光伏发电站可行性报告Word下载.docx
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多晶硅太阳能电池板的单体光电转换效率约15%17%制作本钱比单晶硅太阳能电池要廉价一些,材料制造简便,节约电耗,总生产本钱较低,因此得到大量开展.
本方案设计采用230W背晶硅太阳电池组件,见图
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：
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、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%边框巩固：
阳极化优质铝合金密封边框.
根据性价比本方案推荐采用250WP勺多晶硅太阳能光伏组件.
二、并网光伏系统效率计算
并网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率、逆变器效率、交
流并网等三局部组成.
1、光伏阵列效率引1:
光伏阵列在1000W/m次阳辐射强度下,实际的直流输出功率与标称功率之比.光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：
组件的匹配损失、外表尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度、及直流线路损失等,取效率85%+算.
2、逆变器转换效率刀2:
逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比,取逆变器效率95%+算.
3、交流并网效率刀3:
从逆变器输出至高压电网的传输效率,其中主要是升压变压器的效率,取变压器效率95%+算.
4、系统总效率为：
刀总=刀1Xi12X刀3=85%>
95%>
95%=77%
三、倾斜面光伏阵列外表的太阳能辐射量计算：
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：
RB=S斗sin（%+B）/sin%]+D
式中：
R———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
D散射辐射量
———中午时分的太阳高度角
———光伏阵列倾角
根据当地气象局提供的太阳能辐射数据,按上述公式计算不同倾
斜面的太阳辐射量（KWH/m2
四、太阳能光伏阵列的布置
1、光伏电池组件阵列间距设计
为了预防阵列之间遮阴,光伏电池组件阵列间距应不小于D:
D=0.707H/tan〔arcsin〔0.648cos①-0.399sin①〕〕
式中①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置的高度差〕.
根据上式计算,求得：
D=5025mm.
取光伏电池组件前后排阵列间距5.5米.
2、太阳能光伏组件阵列单列排列面布置见下列图：
六、直流配电柜设计
1、每台直流配电柜根据250KWp勺直流配电单元进行设计,1兆瓦光伏并网单元需要4台直流配电柜.每个直流配电单元可接入10路光伏方阵防雷汇流箱,20兆瓦光伏并网系统共需配置80台直流配电柜.每台直流配电柜分别接入1台250KW^变器,如下列图所示：
直流配电柜
2、每个1MM网单元可另配备一套群控器（选配件）,其功能如
下：
（1）群控功能的解释：
这种网络拓朴结构和限制方式适合大功率
光伏阵列在多台逆变器公用可分断直流母线时使用,可以有效增加系统的总发电效率.
（2）当太阳升起时,群控器限制所有的群控用直流接触器KMk
KM3闭合,并指定一台逆变器INV1首先工作,而其他逆变器处于待机状态.随着光伏阵列输出能量的不断增大,当INV1的功率到达80%以上时,限制直流接触器KM撷开,同时限制INV3进行工作.随着日照继续增大,将按上述顺序依次投入逆变器运行；
太阳落山时,那么按相反顺序依次断开逆变器.从而最大限度地减少每台逆变器在低负载、低效率状态下的运行时间,提升系统的整体发电效率.
（3）群控器可以通过RS485总线获取各个逆变器的运行参数、故障状态和发电参数,以作出运行方式判断.
（4）群控器同时提供友好的人机界面.用户可以直接通过LCD和
按键实现运行参数观察、运行模式设定等功能.
（5）用户可以通过手动方式解除群控运行模式.
（6）群控器支持至少20台逆变器根据群控模式并联运行.
七、太阳能光伏并网逆变器的选择
此太阳能光伏并网发电系统设计为5个4兆瓦的光伏并网发电单元,每个并网发电单元需要16台功率为250KW的逆变器,整个系统配置20台此种型号的光伏并网逆变器,组成20兆瓦并网发电系统.
