1 1 1 1 22.1.3設計原則 22.1.4進度安排 3 3 3 42.2.3智能匯流箱設計 72.2.4直流配電柜設計 82.2.5光伏并網逆變器 82.2.6配電保護裝置 2.2.7升壓變壓器 2.2.8發電計量系統配置方案 4.3發電量估算 五、環境影響評價 六、投資經濟概算 1本項目擬建設5兆瓦大型并網光伏電站。出于項目經濟性及技用固定式太陽能電池方陣(方陣傾角45°),暫不考慮采用跟蹤系統。5MWp光伏電站共安裝21744塊230Wp太陽能電池組件(形成由18塊串聯，1208列支路并聯的陣列),120臺智能匯流箱，20臺直流配電柜，20臺250kW并網逆變器，5臺交流配電柜，5臺S9-1250/35變壓器和1套綜合監控系統。項目建設工期1年，25年內該系統年平均上網電量約為604.32萬kWh,每年減排溫室氣體CO?約5795.43噸。光伏陣列分別接入120臺智能匯流箱，每6臺智能匯流箱經1臺直流配電柜與1臺250kW的逆變器連接，5MWp電站共計20臺250kW的逆變器，經逆變器轉換后的400V交流，經站內集電線路，每4臺逆變器與1臺S9-1250/35變壓器連接升壓至35kV,經35kV輸電線路接到匯流升壓站的35kV低壓側。電站周邊設圍墻，站內建輕鋼結構配電室。電站按《電力設備接地設計規程》,圍繞建筑物敷設閉合回路的接小于4歐，不滿足要求時添加降阻劑。2GB3859.2-1993《半導體逆變器應用導則》GB/T14549-1993《電能質量公用電網諧波》GB/T15543-1995《電能質量三相電壓允許不平衡度》GB/T20046-2006《光伏(PV)系統電網接口特性》本項目擬建設5MWp并網光伏電站，系統沒有儲能裝置，太陽電池將日光轉換成直流電，通過逆變器變換成400V交流電，通過升壓變壓器與35kV高壓輸電線路相連，再通過輸電線路將電力輸送到變電站。有陽光時，光伏系統將所發出的電饋入35kV線路，沒有陽單臺功率為250kW的三相光伏并網逆變器的引進、消化吸收研究采用多機并聯方式實現大型光伏并網逆5MWp大型并網光伏電站，推薦采用分塊發電、集中并網5MWp光伏電站可以分為5個1MWp的子系統，而1MWp的子系統也必須由更小的子系統按照5個1MWp的光伏并網發電單元進行設計，并且每個1MWp發電單元采用4臺3連，4臺逆變器的輸出并聯接入升壓變壓器的初級；每個1MWp光伏子系統配備一臺a.We…多個250kW并網光伏分系統各自獨立(至少5個1MWp的子系統),便于實現梯級45MWp大型并網光伏發電站主要組成如下：方陣防雷接線箱——設計采用帶組串監控的智能匯流箱(室外方陣場);光伏并網逆變器——設計采用帶工頻隔離變壓器的25035kV開關柜(交流配電和升壓變壓器)——設計采用1250kVA/35kV升壓變壓器；序號項目名稱規格型號總裝機容量2多晶230Wp21744塊3鍍鋅角鋼1238噸4方陣防雷接線箱噴塑密封120臺5直流配電柜20臺67交流配電柜5臺85臺9電流互感器5套斷路器5套隔離開關5套5臺防雷及接地裝置=20套1套1、太陽電池組件選型目前使用較多的兩種太陽能電池板是單晶硅和1>單晶硅太陽能電池目前單晶硅太陽能電池板的單體光電轉換效率為16%～18%,是轉換效率最高的，但是2>多晶硅太陽能電池多晶硅太陽能電池板的單體光電轉換效率約15%～17%。制作成本比單晶硅太陽能電池5使用壽命長：抗老化EVA膠膜(乙烯-醋酸乙烯共聚物),高通光率低鐵太陽能專表2.2.1230Wp太陽電池組件技術參數型號電性能參數電池片規格工作溫度1>Isc是短路電流：即將太陽能電池置于標陽能電池兩端的電流。