1MW光伏并网发电系统技术方案

1MW光伏并网发电系统技术方案深圳市盛弘电气有限公司2011年9月I目录U1U U系统组成U...................................................................................................................................1 U2U U相关规范和标准U.......................................................................................................................1 U3U U总体设计方案U...........................................................................................................................2 U3.1U U项目分析U.......................................................................................................................2 U3.2U U方案简介U.......................................................................................................................2 U3.3U U电池组件串联方案的设计U...........................................................................................3 U3.4U U光伏防雷汇流箱的设计U...............................................................................................4 U3.5U U直流防雷配电柜的设计U...............................................................................................5 U3.6U U并网逆变器的设计（SW250KTL）U..........................................................................5 U3.6.1U U总体介绍U...........................................................................................................5 U3.6.2U U技术参数U...........................................................................................................7 U3.6.3U U方案优点U...........................................................................................................8 U3.7U U交流防雷配电柜的设计U...............................................................................................9 U4U U系统监控方案U...........................................................................................................................9 U4.1U U低压配电监控U...............................................................................................................9 U5U U接入电网方案U.........................................................................................................................10 U5.1U U升压变压器技术要求U.................................................................................................11 U6U U接地及防雷U.............................................................................................................................11 U7U U电气设备配置清单及成本U.....................................................................................................11 U8U U发电量估算U.............................................................................................................................12 U9U U补充说明U.................................................................................................................................13 110B系统组成光伏并网发电系统主要组成如下：1)光伏电池组件及其支架；2)光伏阵列防雷汇流箱；3)直流防雷配电柜；4)光伏并网逆变器；5)交流防雷配电柜；6)系统的通讯监控装置；7)系统的防雷及接地装置；8)土建、配电房等基础设施；9)系统的连接电缆及防护材料。21B相关规范和标准光伏并网逆变系统的制造、试验和验收可参考如下标准：GB/T191包装储运图示标志GB/T19939-2005光伏系统并网技术要求GB/T20046-2006光伏（PV）系统电网接口特性（IEC61727:2004,MOD）GB/Z19964-2005光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T2423.1-2001电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法GB/T2423.2-2001电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法GB/T2423.9-2001电工电子产品基本环境试验规程试验Cb：设备用恒定湿热试验方法GB4208外壳防护等级（IP代码）（equIEC60529:1998）GB3859.2-1993半导体变流器应用导则GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波GB/T15543-1995电能质量三相电压允许不平衡度232B总体设计方案3.19B项目分析本项目共计1MW光伏发电系统，从逆变器角度考虑，可选用4台250KW的逆变器系统组成。即本项目由4个光伏发电分系统组成，匹配4套250KW并网型逆变装置。1MW的逆变系统再匹配1台290V/10KV的双分裂升压变压器并入10KV电网。3.210B方案简介本项目总容量为1MW其中每个1MWp光伏发电系统由4台250KW的独立逆变单元组成。ShineWise系列高效并网型光伏逆变器组成的光伏发电系统，其逆变器输出电压可兼容290VAC，50/60Hz电压制式。从光伏逆变器输出电压与电网电压制式匹配的角度而言，如果电网为380V电压，则只需要增加一级290V/380V的升压变压器，如果接入电网为10KV电压，则只需要增加一级290V/10KV的升压变压器即可。由于目前大功率太阳能逆变器应用场合基本为大型发电系统，其输出电压绝大多数都是挂接10KV或35KV电网。而盛弘电气ShineWise系列光伏逆变器全部为单级变换，增加一个290V/10KV的变压器即可直接并入电网，相比较目前市场上很多双级变换再增加升压变压器并入电网的方式来说，效率会高出很多。从系统配置角度考虑的话，在相同投资成本情况下，发出的电能更多，因为相对来说节省了整个项目的投资成本，简化了系统环节，因而也提高了系统的可靠性。此1MWp光伏发电系统除了光伏电池组件和逆变器外，还配置了光伏防雷汇流箱、直流防雷配电柜、交流防雷配电柜。另外，整个系统配置了1套监控装置，可采用RS485或Ehternet（以太网）的通讯方式，实时监测并网发电系统的运行参数和工作状态。1MW光伏并网发电系统配电结构示意图如图3.1：31#逆变器(250kW)2#直流配电单元直流防雷配电柜1MW双分裂变压器（290V/35KV）2#逆变器(250kW)3#逆变器(250kW)4#逆变器(250kW)1#直流配电单元3#直流配电单元4#直流配电单元1#直流汇流箱4#直流汇流箱光伏阵列5-8#直流汇流箱9-12#直流汇流箱13-16#直流汇流箱光伏阵列………………光伏阵列光伏阵列光伏阵列…………交流防雷配电柜图3.11MW光伏并网发电系统配电结构示意图从上图可以看出系统的构成，首先太阳能电池板的正负极接入直流汇流箱，每4个直流汇流箱的输出均进入直流防雷配电柜，经过直流防雷配电柜中的直流断路器及直流浪涌保护后，进入到250KW的逆变系统中。再由每4个250KW的逆变系统将直流逆变为交流后汇集进入交流配电柜，经过交流防雷配电柜中的交流断路器及交流浪涌保护装置后，接入290V/10KV的升压变压器并入10KV的电网中。3.311B电池组件串联方案的设计环境条件：湖北襄阳近5年最高气温为37.6℃，最低气温为﹣8.8℃，年均气温在15℃—17℃之间。方案：系统的电池组件选用SK6610P-230，单组功率为230W的多晶硅太阳能电池板，其工作电压约为29.5V，开路电压约为36.6V。根据ShineWise并网逆变器的MPPT工作电压范围（470V~850V），每个电池串列按照20块电池组件串联进行设计，每14串接入一个汇流箱，每4个汇流箱接入一个250kW逆变单元，每个250kW的并网单元需配置56个电池串列，1120块电池组件，其功率为257.6kWp，整个1MW系统需要224个电池串列，共4480块电池组件。（20×14×4×4=4480块）43.412B光伏防雷汇流箱的设计 为了减少光伏电池组件到逆变器之间的连接线，以及方便维护操作，建议直流侧采用分段连接，逐级汇流的方式连接，即通过光伏阵列防雷汇流箱（简称“汇流箱”）将光伏阵列进行汇流。针对逆变器和光伏组件的选择，建议配置型号为SDDL-16-1智能光伏防雷汇流箱16台，每台均有16路直流输入，汇流箱每路均有电流检测，其线路图如下图所示：监控模块直流断路器+直流输出+--电源通讯接口RS485++++++++++++++++----------------防雷器高压熔丝1234567891011121314151612345678910111213141516+-LND1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15D16FU1FU2FU3FU4FU5FU6FU7F