选用性能可靠、效率高、可进行多机并联的逆变设备,本方案选用额
定容量为250KW勺逆变器,主要技术参数列于下表：
250KW并网逆变器性能参数表
容量
250KW
隔离方式
工频变压器
最大太阳电池阵列功率
275KWp
最大阵列开路电压
900Vdc
太阳电池最大功率点跟踪
〔MPPT围
450Vd■880Vdc
最大阵列输入电流
560A
MPPTW度
>
99%
额定交流输出功率
总电流波形畸变率
<
4%〔额定功率时〕
功率因数
0.99
效率
94%
允许电网电压围〔三相〕
320V〜440AC
允许电网频率围
47〜51.5Hz
夜间自耗电
50W
保护功能
极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过热保护、过载保护、接地保护、欠压及过压保护等
通讯接口〔选配〕
RS485或以太网
使用环境温度
-20C-+40C
使用环境湿度
0〜95%
尺寸（深x宽x高）mm
800X1200>
2260
噪音
W50dB
防护等级
IP20〔室〕
电网监控
根据UL1741标准
电磁兼容性
EN50081,part1;
EN50082,part1
电网干扰
EN61000-3-4
1、性能特点
选用光伏并网逆变器采用32位专用DSP（LF2407A限制芯片,主电路采用智能功率IPM模块组装,运用电流限制型PWMT源逆变技术和优质进口高效隔离变压器,可靠性高,保护功能齐全,且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点.该并网逆变器的主要技术性能特点如下：
（1）采用32位DSBK片进行限制；
（2）采用智能功率模块（IPM）;
（3）太阳电池组件最大功率跟踪技术（MPPT）;
（4）50Hz工频隔离变压器,实现光伏阵列和电网之间的相互隔离；
（5）具有直流输入手动分断开关,交流电网手动分断开关,紧急停机操作开关.
（6）有先进的孤岛效应检测方案；
（7）有过载、短路、电网异常等故障保护及告警功能；
（8）直流输入电压围（450V〜880V）,整机效率高达94%
（9）人性化的LCD夜晶界面,通过按键操作,液晶显示屏（LCD）可清楚显示实时各项运行数据,实时故障数据,历史故障数据（大于50条）,总发电量数据,历史发电量（按月、按年查询）数据.
（10）逆变器支持根据群控模式运行,并具有完善的监控功能；
（11）可提供包括RS485或Ethernet（以太网）远程通讯接口.
其中RS485t循Modbus®
讯协、议;
Ethernet（以太网）接口支持TCP/IP协议,支持动态（DHCP或静态获取IP地址；
（12）逆变器具有CE认证资质部门出具的CE平安证书.
2、电路结构
三带卷耨△/V
DSP限制菠~
250KW并网逆变器主电路的拓扑结构如上图所示,并网逆变电源
通过三相半桥变换器,将光伏阵列的直流电压变换为高频的三相斩波电压,并通过滤波器滤波变成正弦波电压接着通过三相变压器隔离升压后并入电网发电.为了使光伏阵列以最大功率发电,在直流侧参加
了先进的MPPTT法
八、交流防雷配电柜设计
根据2个250KWp勺并网单元配置1台交流防雷配电柜进行设计,即每台交流配电柜可接入2台250KWe变器的交流防雷配电及计量装置,系统共需配置200台交流防雷配电柜.
每台逆变器的交流输出接入交流配电柜,经交流断路器接入升压变压器的0.4KV侧,并配有逆变器的发电计量表.每台交流配电柜装有交流电网电压表和输出电流表,可以直观地显示电网侧电压及发电电流.
九、交流升压变压器
并网逆变器输出为三相0.4KV电压,考虑到当地电网情况,需要采用35KV电压并网.由于低压侧电流大,考虑线路的综合排部,选用50台S9系列（0.4）KV/（35-38.5）KV,额定容量2500KV处压变压器分支路升压,变压器技术参数如下：
变压器技术参数表
工程
单位
参数
额定容量
KVA
2000
额定电
压
高压
KV
355%
低压
0.4
损耗
空载
KW
3.2
负载
20.7
空载电流
%
0.8
短路阻抗
6.5
重量
油
T
1.81
变压器
4.1
总重
7.95
外形尺寸
长x宽x高mm
2850X1820>
3100
轨距
mm
1070
十、系统组成方案原理框图
十一、系统接入电网设计
本系统由5个4兆瓦的光伏单元组成,总装机20兆瓦,太阳能光伏并网发电系统接入35KV/50Hz的中压交流电网,根据2兆瓦并网单元配置1套35KV/0.4KV的变压及配电系统进行设计,即系统需要配置10套35KV/0.4KV的变压及配电系统.每套35KV中压交流电网接入方案描述如下：
1、系统概述
2、重要单元的选择
（1）35KV/0.4KV配电变压器的保护
35KV/0.4KV配电变压器的保护配置采用负荷开关加高遮断容量后
备式限流熔断器组合的保护配置,既可提供额定负荷电流,又可断开短路电流,并具备开合空载变压器的性能,能有效保护配电变压器.
系统中采用的负荷开关,通常为具有接通、隔断和接地功能的三工位负荷开关.变压器馈线间隔还增加高遮断容量后备式限流熔断器来提供保护.这是一种简单、可靠而又经济的配电方式.
（2）高遮断容量后备式限流熔断器的选择
由于光伏并网发电系统的造价昂贵,在发生线路故障时,要求线
路切断时间短,以保护设备.