測量短路電流的方法，是用內阻小于1Q的電流表接在太陽能電池的3>Voc是開路電壓，即將太陽能電池置于100MW/cm2的光源照射下，在兩端開路時，所對應的工作電壓和電流值做成曲線就得到太陽能電池的伏安特性曲作電壓和工作電流稱為最佳工作電壓和最佳工作電流，分別用符號Vm和Im表示，即6太陽能電池板的一個重要性能指標是峰值功率Wp,即最大輸出功率，也稱峰瓦，是指電池在正午陽光最強的時候所輸出的功率，光強在1000瓦左右。④如何保證組件高效和長壽命保證組件高效和長壽命，主要取決于以下四點：高轉換的原材料，例如：高的交聯度的EVA、高粘結強度的封裝劑(中性硅酮樹脂膠)、高透光率高強度的鋼化玻璃等；合理的封裝工藝；員工嚴謹的工作而潦草完事等都是影響產品質量的大敵，所以除了制定合理的制作2、光伏陣列表面傾斜度設計從氣象站得到的資料，均為水平面上的太陽能輻射量，需—傾斜光伏陣列面上的太陽能總輻射量S——水平7a——中午時分的太陽高度角光伏陣列傾角根據當地氣象局提供的太陽能輻射量，確定太陽能光伏陣列安裝傾角。本方案假設設計太陽能光伏陣列安電池組件18塊串聯，單列串聯功率P=18×230Wp=4140Wp;單臺250kW光伏并網逆變器需要配置太陽電池組件并聯的數量Np=250000-4140~60或61列。若Np取60列，則實際功率為248.400kWp,這樣1MWp光伏陣列單元設計為240列支路并聯，共計4320塊太陽電池組件，實際功率達到993.600kWp。;若Np取61列，則實際功率為252.540kWp,這樣1MWp光伏陣列單元設計為244列支路并聯，共計4392塊太陽電池組件，實際功率達到1010.1為了使整個電站實際功率達到5MWp,設計采用3組993.600kWp+2組1010.160kWp的組合方式，即該光伏電站總共需要230Wp的晶體硅太陽電池組件21744塊，18塊串聯，1208列支路并聯的陣列，實際功率達到5.00112MWp。2.2.3智能匯流箱設計智能匯流箱是光伏發電系統中的重要組成部分，其主要作用是按照一10路直流輸入，1路輸出；最大輸入電流(每個支路):10A;防護等級IP65。根據實際情況，5兆瓦大型并網光伏電站配置成3組993.600kWp和2組1010.160kWp8的太陽電池陣列，總共需要20臺250kW的并網逆變器，其中每臺逆變器需配置6臺智能匯流箱，5MWp光伏電站共需匯流箱120臺。R:1-個廣治查-!甲L&;死書的1.防審瓣格縣分每臺直流配電柜按照250kWp的直流配電單元進行設計，1MWp光伏并網單元需要4臺直流配電柜。每個直流配電單元可接入6路光伏方陣防雷匯流箱，5MWp并網光伏電站共需配置20臺直流配電柜。每臺直流配電柜分別接入1臺250kW逆變器，如下圖所示：12569每臺逆變器的額定功率為250kW,均含有控制采用基于SVPWM的無沖擊同步并網技術，保證系統輸出與電網同頻、同相和同幅值。圖2.2.5250kW光伏并網變流器(SunVert250)●大功率IGBT模塊并聯技術，過載能力強●功率組件模塊化設計，便于組裝調試及維護●高效工頻變壓器隔離，安全可靠，提高效率●完善的故障自檢、保護和顯示功能，系統的可靠性更高●標準通訊接口，便于遠程監控直流側最大直流輸入電壓MPPT電壓范圍交流側并網電壓范圍并網電壓頻率電流畸變率(THD)<4%(額定功率)功率因數≥0.99(額定功率)系統最大效率工作溫度-25℃~+55℃強迫風冷防護等級顯示/操作液晶觸摸屏通信接口以太網外形尺寸寬×高×深2.2.6配電保護裝置配電保護裝置包括并網解列點、可視斷點、保護接觸器、三相電度表或采用智能網絡儀表(用于計量太陽能電池組件的發電量)等。