355KWp光伏并网发电系统项目技术报告.docx
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355KWp光伏并网发电系统项目技术报告
5.5KWp光伏并网发电系统
技术报告
二〇一〇年十一月
目录
1需求分析3
1.1光伏发电的现状3
1.2太阳光伏发电系统简述3
1.3建设5.5KWp光伏并网发电系统的目的4
1.4建设5.5KWp光伏并网发电系统总体设计原则4
1.4.1美观性4
1.4.2先进性5
1.4.3成熟稳定性5
1.4.4实时监控及展示效果5
2光伏系统拓扑图6
3主要部件功能说明6
3.1电池组件6
3.2光伏并网逆变器6
3.2.1性能特点：
7
3.3环境参数采集系统7
3.4智能电表8
3.5并网系统的监控及展示软件8
1需求分析
光伏发电的现状
我国光伏发电产业于20世纪70年代起步，90年代中期进入稳步发展时期。
经过30多年的努力，已迎来了快速发展的新阶段。
在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发。
特别是进入21世纪以来，国内光伏市场呈现出前所未有的加速发展趋势，太阳能光伏发电的应用领域已经遍及我们生活的各个方面，如交通、通讯、公共设施、家庭生活用电等。
但与世界对太阳能光伏的利用以及我国太阳能光伏生产相比起来，我国对太阳能光伏的利用还是非常缓慢的。
截止2008年底，我国太阳能光伏系统累计安装151MWp，仅是世界累计安装量（15GWp）的1%，与我国能源消费大国的地位极不相称，也与我国的能源和环境的可持续发展极不协调。
2009年初，中国政府推出产业新政之后，中国太阳能发电市场开始了一轮高涨的行情。
据乐观估计，新政将对市场大幅增长起到重要推动作用，中国市场有望保持高增速，快速拉高，并在数年内改变市场规模小的特征。
预计2010年新增装机容量会达到100MW以上。
到2011年可进入全球前十大区域市场，2015年将成为全球最为重要的区域市场之一。
福建省光伏市场起动较慢，目前在运行的项目更是寥寥无几，市民对光伏发电的概念还不明确，急需在福州电业局内建设一套光伏发电项目，向市民展示绿色能源的有效利用，宣扬环保理念。
太阳光伏发电系统简述
单体太阳电池的输出功率较小（1片表面积为100cm2的单体太阳电池输出功率约1~2W），为获得较大的输出功率，必须将若干单片电池连接并封装为组件，即光伏组件或称太阳电池板。
在需要大功率的应用场合，则需要将很多的太阳电池板组合连接成太阳电池阵列。
太阳电池阵列（或称光伏阵列）所产生的电能为直流电，通过逆变器将其逆变为交流电，供负载使用。
太阳电池阵列的组合方式通常包括将多块太阳电池板串联组成太阳电池板串以获取较高的直流电压、将多个太阳电池板串并联起来以获取较大的直流电流。
太阳能光伏发电的能量来源于取之不尽，用之不竭的太阳能，且在太阳能光伏发电的过程中，不会给空气带来污染，不破坏生态，是一种清洁安全的能源，同时又具有在自然界不断生成、并有规律得到补充的特点，所以称得上可再生的清洁能源。
太阳能光伏发电系统的运行方式基本上可分为两类，即：
独立运行和并网运行。
建设光伏并网发电系统的目的
电业局5.5KWp光伏并网系统的建设目的之一是展示我国的光伏技术水平、体现福建省电力公司、福州市电业局对可再生能源的重视，因此系统的展示性不可忽视。
本项目集中显示光伏系统整体的运行数据，将起到良好的展示效果，向市民直观展示绿色能源的有效利用，宣扬环保理念。
建设光伏并网发电系统总体设计原则
在进行福州电业局5.5KWp并网太阳能电站设计时，需要考虑如下几个主要因素：
（注：
Wp是太阳能光伏发电的专业术语，读为“峰瓦”，太阳电池板输出功率受辐照度、电池板片PN节温度等因素影响，在国际上，将标准测试条件下的太阳电池板最大输出功率作为额定功率，标记为“Wp”；标准测试条件STC（StandardTestConditions）指太阳辐照强度为1000W/m2（垂直照射）、太阳电池板硅片（ModuleCell）温度为25℃、大气密度为AM1.5，其中，太阳辐照强度1000W/m2相当于晴天正午的辐照强度。
）
美观性
由于本项目的公众影响力，美观与否非常重要。
电池板安装在福州电业局裙楼6楼屋顶上，屋顶的太阳电池板的安装与屋顶结构密切配合，保持屋顶的风格和美观，布局采用对称方案；定制标柜，将交直流防雷配电箱，并网逆变器及监控设备等安装于标柜内。
先进性
光伏发电技术在国内属于新兴高新技术，在进行本项目系统设计的过程中，我们将优化系统配置、实现智能控制，同时最大限度降低损耗，提高系统发电效率，以保证系统的先进性。
成熟稳定性
本项目将与电网并联运行，因此，系统并网运行的成熟稳定性至关重要。
本系统将采用成熟的技术与设备，结合完善的保护措施，以保证系统稳定并网运行。
