光伏發(fā)電站可行性報(bào)告(1)

1、最新資料推薦光伏發(fā)電站數(shù)據(jù)分析第一章項(xiàng)目概述一、項(xiàng)目規(guī)模根據(jù)約 500 畝地的面積計(jì)算，本項(xiàng)目總規(guī)模約為20MWp，總投資約為 1.6-2 億元人民幣，約 1 年完成。按選用多晶太陽(yáng)能電池組件計(jì)算， 20MWp發(fā)電系統(tǒng)需要約8 萬(wàn)片電池組件，全年按日均發(fā)電6 小時(shí)計(jì)，發(fā)電量 12 萬(wàn)度電。按目前國(guó)家光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)1 元 / 度計(jì)算 ,日均收入 12 萬(wàn)元?？紤]到太陽(yáng)能電池組件方陣的遮光面積、檢修通道和安裝地點(diǎn)邊角不可利用面積等因素，容量為 20MWp太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)需要的總安裝面積約為50 萬(wàn)平方米以?xún)?nèi)。二、項(xiàng)目規(guī)劃初步總體規(guī)劃 20MWp。約 1 年完成。三、并網(wǎng)發(fā)電1 、20MWp的太陽(yáng)能

2、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)推薦采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案，將系統(tǒng)分成 5 個(gè) 4 兆瓦的光伏并網(wǎng)發(fā)電單元， 分別經(jīng)過(guò)變壓配電裝置并入電網(wǎng)，最終實(shí)現(xiàn)將整個(gè)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)接入 35KV中壓交流電網(wǎng)進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電的方案。2 、本系統(tǒng)按照 4 兆瓦的光伏并網(wǎng)發(fā)電單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且每個(gè)1兆瓦發(fā)電單元采用4 臺(tái) 250KW并網(wǎng)逆變器的方案。 每個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電單元的電池組件采用串并聯(lián)的方式組成多個(gè)太陽(yáng)能電池陣列，太陽(yáng)能電池陣列輸入光伏方陣防雷匯流箱后接入直流配電柜，然后經(jīng)光伏并1最新資料推薦網(wǎng)逆變器和交流防雷配電柜并入0.4KV/35KV 變壓配電裝置。第二章：建設(shè)地址、環(huán)境：一、地址：廣東省市二、區(qū)域條件，地區(qū)屬南亞熱

3、帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)。有雨量充沛、日照充足、四季分明特點(diǎn)。一年中，1 月平均氣溫最低， 11.8 ； 7、8 月平均氣溫最高， 31.5 ，全年平均氣溫 22.5 ；累年平均日照時(shí)數(shù) 1756.9 小時(shí)，年均日照百分率 40%；日平均總云量 2 成日數(shù)為 35.5 天，日平均總云量 8 成日數(shù)為 198.6 天，累年平均總云量 7.3 成；年降雨量 1736.1mm，日降水量 0.1MM日數(shù)為 149.2 天，日降水量 50MM日數(shù)為 12.7 天。由于開(kāi)平市地處北緯 22.38 ，夏季正午太陽(yáng)高度可達(dá) 90。第三章：設(shè)備技術(shù)系統(tǒng)參數(shù)一、太陽(yáng)能光伏組件選型太陽(yáng)電池組件選型目前使用較多的兩種太陽(yáng)能

4、電池板是單晶硅和多晶硅太陽(yáng)電池組件。1. 單晶硅太陽(yáng)能電池目前單晶硅太陽(yáng)能電池板的單體光電轉(zhuǎn)換效率為 16%18%，是轉(zhuǎn)換效率最高的，但是制作成本高，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用。2. 多晶硅太陽(yáng)能電池多晶硅太陽(yáng)能電池板的單體光電轉(zhuǎn)換效率約15%17%。制作成本比單晶硅太陽(yáng)能電池要便宜一些，材料制造簡(jiǎn)便，節(jié)約電耗，總生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。2最新資料推薦本方案設(shè)計(jì)采用230Wp多晶硅太陽(yáng)電池組件，見(jiàn)圖組件設(shè)計(jì)特點(diǎn)使用壽命長(zhǎng)：抗老化 EVA膠膜（乙烯 - 醋酸乙烯共聚物），高通光率低鐵太陽(yáng)能專(zhuān)用鋼化玻璃，透光率和機(jī)械強(qiáng)度高；安裝簡(jiǎn)便：多功能接線(xiàn)盒，三路二極管連接盒，抗風(fēng)、防雷、防水和防腐；高品

