XXXX50MWp农光互补项目
（7)系统频率异常响应《光伏发电站接入电力系统规定》中要求大型和中型光伏电站应具备一定的耐受系统频率异常能力，逆变器频率异常时的响应特性应与上述国标一致。
(8)可靠性和可恢复性
逆变器应具有一定的抗千扰能力、环境适应能力、瞬时过载能力，如在一定程度过电压情况下，光伏发电系统应正常运行；过负荷情况下，逆变器需自动向光伏电池特性曲线中的开路电压方向调整运行点，限定输入功率在给定范围内；故障情况下，逆变器必须自动从主网解列。系统发生扰动后，在电网电压和频率恢复正常范围之前逆变器不允许并网，且在系统电压频率恢复正常后，逆变器需要经过一个可调的延时时间后才能重新并网。
(9)具有保护功能
根据电网对光伏电站运行方式的要求，逆变器应具有交流过压、欠压保护，超频、欠频保护，防孤岛保护，短路保护，交流及直流的过流保护，过载保护，反极性保护，高温保护等保护功能。
(10)监控和数据采集逆变器应有多种通讯接口进行数据采集并发送到主控室，其控制器还应有模拟输入端口与外部传感器相连，测量日照和温度等数据，便于电站数据处理分析。
3.2 逆变器的选型
根据前述选型原则，结合场址区实际气候、海拔等特性，并考虑本工程所选的太阳电池组件与逆变器的匹配性，尽量降低投资的前提下，经对比分析，故本工程推荐选用国产某厂家的容量为630kW/台的逆变器。 4 光伏方阵的串、并联设计
31
XXXX50MWp农光互补项目
光伏方阵通过组件串、并联得到，太阳电池组件的串联必须满足并网逆变器的直流输入电压要求，太阳电池组件并联必须满足并网逆变器输入功率的要求。
4.1 光伏方阵的串联设计
本工程选用的并网逆变器功率为630kW，其最大阵列开路电压为1000VDC，MPPT电压范围420V?850V。假定每一个光伏方阵的串联组件数为S，最大串联数为Smax，最少串联数为Smin。
本工程选用265W型多晶硅组件，其组件开路电压为38.6V，工作电压为31.4V，则：（暂不考虑温度变化引起的开路电压变化）
Smax=UDCmax/Voc=850V/38.6V=22.02(块)，取22块； Smin=UDCmin/Voc=420V/38.6V=10.88(块)，取11块。
则多晶硅组件的串联数需满足11≤S≤22要求，才可满足并网逆变器MPPT范围。选取22块太阳电池组件串联，验算：
当太阳电池组件结温比标准状态（STC)降低50℃时（即组件温度为-25°C，考虑当地近年极端最低温度），开路电压<1000V(开路电压温度系数取一0.34%/℃);
因此，22块太阳电池组件串联满足并网逆变器直流输入电压要求。 考虑直流侧绝缘耐压及固定支架的优化设计，综合以上各种因素，本工程采选用22块265W多晶硅太阳电池太阳电池组件串联。
4.2 光伏方阵的并联设计
并网逆变器直流输入功率为630kW，晶体硅组件峰值功率为265W。假定可以并联的支路数为N:
(1)多晶硅太阳电池组件
32
XXXX50MWp农光互补项目
22块265W多晶硅组件串联功率为265W*22=5830W， 并联支路数N=630kW/5.83kW=108，
考虑并网逆变器的最大直流输入允许110°%过载，则本工程每台630kW并网逆变器最大并联支路数N=630kW*1.1/5.83kW=118，即组串并联数应在108-118之间。结合逆变器特点，本工程设计并联支路数为112路。
光伏方阵通过组件串、并联得到，太阳电池组件的串联必须满足并网逆变器的直流输入电压要求，太阳电池组件并联必须满足并网逆变器输入功率的要求。 5 光伏阵列布臵
5.1 固定方式最佳倾角与方位角设计
固定式安装的最佳倾角选择取决于诸多因素，如：地理位置、全年太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例、负载供电要求和特定的场地条件等。并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角是系统全年发电量最大时的倾角。根据本项目所在地纬度和当地太阳辐射资料，采用目前光伏工艺常用的方法确定固定支架的最佳安装倾角。
利用PVsyst软件模拟分析。经过计算，当光伏方阵支架倾角为25°时，太阳电池组件阵列所接受的辐射量最大。
支架倾角程序模拟分析见图6-6:
33
XXXX50MWp农光互补项目
图6-6光伏最佳倾角分析
通过PVsyst软件分析，当太阳电池组件阵列的最佳倾角为朝向正南方向25°（方位角为0°）时，全年平均太阳总辐射量最大为1365kWh/m2,全年太阳能辐射总量为4914MJ/m2。
5.2 光伏阵列间距的计算
在北半球，对应最大日照辐射接收量的平面为朝向正南，与水平面夹角度数与当地纬度相当的倾斜平面，固定安装的太阳能电池组件要据此角度倾斜安装。阵列倾角确定后，要注意南北向前后阵列间要留出合理的间距，以免前后出现阴影遮挡，前后间距为：冬至日（一年当中物体在太阳下阴影长度最长的一天）上午9:00到下午3:00,组件之间南北方向无阴影遮挡。固定方阵安装好后倾角不再调整。
计算公式如下：
为了避免阵列之间遮阴,光伏电池组件前后阵列间距应不小于D:
34
XXXX50MWp农光互补项目
D=0.707H/tan?arcsin(0.648cosΦ-0.399sinΦ)?
式中Φ为当地地理纬度(在北半球为正，南半球为负)，H为阵列前排最高点与后排组件最低位臵的高度差），如图6-7所示。
根据上式计算，求得：D=3.00m。
为了便于现场材料运输以及现场施工光伏电池组件前后排阵列间距选择3米。
图6-7前后阵列间距
6 模块化设计
由于太阳电池组件和并网逆变器都是可根据功率、电压、电流参数相对灵活组合的设备，本工程采用模块化设计、安装施工。模块化的基本结构：50MWp太阳电池组件由39个1.306MWp子系统组成，全部采用固定倾角安装。每个子系统为矩形分布，均为一个独立的并网单元，子系统的周围设置道路将各子系统分开，每个子系统设置一个就地逆变升压器，就地逆变升压器原则上设置在每个子系统的几何中心位置并与周围的道路相连。这样设计有如下好处：
1)各子系统各自独立，便于实现梯级控制，以提高系统的运行效率； 2)每个子系统是单独的模块，由于整个50MWp光伏系统是多个模块组成，各模块又由不同的逆变器及与之相连的太阳电池组件方阵组成，系统的冗余度高，不至于由于局部设备发生故障而影响到整个发电模块或整个电站，且局部故障检修时不影响其他模块的运行；
3)有利于工程分步实施；
35