5MW大型并网光伏电站技术方案(2)

控制，以提高系统的运行效率。

由于是多个分系统，系统冗余度高，不至于由于某台逆变器发生故障而造成整个电

站的瘫痪；局部故障检修时不影响大部分系统的运行。

有利于工程分步实施；

便于进行各种不同元器件设备、不同技术设计的技术经济性能评估，如国产设备和

进口设备；晶体硅、非晶硅及其他组件，以及不同安装方式（固定式、单轴跟踪及全跟踪）等。

2.1.4 进度安排

5兆瓦大型并网光伏电站的建设周期不超过一年。

2.2 具体方案

2.2.1 系统构成

太阳能光伏并网电站技术方案

光伏并网发电系统由太阳电池组件、方阵防雷接线箱、直流配电柜、光伏并网逆变器、

配电保护系统、电力变压器和系统的通讯监控装置组成。

5MWp大型并网光伏发电站主要组成如下：

5MWp晶体硅太阳能电池组件及其支架——建议采用230Wp晶体硅组件；

方阵防雷接线箱——设计采用带组串监控的智能汇流箱（室外方阵场）；

直流防雷配电柜——将若干智能汇流箱汇流输入逆变器；

光伏并网逆变器——设计采用带工频隔离变压器的250kW光伏并网逆变器；

35kV开关柜（交流配电和升压变压器）——设计采用1250kVA/35kV升压变压器；

系统的通讯监控装置——设计采用光伏电站综合监控系统。

表2.1.1 5MWp大型并网光伏电站主要配置表 序号

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项目名称 太阳电池组件 太阳电池组件支架 方阵防雷接线箱 规格型号 数量 总装机容量25年年均发电量604.32万kWh多晶块 镀锌角钢吨 喷塑密封台 20台 20 台 5台 5台 5套 5套 5套 5台 20套 1套 直流配电柜光伏并网逆变器交流配电柜升压变压器电流互感器断路器隔离开关计量装置防雷及接地装置控制检测传输系统2.2.2 太阳电池阵列设计

1、太阳电池组件选型

目前使用较多的两种太阳能电池板是单晶硅和多晶硅太阳电池组件。

1> 单晶硅太阳能电池

目前单晶硅太阳能电池板的单体光电转换效率为16%～18%，是转换效率最高的，但是

制作成本高，还没有实现大规模的应用。

2> 多晶硅太阳能电池

多晶硅太阳能电池板的单体光电转换效率约15%～17%。制作成本比单晶硅太阳能电池

要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总生产成本较低，因此得到大量发展。

本方案设计采用230Wp多晶硅太阳电池组件，见图2.2.1。

太阳能光伏并网电站技术方案

图2.2.1 太阳电池组件

① 组件设计特点

使用寿命长：抗老化EVA胶膜（乙烯-醋酸乙烯共聚物），高通光率低铁太阳能专

用钢化玻璃，透光率和机械强度高；

安装简便：标配多功能接线盒，三路二极管连接盒，抗风、防雷、防水和防腐；

高品质保证：光学、机械、电理等模块测试及后期调整完善，产品ISO9001认证；

转换效率高：晶体硅太阳电池组件，单体光电转换效率≥15%；

边框坚固：阳极化优质铝合金密封边框。

② 组件电性能参数

表2.2.1 230Wp太阳电池组件技术参数 型号 电性能参数 组件外形

工作温度 Voc Isc Vm Im Pm 电池片规格规格 重量

(A) (V) (A) (W) CLS-230P (V) (mm) (kg) (℃) (mm)