5、質(zhì)保證：光學(xué)、機(jī)械、電理等模塊測(cè)試、調(diào)整完善，產(chǎn)品 ISO9001 認(rèn)證；轉(zhuǎn)換效率高：晶體硅太陽(yáng)電池組件，單體光電轉(zhuǎn)換效率 15%；邊框堅(jiān)固：陽(yáng)極化優(yōu)質(zhì)鋁合金密封邊框。根據(jù)性?xún)r(jià)比本方案推薦采用250WP的多晶硅太陽(yáng)能光伏組件。二、并網(wǎng)光伏系統(tǒng)效率計(jì)算并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率由光伏陣列的效率、逆變器效率、交流并網(wǎng)等三部分組成。1 、光伏陣列效率 1：光伏陣列在 1000W/m2太陽(yáng)輻射強(qiáng)度下 , 實(shí)際的直流輸出功率與標(biāo)稱(chēng)功率之比。 光伏陣列在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損3最新資料推薦失包括：組件的匹配損失、 表面塵埃遮擋損失、不可利用的太陽(yáng)輻射損失、溫度影響、最大功率點(diǎn)跟蹤精度、及直流線(xiàn)路損失等，取效率8

6、5%計(jì)算。2 、逆變器轉(zhuǎn)換效率 2：逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比，取逆變器效率 95%計(jì)算。3 、交流并網(wǎng)效率 3：從逆變器輸出至高壓電網(wǎng)的傳輸效率，其中主要是升壓變壓器的效率，取變壓器效率 95%計(jì)算。4 、系統(tǒng)總效率為： 總 12385%95%95%=77%三、傾斜面光伏陣列表面的太陽(yáng)能輻射量計(jì)算：從氣象站得到的資料，均為水平面上的太陽(yáng)能輻射量，需要換算成光伏陣列傾斜面的輻射量才能進(jìn)行發(fā)電量的計(jì)算。對(duì)于某一傾角固定安裝的光伏陣列，所接受的太陽(yáng)輻射能與傾角有關(guān)，較簡(jiǎn)便的輻射量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式為：RSsin(+)/sin+D式中： R傾斜光伏陣列面上的太陽(yáng)能總輻射量S 水平面上太陽(yáng)直接

7、輻射量D 散射輻射量中午時(shí)分的太陽(yáng)高度角光伏陣列傾角根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀缶痔峁┑奶?yáng)能輻射數(shù)據(jù)，按上述公式計(jì)算不同傾斜面的太陽(yáng)輻射量（ KWH/m2）。四、太陽(yáng)能光伏陣列的布置4最新資料推薦1 、光伏電池組件陣列間距設(shè)計(jì)為了避免陣列之間遮陰, 光伏電池組件陣列間距應(yīng)不小于D:D=0.707H/tan arcsin(0.648cos-0.399sin ) 式中 為當(dāng)?shù)氐乩砭暥?( 在北半球?yàn)檎?，南半球?yàn)樨?fù)) ，H為陣列前排最高點(diǎn)與后排組件最低位置的高度差） 。根據(jù)上式計(jì)算，求得：D=5025。取光伏電池組件前后排陣列間距5.5 米。2 、太陽(yáng)能光伏組件陣列單列排列面布置見(jiàn)下圖：六、直流配電柜設(shè)計(jì)1 、

8、每臺(tái)直流配電柜按照 250KWp的直流配電單元進(jìn)行設(shè)計(jì)， 1 兆瓦光伏并網(wǎng)單元需要 4 臺(tái)直流配電柜。每個(gè)直流配電單元可接入 10路光伏方陣防雷匯流箱， 20 兆瓦光伏并網(wǎng)系統(tǒng)共需配置80 臺(tái)直流配電柜。每臺(tái)直流配電柜分別接入1 臺(tái) 250KW逆變器，如下圖所示：直流配電柜5最新資料推薦2 、每個(gè) 1MW并網(wǎng)單元可另配備一套群控器（選配件），其功能如下：（1）群控功能的解釋?zhuān)哼@種網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)和控制方式適合大功率光伏陣列在多臺(tái)逆變器公用可分?jǐn)嘀绷髂妇€(xiàn)時(shí)使用，可以有效增加系統(tǒng)的總發(fā)電效率。（2）當(dāng)太陽(yáng)升起時(shí)，群控器控制所有的群控用直流接觸器KM1KM3閉合，并指定一臺(tái)逆變器INV1 首先工作，而其

