太阳能资源分析 (1)电站的技术设计 1)发电系统设计 ①发电主接线 ③支架设计 ②设备配置选型 ④电气设备安装 ⑤电缆线路布置 ⑥电气二次系统 a.系统安装 b.实时监控参数 2)接入系统设计 ①设备配置选型 ②接入系统主接线 ③设备安装
④电缆与线路
⑤接入系统二次(继电保护、自动化、通信) 3)系统防雷接地设计
① 太阳能组件方阵的设计
太阳能电池组件设计的基本思想就是满足年平均日负载的用电需求。计算太阳能电池组件的基本方法是用负载平均每天所需要的能量(安时数)除以一块太阳能电池组件在一天中可以产生的能量(安时数),这样就可以算出系统需要并联的太阳能电池组件数,使用这些组件并联就可以产生系统负载所需要的电流。将系统的标称电压除以太阳能电池组件的标称电压,就可以得到太阳能电池组件需要串联的太阳能电池组件数,使用这些太阳能电池组件串联就可以产生系统负载所需要的电压。 ② 组串的设计
根据各个建筑上光伏电池板组件方阵的排布及数量,并网点位置及并网点处变压器的容量进行组串的配置,本项目共设置4个并网点,共900个组串,
每个组串25个组件,共计22500片组件,总容量为5400kW。 ③ 逆变器选型
根据本项目工程的光伏太阳能组件方阵排布、负载容量及现场条件等因素考虑选择北京能高的大型并网逆变器,具体为Sunvert100并网逆变器的54台。
汇流箱的设计
用汇流箱目的就是用于太阳能电池方阵的多路输出电缆集中输入、分组连接,减少太阳能电池组件和逆变器之间的电缆数量,便于分组检查、维护。它们是由主开关、防雷器、熔断器、防反充二极管
等组成。根据下图为例介绍汇流箱的设计和部件选用。
1. 机箱箱体设计
机箱的大小取决于太阳能组件的输入串数,汇流箱输入路数有两路至16路不等。
2. 分路开关和主开关设计
设置太阳能电池方阵输入的分路开关是为了在太阳能电池方阵组件局部发生异常或需要维护检修时,从回路中把该路方阵组件切断,与方阵分离。主开关安装在直流接线箱的输出和逆变器的输入端之间,对于输入路数较少的系统,或功率较小的系统,分路开关和主开关可以和二为一,只设置一种开关。但必要的熔断器等依然需要保留。汇流箱要安装有些不容易靠近的场合,也可以考虑把主开关与汇流箱分离另行安装。无论是分路开关还是主开关,都采用够各自满足太阳能方阵直流工作电压和通过电流的开关器件。但所选回路器件的额定工作电流要大于等于回路的工作最大工作电流,额定工作电压大于等于回路的最高工作电压。
防雷器件设计
防雷器件是用于防止雷电浪涌侵入太阳能电池方阵、传输线路、交流逆变器、交流负载或电网的保护装置。在汇流箱内,为了保护太阳能电池方阵,每一个组件串中都要安装防雷器件。对于输入路数较少的系统或功率较小的系统,也可以在太阳能电池方阵的总输出电路中安装防雷器件。防雷器件的接地也可以一并到汇流箱的主接线端子
上。
端子板和防反充二极管元件
端子板可根据需要选用,输入路数较多时考虑使用,输入路数较少时,则可将引线直接接入开关器件的接线端子上。端子板要选用符合国际要求的产品。
防反充二极管一般都装在电池组件的接线盒中,当组件接线盒中没有安装时,可以考虑在汇流箱中加装。
快速接线端子
为了降低现场接线难度并节约现场施工的操作时间,特将接线端设计成为可迅速插接的接插件,便于连接及维修。
直流柜的设计
光伏阵列汇流箱通过电缆接入到直流防雷配电柜,按照并网逆变器直流单元进行设计,需要配置直流防雷配电柜,主要是将汇流箱输出的直流电缆接入后,经直流断路器和防反二极管汇流、防雷,再分别接入并网逆变器,方便操作和维护。
交流配电箱的设计
太阳能光伏发电系统的交流与普通交流配电柜大同小异。也要配置总电源开关,并根据交流负载设置分路开关。面板上要配置电压表、电流表,用于检测逆变器输出的单向或三相工作电压和电流。接有防雷装置
太阳能光伏发电系统的交流配电柜中一般都接有防雷装置,用于保护交流负载或交流电网免遭雷电破坏。防雷器一般接在总开关之后,
接有发电和用电两块电表
在可逆流的太阳能并网光伏发电系统中,除了正常用电计量的电度表之外,为了准确地计算发电系统馈入电网的电量(卖出的电量)和电网向系统内补充的电量(买入的电量)就需要在交流电柜内另外安装两块电度表进行发电量和用电量得计量
防雷与接地系统设计
由于光伏发电系统主要部分都安装在露天状态下,且分布的面积较大,因此存在着直接或间接雷击的危害。同时,光伏发电系统与相关电器设备及建筑物有着直接的连接,因此对光伏系统的雷击还涉及相关设备和建筑物及用电负荷等。为了避免雷击对光伏设备的损害,就需要进行防雷和接地对系统进行保护。
? 太阳能光伏发电系统的防雷措施和设计要求
太阳能光伏发电系统或发电站建设地址选择,要尽量避免放置在容易遭受雷击的位置和场合。
尽量避免避雷针投影落在光伏电池方阵组件上。
根据现场情况,可采用避雷针、避雷带、和避雷网等不同防护措施对直击雷的防护,减少雷击概率。并应尽量采用多根均匀布置的引线将雷击电流引入地下。多跟引下线的分流作用可降低引下线的引线压降,减少侧击的危险,并使引下线泄流产生的磁场强度较少。
为防止雷电感应,要将整个光伏发电系统的所有金属物,包括电池组件外框、设备、机箱机柜外壳、金属线管等联合接地体等电位连接,并且做到各个独立接地。如下图是光伏发电系统等电位连接示意