实时监控及展示效果
监控系统实时监控环境参数，逆变器工作状态，组件工作状态以及发电参数。
通过后台软件能够直观的展示各项参数。
光伏系统拓扑图
主要部件功能说明
该系统的主要部件包括太阳能电池组件，光伏并网逆变器，环境检测仪，数据采集器，能电表和监控及展示软件。
电池组件
太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。
其作用是将太阳的辐射能转换为电能。
光伏并网逆变器
由于光伏发电系统产生的电流为直流电，必须通过逆变器将直流电转换为交流电交过电网。
逆变器除了实现交直流的转换之外，逆变器还能执行其它功能，如将电路断开，避免电路因电流突波而损坏，此外还能对数据的使用和性能进行存储等。
性能特点：
·最大功率点跟踪（MPPT）效率>99.9%；
·多语种液晶显示功能,可自由设置（可设置中文操作）；
·多种通讯接口可以选择,可方便的实现上位机监控；
·完善的保护功能,系统的可靠性更高；
·宽直流输入电压范围；
·人性化界面,可通过按键设定各种运行参数；
·可实现多台逆变器并联组合运行,简化发电站设计；
·柜体采用IP65防护等级,不锈钢外壳,适合户外安装使用；
·适应高海拔应用（<6000米）；
·具有直插式防水端子；
·欧盟CE认证。
环境检测系统
可测量光伏电站当地的气象条件，包括：
风速、风向、辐照、温度、太阳能组件工作温度等环境参数；硬件包括：
风速传感器，风向传感器，日照辐射表，测温探头，控制盒及支架。
该系统配合软件更可以实现网络远程数据传输和网络实时气象状况监测。
数据采集系统
数据采集器是通讯监控产品，不仅利用显示屏显示数据信息，还可以通过网络对大型光伏发电站进行监控。
用于处理光伏系统电站数据，可与应用于并网系统的各种逆变器进行通讯，既可以对单台逆变器进行监控，也可以对数十台至上百台逆变器进行监测。
本设备采用标准的数据通讯接口，包括RS485/232标准串口，USB，网络通讯等多种方式，最大限度的与用户现有系统相兼容，降低成本。
数据采集器主要用来采集关于发电站性能的所有数据，四行显示屏和按键使系统的调试和监测更为简单。
如果需要对光伏电站进行监测，每个单台逆变器都会通过RS485数据线连接到数据采集器上。
数据采集器可以对每台逆变器的数据进行全面监测。
数据采集器具除连续的电站运行监测外，还有以下特性:
1.远程控制和监测
2.通过RS485与上位机进行通讯
3.内置数据存储器
4.数据采集和存储方便
5.具有多路模拟量采集端口
智能电表
单相智能电能表是新一代智能型高科技电能计量产品。
符合GB/T17215.321-2008和DL/T645-2007标准设计，并且采用先进微电子技术及SMT生产工艺制造。
该电能表的用途是对额定电压为220V、额定频率为50Hz的单相有功电能进行计量。
具有正、反向及组合有功电能的计量功能。
组合有功电能可由正反向有功电能进行选择性组合，设置方法参见《DL/T645-2007多功能电能表通讯协议》相关约定。
并网系统的监控及展示软件
（1）实时显示电站的当前发电总功率、日总发电量、累计总发电量、累计CO2总减排量以及每天发电功率曲线图；
可查看逆变器的运行参数，主要包括（但不限于）：
A、直流电压
B、直流电流
C、直流功率
D、交流电压
E、交流电流
F、逆变器机内温度
G、时钟
H、频率
I、功率因数
J、当前发电功率
K、日发电量
L、累计发电量
M、累计CO2减排量
N、每天发电功率曲线图
监控逆变器的运行状态，采用声光报警方式提示设备出现故障，可查看故障原因及故障时间，监控的故障信息至少因包括以下内容：
A、电网电压过高；
B、电网电压过低；
C、电网频率过高；
D、电网频率过低；
E、直流电压过高；
F、逆变器过载；
G、逆变器过热；
H、逆变器短路；
I、散热器过热；
J、逆变器孤岛；
K、DSP故障；
L、通讯失败；
（2）监控软件具有集成环境监测功能，能实现环境监测功能，主要包括日照强度、风速、风向、室外温度、室内温度和电池板温度等参量。
（3）可每隔5分钟存储一次电站所有运行数据，包括环境数据。
故障数据需要实时存储。
（4）能够分别以日、月、年为单位记录和存储数据、运行事件、警告、故障信息等。
（5）可以连续存储20年以上的电站所有的运行数据和所有的故障纪录。
（6）可通过监控软件对逆变器进行控制，可以以电子表格的形式存储运行数据，并可以图表的形式显示电站的运行情况。
（7）可通过监控软件对逆变器进行控制，可以以电子表格的形式存储运行数据，并可以图表的形式显示电站的运行情况
（11）监控系统能根据天气变化预测光伏电站功率。
（12）下图是监控界面：
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