以250kWp單元為例，250kWp太陽電池組件方陣配備一臺250kW并網逆變器，逆變器的輸出接到匯流總線，通過匯流總線接到35kV/1250kVA升壓電力變壓器的低壓側。配電線路如下圖所示。035kV輸電線路配電保護系統過流檢測表圖2.2.6單元配電線路圖擬選用全密封電力變壓器，該產品為免維護型箱式變壓器，其裝箱與箱蓋可采用焊接型式連接，變壓器油不會吸收空氣中的水份，產品型號額定電壓組合及分接范圍標號空載負載空載電流阻抗重量(kg)高壓高壓分接油重總重1、發電計量儀表配置示意圖、儀表類型光伏發電設備的計量點通常設在光伏并網逆(1)發電計量儀表配置示意圖直流電!直證氣電!L流淪箱(2)儀表類型本項目擬采用三相感應式交流電能表，該產品性能穩定可靠，可以用于2、數據采集方案并網光伏發電系統綜合監控系統z并網光伏發電系統發電量計量與(1)監控系統功能介紹本地監控系統采用安裝在變流柜上觸摸屏，監控范圍包括環境逆變器等。主要監控數據包括光伏發電單元的直流輸出電壓、電流和功遠程中心監控系統采集各本地監控系統的數據，進行數據匯總、能。用戶在辦公室也能實時掌握現場設備運行狀態光伏發電監控系統具備開放性和很好的可維護性，用戶界面友(2)監控體系結構光伏發電監控系統由監控設備(如光伏并網逆變器、匯流箱、光照感器、電池檢測器等),本地觸摸屏、遠程監控中心等組成。如下結構示意圖：益中心電響誤度C演船電沖領屈壤屈填光眼度圖2.2.10光伏發電監控系統示意圖光照強度傳感器、環境溫度傳感器和基準電池等可通過模擬信號(如4-20mA信號)進光伏并網逆變器通過本地觸摸屏來進行操作和數據監視，同時摸屏的RJ45端口采用Modbus/Tcp協議傳到遠程監控系統。如圖2.2.11,能比較清楚地了解觸摸屏與光伏并網逆變器、采集模塊以及匯流箱采用485串口通訊，通過485協議進行通過運行界面，用戶能查看設備運行實時數據，也能根據需要，備的啟停或工作狀態進行控制。數據顯示方式多樣化，有直接數系統介紹運行數據數設置0報警顯示高級功能參數設置圖2.2.12數據顯示示例本地觸屏還可保持部分歷史數據流獲并周變流器監控疾統流獲并周變流器監控疾統湘電流4、遠程監控中心遠程監控中心軟件采用北京能高NSPM光伏電站監控軟件，硬件采用專門的工控機和態分析和集中監視、實時數據查詢、生產報表、歷史趨勢分析、故障監控中心由工程師站、歷史數據服務器、操作員站等組成，通工程師站工程師站_本地觸摸屏5C和蟲國0000.0VA經市壓0000.0V中民血流0000.0A日報表-1#變流箱年用日時電瓦A)有功電度小時散(vAs)無功電度小時數rus)ee①8a面0面om四國。面。08國0四0000c008可8息02φ:為緯度(在北半球為正、南半球為負),根據項目地點經緯度計算；假設方陣傾角設計為45°(可以根據實際項目地點進行調整);H:為光伏方陣陣列的高度；光伏方陣陣列根據并網逆變器的輸入要求，采用230Wp組件18塊串聯為1組串。方陣采用4行×95MWp太陽能電池共安裝230Wp太陽能電池組件21744塊(實際功率達5.00112MWp),每陣36塊組件，共604陣。604個子陣組成5MWp的太陽能電池組件方陣場。東西方向放置25子陣、南北方向放置25子陣。