浙江地区分布式光伏电站研究分析.docx

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浙江地区分布式光伏电站研究分析

分布式光伏电站设计要点分析

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摘要：

1设计概述在EPC模式中，Engineering不仅包括具体的设计工作，而且可能包括整个建设工程内容的总体策划以及整个建设工程实施组织管理的策划和具体工作；Procuremen…

1设计概述

    在EPC模式中，Engineering不仅包括具体的设计工作，而且可能包括整个建设工程内容的总体策划以及整个建设工程实施组织管理的策划和具体工作；Procurement也不是一般意义上的建筑设备材料采购，而更多的是指专业设备、材料的采购；Construction应译为“建设”，其内容包括施工、安装、试车、技术培训等。

    E+PC模式下，设计方对工程的技术保证指标负责，业主方对进度、质量（采购和施工）、综合管理等负责。

弱化了设计在控制投资、主导采购、指导施工方面的作用；EC+P模式下，弱化了设计在采购环节控制成本的优势，增加业主的协调难度，施工工期和质量不可控，扯皮现象较多。

2分布式光伏电站设计要点

    2.1能量转换

    A）光能-电能转换。

    光生伏特效应：

指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。

首先是由光子（光波）转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。

有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流回路。

    B）直流-交流电能转换。

    逆变器又称电源调整器，根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型、并网型、并离网一体型（双向储能型）。

对于用于并网系统的逆变器，根据有无变压器又可分为变压器型逆变器和无变压器型逆变器。

根据容量大小又分为集中式和组串式等。

    符合电网并网要求：

并网电流谐波、注入电网直流分量、电网过欠压时保护、电网过欠频时保护、孤岛保护等。

随着大量可再生能源发电设备的接入，对电网的运行、调度提出了新的挑战，电网提出了如低电压穿越、无功补偿、储能等新要求。

    2.2能量输送

    A）直流部分。

    智能光伏汇流箱：

汇流，防雷，监控电流电压、温度和适度，以及失效报警，数据采集，无线传输等，方便用户及时准确的掌握光伏电池的工作情况，保证太阳能光伏发电系统发挥最大功效。

    直流柜：

主要起到二级汇流作用，主要用在大功率逆变器系统。

直流柜里配置有明显断开点的直流断路器，满足绝缘电压和检修隔离问题。

直流回路基本上都需要防反二极管，以防止环流和系统倒送。

    B）交流部分。

    交流配电柜：

连接光伏系统和电网的检修、操作和保护装置。

保证系统的正常供电，同时还有对线路电能的计量。

    变压器：

隔离升压作用。

为限制三次谐波，其中一侧绕组接成三角形（通常是一次侧）。

根据变压器本身绝缘结构性形式分油浸变压器和干式变压器。

油变便宜，但考虑到消防问题，现场需要设置事故油池。

    2.3接入系统方案

    主要设计原则：

根据分布式光伏发电容量，结合当地配电网络情况（导线载流量、上级变压器、线路可接纳能力等），确定接入电压等级（10kV，380V）、运营模式（统购统销，自发自用、余电上网）、接入点（公共电网变电站、开关站，T接公共电网母线；公共电网配电室、配电箱，用户配电室、配电箱）等。

    A）从业主角度看：

和谁结算的问题。

    和用电户结算（自发自用）；和电网公司结算（统购统销）；和两者都结算（自发自用、余电上网）。

    B）从电网角度看：

结不结算的问题。

    结算（统购统销和余电上网）；不结算（自发自用）

    2012年10月至11月，国家电网公司组织编制完成《分布式光伏发电接入系统典型设计》。

适用于10kV及以下电压等级，且单个并网点装机容量不超过6MW的分布式光伏发电接入系统的设计。

3设计成品质量评定

    3.1设计资质

    设计院或工程技术公司，只要具备电力行业（新能源发电）专业乙级及以上设计资质，都可以做光伏发电设计工作。

    电力行业工程咨询资质，可以编制可研报告、接入系统报告、项目建议书、项目规划咨询、项目招标咨询等业务。

    设计乱象：

挂靠，敲章，先施工后设计等。

    3.2系统效率

    设计合理情况下，光伏发电系统总体效率在70~80%。

    系统效率主要考虑的因素有：

灰尘、雨水遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、组件串联不匹配产生的效率降低、逆变器的功率损耗、直流交流部分线缆功率损耗、变压器功率损耗、跟踪系统的精度等。

    设计可以提高的部分：

组件串联匹配，合理选择逆变器，优化线路，采用节能变压器，等等。

    3.3系统的安全稳定性

    线缆安全：

校验动热稳定性。

一般按持续极限输送容量选择，并兼顾发电效率。

    设备安全：

并网点应安装易操作、具有明显开断点、具备开断故障电流能力的开断设备（10kV具备可闭锁、带接地功能）。

断路器开断能力需留有一定裕度，应具备电源端与负荷端反接能力。

    无功补偿：

优先利用逆变器的无功调节能力；必要时安装动态无功补偿装置。

    线路保护：

不同的电压级别和接入方案，配置相应的线路保护，迅速与公共电网脱离。

    孤岛检测与安全自动装置：

逆变器必须具备快速检测孤岛且检测到后立即断开与电网连接的能力。

在并网点设置自动装置，实现电压频率异常紧急控制功能，跳开并网点断路器。

    电能质量在线监测：

10kV并网点配置在线监测装置，监测电压、频率、谐波、功率因数等。

    （本文摘自上海能辉电力科技有限公司总工岳恒田于“2014华南分布式光伏电站暨逆变器论坛”演讲稿）