熔断器的特性要求具有精确的时间-电流特性（可提供精确的始熔曲线和熔断曲线）；
有良好的抗老化水平；
到达熔断值时能够快速熔断；
要有良好的切断故障电流水平,可有效切断故障电流.
根据以上特性,可以把该熔断器作为线路保护,和并网逆变器以及整个光伏并网系统的保护使用,并通过选择适宜的熔丝曲线和配合,实现上级熔断器与下级熔断器及熔断器与变电站保护之间的配合.
对于35kV线路保护,?
3-110kV电网继电保护装置运行整定规程?
要求：
除极少数有稳定问题的线路外,线路保护动作时间以保护电力设备的平安和满足规程要求的选择性为主要依据,不必要求速动保护快速切除故障.
通过选用性能优良的熔断器,能够大大提升线路在故障时的反响速
度,降低事故跳闸率,更好地保护整个光伏并网发电系统.
（3）中压防雷保护单元
该中压防雷保护单元选用复合式过电压保护器,可有效限制大气
过电压及各种真空断路器引起的操作过电压,对相间和相对地的过电压均能起到可靠的限制作用.
该复合式过电压保护器不但能保护截流过电压、屡次重燃过电压及三相同时开断过电压,而且能保护雷电过电压.
过电压保护器采用硅橡胶复合外套整体模压一次成形,外形美观,引出线采用硅橡胶高压电缆,除四个线鼻子为裸导体外,其他局部被绝缘体封闭,故用户在安装时,无需考虑它的相间距离和对地距离.
该产品可直接安装在高压开关柜的底盘或互感器室.安装时,只需将
标有接地符号单元的电缆接地外,其余分别接A、RC三相即可.
设置自控接入装置对消除谐振过电压也具有一定作用.当谐振过电压幅值高至危害电气设备时,该防雷模块接入电网,电容器增大主回路电容,有利于破坏谐振条件,电阻阻尼震荡,有利于降低谐振过电压幅值.所以可以在高次谐波含量较高的电网中工作,适应的电网运行环境更广.
另外,该防雷单元可增设自动限制设备,如放电记录器,清楚掌控工作动作状况.可以配置自动脱离装置,当设备过压或处于故障时,脱离开电网,保证正常运行.
（4）中压电能计量表
中压电能计量表是真正反响整个光伏并网发电系统发电量的计量装置,其准确度和稳定性十分重要.采用性能优良的高精度电能计量表至关重要.
为保证发电数据的平安,建议在高压计量回路同时装一块机械式
计量表,作为IC式电能表的备用或参考.
该电表不仅要有优越的测量技术,还要有非常高的抗干扰水平和可靠性.同时,该电表还可以提供灵活的功能：
显示电表数据、显示费率、显示损耗（ZV）、状态信息、警报、参数等.止匕外,显示的容、功能和参数可通过光电通讯口用维护软件来修改.通过光电通讯口,还可以处理报警信号,读取电表数据和参数.
3、监控装置
系统采用高性能工业限制PC机作为系统的监控主机,可以每天24小时不间断对所有的并网逆变器进行运行数据的监测.
光伏并网系统的监测软件使用大型光伏并网系统专用网络版监测软件SPS-PVNETVer2.0）.该软件可连续记录运行数据和故障数据：
4、系统防雷接地装置
为了保证本工程光伏并网发电系统平安可靠,预防因雷击、浪涌等外在因素导致系统器件的损坏等情况发生,系统的防雷接地装置必不可少.
（1）地线是避雷、防雷的关键,在进行配电室根底建设和太阳电池方阵根底建设的同时,选择电厂附近土层较厚、潮湿的地点,挖1八2米深地线坑,采用40扁钢,添加降阻剂并引出地线,引出线采用35mm2同芯电缆,接地电阻应小于4欧姆.
（2）直流侧防雷举措：
电池支架应保证良好的接地,太阳能电池阵列连接电缆接入光伏阵列防雷汇流箱,汇流箱含高压防雷器保护装置,电池阵列汇流后再接入直流防雷配电柜,经过多级防雷装置可有效地预防雷击导致设备的损坏.
〔3〕交流侧防雷举措：
每台逆变器的交流输出经交流防雷柜〔含防雷保护装置〕接入电网,可有效地预防雷击和电网浪涌导致设备的损坏,所有的机柜要有良好的接地.
第四章：
工程经济效益和社会效益
主要经济指标表〔达产年〕
1、生产水平：
20MWp
2、占地面积：
500亩
4、建筑面积：
1500米
5、工程总投资：
1.6--2亿元〔不含土地用地本钱〕
6、年发电量：
2000万度
7、年销售收入：
2000万
8、投资回收期：
Pt〔Ic=10%税后〕8--10年
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