占地400×200=80000m2,約120畝。此用地面積為根據通常情況得出的估值，實際使用面積應根據盈余，建議規劃用地150畝。3.2電站防雷和接地設計為了保證本工程光伏并網發電系統安全可靠，防止因雷擊、浪涌等(1)地線是避雷、防雷的關鍵，在進行配電室基礎建設和太陽電池方陣基礎建設的同時，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，接地電阻應小于4歐姆。(2)直流側防雷措施：電池支架應保證良好的接地，太陽能電池陣列連接電纜接入光伏陣列防雷匯流箱，匯流箱內含高壓防雷器保護裝置，電池陣列匯流(3)交流側防雷措施：每臺逆變器的交流輸出經交流防雷柜(內含防雷保護裝置)接本系統由5個1MWp的光伏單元組成，總裝機5MWp,太陽能光伏并網發電系統接入35kV/50Hz的中壓交流電網，按照1MWp并網單元配置1套35kV/0.4kV的變壓及配電系統進行設計，即系統需要配置5套35kV/0.4kV的變壓及配電系統。每套35kV中壓交流電網(1)輸電線路設計壓變壓器，就地升壓后經35kV電纜線路送至環網柜，由環網柜匯集后輸送到35kV輸電線路上，通過35kV輸電線路送到變電站35kV側母線，再經變電站主變升壓后送入電網。若光伏電站離變電站較近，則由光伏電站至變電站的集電線路全線采用35kV電纜線路。光伏電站和集電線路的35kV電纜線路敷設方式采用直埋方式。1)低壓電纜選擇：太陽電池并網逆變器采用4并1方式，即4個250kW,出口電壓為400V的太陽電池方陣逆變器，并入一臺升壓變壓器。每個方陣額定電流達到約380A,電纜選擇YJV-0.6/1kV-3×240+1×120mm2,每個子系統需要4回路電纜。(2)變電系統設計光伏電站內按1MWp一個方陣進行規劃布置，共有5個方陣。根據光伏設備布置情況，環網柜室、并網逆變器及400V低壓室。5MWp光伏發電工程共計安裝20個250kWp太陽電池方陣，每4個方陣由4臺逆變器并聯接入一臺變壓器，本工程共需變壓器5臺。每4個250kW太陽電池方陣發電額定容量為1000kW,按照35kV變壓器容量系列，選安全運行。采用35kV環又可斷開短路電流，并具備開合空載變壓器的性能，能有效的保護變壓器。避雷器選用組過電壓，對相間和相對地的過電壓均能起到可靠的限制作用。該過柜可接4臺250kW并網逆變器，并配有電流表。每面進線柜通過母線橋與變壓器400V側連接，并配有電流、電壓及電度表。可以檢測400V母線及并網逆變器的運行情況。光伏電站內不設無功補償裝置。可在220kV變電站35kV母線側與變電站一同考慮無光伏發電設備的計量點設在變電站35kV開關柜側，同時在光伏電站的每臺變壓器的0.4kV側裝設一塊多功能數字式電度表。該電度表不僅要有優越的測量技術，還要有非常高示損耗、狀態信息、報警等。此外，顯示的內容、功能和參數可通并網逆變器轉換效率和其他效率(主要是升壓變壓器效率)三部分組成。度設定光伏陣列表面傾斜度，可以大大提高光伏陣列的效率，取效率90%計算。2、光伏并網逆變器轉換效率n?:光伏并網逆變比，取效率96%計算。取變壓器效率95%計算。經測試，本項目采用的太陽電池衰減率(即光致衰退率)約為0.5%,使用壽命長。由上述內容可知，本項目總裝機容量為5MWp,假設年平均滿功率發電1561小時，則該電站一年可發電780.5萬kWh。若考慮光伏發電系統效率為82.08%,根據采用的太陽電池衰減率為0.5%,綜合計算可得出以下結論：表4.1.15MWp