-40～+85 注：标准测试条件（STC）下—AM1.5、1000W/m2的辐照度、25℃的电池温度。

1> Isc是短路电流：即将太阳能电池置于标准光源的照射下，在输出端短路时，流过太

阳能电池两端的电流。测量短路电流的方法，是用内阻小于1 的电流表接在太阳能电池的两端。

2> Im是峰值电流。

3> Voc是开路电压，即将太阳能电池置于100MW/cm2的光源照射下，在两端开路时，

太阳能电池的输出电压值。可用高内阻的直流毫伏计测量电池的开路电压。

4> Vm是峰值电压。

5> Pm是峰值功率，太阳能电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化的，将不同阻值

所对应的工作电压和电流值做成曲线就得到太阳能电池的伏安特性曲线。如果选择的负载电阻值能使输出电压和电流的乘积最大，即可获得最大输出功率，用符号Pm表示。此时的工作电压和工作电流称为最佳工作电压和最佳工作电流，分别用符号Vm 和Im表示，即

太阳能光伏并网电站技术方案

Pm=Im×Vm。

太阳能电池板的工作电压和Voc均为输出电压, Voc指太阳能电池板无负载状态下的输出电压，工作电压指太阳能电池板连接负载后的最低输出电压，工作电流指太阳能电池板输出的额定电流。

太阳能电池板的一个重要性能指标是峰值功率Wp，即最大输出功率，也称峰瓦，是指电池在正午阳光最强的时候所输出的功率，光强在1000瓦左右。

③ I-V曲线图

如图2.2.4I-V曲线图所示。

图2.2.2 I-V曲线图

④ 如何保证组件高效和长寿命

保证组件高效和长寿命，主要取决于以下四点：高转换效率、高质量的电池片；高质量的原材料，例如：高的交联度的EVA、高粘结强度的封装剂（中性硅酮树脂胶）、高透光率高强度的钢化玻璃等；合理的封装工艺；员工严谨的工作作风。由于太阳电池属于高科技产品，生产过程中一些细节问题，一些不起眼问题如应该戴手套而不戴、应该均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌，所以除了制定合理的制作工艺外，员工的认真和严谨是非常重要的。

2、光伏阵列表面倾斜度设计

从气象站得到的资料，均为水平面上的太阳能辐射量，需要换算成光伏阵列倾斜面的辐射量才能进行发电量的计算。

对于某一倾角固定安装的光伏阵列，所接受的太阳辐射能与倾角有关，较简便的辐射量计算经验公式为：

Rβ＝S×[sin(α+β)/sinα]+D

式中：Rβ——倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量

S ——水平面上太阳直接辐射量

太阳能光伏并网电站技术方案

D ——散射辐射量

α——中午时分的太阳高度角

β——光伏阵列倾角

根据当地气象局提供的太阳能辐射数据，按上述公式可以计算出不同倾斜面的太阳辐射量，确定太阳能光伏阵列安装倾角。本方案假设设计太阳能光伏阵列安装倾角为45°时，全年接受到的太阳能辐射能量最大。考虑到跟踪系统虽然能提高系统效率，但需要维护，而且会增加故障率，因此本项目设计采用固定的光伏方阵。

3、太阳电池组件串并联方案

250kW光伏并网逆变器的直流工作电压范围为：400Vdc～880Vdc。

太阳电池组件串联的组件数量Ns=880/37.38≈24（块），这里考虑温度变化系数，取太阳电池组件18块串联，单列串联功率P=18×230Wp=4140Wp；

单台250kW光伏并网逆变器需要配置太阳电池组件并联的数量Np=250000÷4140≈60或61列。若Np取60列，则实际功率为248.400kWp，这样1MWp光伏阵列单元设计为240列支路并联，共计4320块太阳电池组件，实际功率达到993.600kWp。；若Np取61列，则实际功率为252.540kWp，这样1MWp光伏阵列单元设计为244列支路并联，共计4392块太阳电池组件，实际功率达到1010.160kWp。

为了使整个电站实际功率达到5MWp，设计采用3组993.600kWp+2组1010.160kWp的组合方式，即该光伏电站总共需要230Wp的晶体硅太阳电池组件21744 …… 此处隐藏：2545字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……