9、他逆變器處于待機(jī)狀態(tài)。隨著光伏陣列輸出能量的不斷增大， 當(dāng) INV1 的功率達(dá)到 80% 以上時(shí)，控制直流接觸器 KM2斷開(kāi)，同時(shí)控制 INV3 進(jìn)行工作。隨著日照繼續(xù)增大，將按上述順序依次投入逆變器運(yùn)行；太陽(yáng)落山時(shí)，則按相反順序依次斷開(kāi)逆變器。 從而最大限度地減少每臺(tái)逆變器在低負(fù)載、低效率狀態(tài)下的運(yùn)行時(shí)間，提高系統(tǒng)的整體發(fā)電效率。（3）群控器可以通過(guò) RS485總線(xiàn)獲取各個(gè)逆變器的運(yùn)行參數(shù)、故障狀態(tài)和發(fā)電參數(shù)，以作出運(yùn)行方式判斷。（4）群控器同時(shí)提供友好的人機(jī)界面。用戶(hù)可以直接通過(guò) LCD和按鍵實(shí)現(xiàn)運(yùn)行參數(shù)察看、運(yùn)行模式設(shè)定等功能。（5）用戶(hù)可以通過(guò)手動(dòng)方式解除群控運(yùn)行模式。（6）群控器支持

10、至少20 臺(tái)逆變器按照群控模式并聯(lián)運(yùn)行。七、太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)逆變器的選擇此太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為 5 個(gè) 4 兆瓦的光伏并網(wǎng)發(fā)電單元，每個(gè)并網(wǎng)發(fā)電單元需要 16 臺(tái)功率為 250KW的逆變器，整個(gè)系統(tǒng)配置 20 臺(tái)此種型號(hào)的光伏并網(wǎng)逆變器，組成 20 兆瓦并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。6最新資料推薦選用性能可靠、效率高、可進(jìn)行多機(jī)并聯(lián)的逆變?cè)O(shè)備，本方案選用額定容量為 250KW的逆變器，主要技術(shù)參數(shù)列于下表：250KW 并網(wǎng)逆變器性能參數(shù)表容量250KW隔離方式工頻變壓器最大太陽(yáng)電池陣列功率275KWp最大陣列開(kāi)路電壓900Vdc太陽(yáng)電池最大功率點(diǎn)跟蹤450Vdc880Vdc（MPPT）范圍最大陣列輸入電

11、流560AMPPT精度99額定交流輸出功率250KW總電流波形畸變率0.99效率94%允許電網(wǎng)電壓范圍（三相）320V440AC允許電網(wǎng)頻率范圍4751.5Hz夜間自耗電50W極性反接保護(hù)、短路保護(hù)、孤島效應(yīng)保護(hù)功能保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、接地保護(hù)、欠壓及過(guò)壓保護(hù)等通訊接口（選配）RS485或以太網(wǎng)7最新資料推薦使用環(huán)境溫度20 40使用環(huán)境濕度095%尺寸（深寬高） mm80012002260噪音50dB防護(hù)等級(jí)IP20（室內(nèi)）電網(wǎng)監(jiān)控按照 UL1741 標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容性EN50081,part1 ；EN50082,part1電網(wǎng)干擾EN61000-3-41 、性能特點(diǎn)選用光伏并網(wǎng)逆變器采用

12、 32 位專(zhuān)用 DSP(LF2407A)控制芯片，主電路采用智能功率 IPM 模塊組裝，運(yùn)用電流控制型 PWM有源逆變技術(shù)和優(yōu)質(zhì)進(jìn)口高效隔離變壓器，可靠性高，保護(hù)功能齊全，且具有電網(wǎng)側(cè)高功率因數(shù)正弦波電流、 無(wú)諧波污染供電等特點(diǎn)。 該并網(wǎng)逆變器的主要技術(shù)性能特點(diǎn)如下：（1）采用 32 位 DSP芯片進(jìn)行控制；（2）采用智能功率模塊（ IPM）；（3）太陽(yáng)電池組件最大功率跟蹤技術(shù)(MPPT)；（4）50Hz工頻隔離變壓器，實(shí)現(xiàn)光伏陣列和電網(wǎng)之間的相互隔離；（5）具有直流輸入手動(dòng)分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)，交流電網(wǎng)手動(dòng)分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)，緊急停機(jī)操作開(kāi)關(guān)。（6）有先進(jìn)的孤島效應(yīng)檢測(cè)方案；（7）有過(guò)載、短路、電網(wǎng)異常等故障保護(hù)

13、及告警功能；8最新資料推薦（8）直流輸入電壓范圍 (450V880V)，整機(jī)效率高達(dá)94%；（9）人性化的 LCD液晶界面，通過(guò)按鍵操作，液晶顯示屏(LCD)可清晰顯示實(shí)時(shí)各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)故障數(shù)據(jù)，歷史故障數(shù)據(jù)（大于50 條），總發(fā)電量數(shù)據(jù)，歷史發(fā)電量（按月、按年查詢(xún)）數(shù)據(jù)。（10）逆變器支持按照群控模式運(yùn)行，并具有完善的監(jiān)控功能；（11）可提供包括 RS485或 Ethernet （以太網(wǎng)）遠(yuǎn)程通訊接口。其中 RS485遵循 Modbus通訊協(xié)議；Ethernet（以太網(wǎng)）接口支持 TCP/IP 協(xié)議 ，支持動(dòng)態(tài) (DHCP)或靜態(tài)獲取 IP 地址；（12）逆變器具有 CE認(rèn)證資質(zhì)部門(mén)出具

