176。35176。31176。27176。模擬結(jié)果見(jiàn)下表：表37 不同方位角與傾角斜面上太陽(yáng)輻射量（kWh/m2） 傾角方位角23176。根據(jù)本項(xiàng)目所在地當(dāng)?shù)鼐暥群彤?dāng)?shù)靥?yáng)輻射資料，采用目前光伏工藝常用的兩種方法確定固定支架的最佳安裝傾角。表36 光伏方陣防雷匯流箱主要參數(shù)表直 流 輸 入 路 數(shù)16路直流輸出路數(shù)1路正極，1路負(fù)極直流輸入的正負(fù)極線徑4mm2直流輸出的正負(fù)極線徑50～120mm2地線線徑16mm2每路直流輸入的保險(xiǎn)絲12A直流輸出最大電流225A防護(hù)等級(jí)IP65 光伏方陣設(shè)計(jì) 組件安裝傾角的設(shè)計(jì)固定式安裝的最佳傾角選擇取決于諸多因素，如：地理位置、全年太陽(yáng)輻射分布、直接輻射與散射輻射比例、負(fù)載供電要求和特定的場(chǎng)地條件等。 匯流箱設(shè)計(jì)本工程根據(jù)各子系統(tǒng)單元容量大小，擬選用16進(jìn)1出匯流箱，匯流箱就近安裝在光伏支架上。最終逆變器選型應(yīng)根據(jù)招標(biāo)情況確定。但若是逆變器容量過(guò)大，則在一臺(tái)逆變器發(fā)生故障時(shí)，發(fā)電系統(tǒng)損失發(fā)電量過(guò)大。且絕對(duì)最大輸入電壓及 MPPT 輸入電壓范圍相差不大，隨著額定交流輸出功率的增大，逆變器效率及輸出電流增大。通過(guò)對(duì)逆變器產(chǎn)品的考察，現(xiàn)對(duì)各廠家逆變器做技術(shù)參數(shù)比較，如下表所示。逆變器主要技術(shù)指標(biāo)還有：額定容量，輸出功率因數(shù)，額定輸入電壓，電流，電壓調(diào)整率，總諧波畸變率等。e) 可靠性和可恢復(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)載能力及各種保護(hù)功能，如：過(guò)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。d) 最大功率點(diǎn)跟蹤：逆變器的輸入終端阻抗應(yīng)適應(yīng)于光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行特性。c) 逆變器輸出波形：為使光伏陣列所產(chǎn)生的直流電經(jīng)逆變后向公共電網(wǎng)并網(wǎng)供電，就要求逆變器的輸出電壓波形、幅值、相位及頻率等與公共電網(wǎng)一致，以實(shí)現(xiàn)向電網(wǎng)無(wú)擾動(dòng)平滑供電。中小功率的逆變器在滿載時(shí)，效率必須在90%以上。要求逆變器能夠在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)正常工作，并保證交流輸出電壓穩(wěn)定。每個(gè)直流配電單元可接入10路光伏方陣防雷匯流箱。其主要性能和特點(diǎn)如下：1）每臺(tái)直流防雷配電柜的容量為500kW；2）每臺(tái)直流防雷配電柜具有10路直流輸入接口，可接10臺(tái)匯流箱；3）直流母線輸出側(cè)都配有光伏專用防雷器。2最大系統(tǒng)電壓1000電池類型多晶硅電池電池片尺寸(mm)156156組件尺寸（mm）165099235重量（kg）電流溫度系數(shù)+%/℃電壓溫度系數(shù)%/℃功率溫度系數(shù)%/℃最大風(fēng)荷載（Pa）2400最大雪荷載（Pa）5400注：上述組件功率標(biāo)稱在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件（STC）下：1000W/m太陽(yáng)電池溫度25℃、。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，在目前技術(shù)成熟的大容量光伏組件規(guī)格中，初選的光伏組件容量為205W、265W、315W，其各種技術(shù)參數(shù)比較如下：綜合考慮組件效率、技術(shù)成熟性、市場(chǎng)占有率，以及采購(gòu)訂貨時(shí)的可選擇余地，本工程推薦采用265W型晶體硅光伏組件，最終光伏組件選型應(yīng)根據(jù)招標(biāo)情況確定。 光伏組件規(guī)格選型光伏組件的功率規(guī)格較多，從1Wp到315Wp國(guó)內(nèi)均有生產(chǎn)廠商生產(chǎn)，且產(chǎn)品應(yīng)用也較為廣泛。同樣的可利用面積，可認(rèn)為選擇單晶硅或多晶硅組件裝機(jī)容量幾乎沒(méi)有差別。 表32 不同材料的光伏組件性能對(duì)比項(xiàng)目A公司B公司C公司組件種類單位單晶硅多晶硅薄膜峰值功率W26026026