14、的CE安全證書(shū)。2 、電路結(jié)構(gòu)250KW并網(wǎng)逆變器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如上圖所示，并網(wǎng)逆變電源通過(guò)三相半橋變換器， 將光伏陣列的直流電壓變換為高頻的三相斬波電壓，并通過(guò)濾波器濾波變成正弦波電壓接著通過(guò)三相變壓器隔離升壓后并入電網(wǎng)發(fā)電。 為了使光伏陣列以最大功率發(fā)電，在直流側(cè)加入了先進(jìn)的 MPPT算法。八、交流防雷配電柜設(shè)計(jì)9最新資料推薦按照 2 個(gè) 250KWp的并網(wǎng)單元配置1 臺(tái)交流防雷配電柜進(jìn)行設(shè)計(jì)，即每臺(tái)交流配電柜可接入2 臺(tái) 250KW逆變器的交流防雷配電及計(jì)量裝置，系統(tǒng)共需配置200 臺(tái)交流防雷配電柜。每臺(tái)逆變器的交流輸出接入交流配電柜，經(jīng)交流斷路器接入升壓變壓器的 0.4KV 側(cè)，并配

15、有逆變器的發(fā)電計(jì)量表。每臺(tái)交流配電柜裝有交流電網(wǎng)電壓表和輸出電流表，可以直觀地顯示電網(wǎng)側(cè)電壓及發(fā)電電流。九、交流升壓變壓器并網(wǎng)逆變器輸出為三相0.4KV 電壓，考慮到當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)情況， 需要采用 35KV電壓并網(wǎng)。由于低壓側(cè)電流大，考慮線(xiàn)路的綜合排部，選用 50 臺(tái) S9 系列（0.4 ）KV/（35-38.5 ）KV,額定容量 2500KVA升壓變壓器分支路升壓，變壓器技術(shù)參數(shù)如下：變壓器技術(shù)參數(shù)表項(xiàng)目單位參數(shù)額定容量KVA2000額定電高壓KV355%壓低壓KV0.4損耗空載KW3.2負(fù)載KW20.7空載電流%0.8短路阻抗%6.5重量油T1.81變壓器T4.110最新資料推薦總重T7.95外

16、形尺寸長(zhǎng)寬高285018203100軌距mm1070十、系統(tǒng)組成方案原理框圖十一、系統(tǒng)接入電網(wǎng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)由 5 個(gè) 4 兆瓦的光伏單元組成，總裝機(jī) 20 兆瓦，太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入 35KV/50Hz的中壓交流電網(wǎng)，按照 2 兆瓦并網(wǎng)單元配置 1 套 35KV/0.4KV 的變壓及配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即系統(tǒng)需要配置 10 套 35KV/0.4KV 的變壓及配電系統(tǒng)。每套 35KV中壓交流電網(wǎng)接入方案描述如下：1 、系統(tǒng)概述2 、重要單元的選擇（ 1）35KV/0.4KV 配電變壓器的保護(hù)35KV/0.4KV 配電變壓器的保護(hù)配置采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)加高遮斷容量后11最新資料推薦備式限流熔斷器組合的

17、保護(hù)配置，既可提供額定負(fù)荷電流， 又可斷開(kāi)短路電流，并具備開(kāi)合空載變壓器的性能，能有效保護(hù)配電變壓器。系統(tǒng)中采用的負(fù)荷開(kāi)關(guān),通常為具有接通、隔斷和接地功能的三工位負(fù)荷開(kāi)關(guān)。變壓器饋線(xiàn)間隔還增加高遮斷容量后備式限流熔斷器來(lái)提供保護(hù)。這是一種簡(jiǎn)單、可靠而又經(jīng)濟(jì)的配電方式。（2）高遮斷容量后備式限流熔斷器的選擇由于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的造價(jià)昂貴，在發(fā)生線(xiàn)路故障時(shí)，要求線(xiàn)路切斷時(shí)間短，以保護(hù)設(shè)備。熔斷器的特性要求具有精確的時(shí)間 - 電流特性（可提供精確的始熔曲線(xiàn)和熔斷曲線(xiàn)）；有良好的抗老化能力； 達(dá)到熔斷值時(shí)能夠快速熔斷；要有良好的切斷故障電流能力，可有效切斷故障電流。根據(jù)以上特性， 可以把該熔斷器作為線(xiàn)

18、路保護(hù)， 和并網(wǎng)逆變器以及整個(gè)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的保護(hù)使用， 并通過(guò)選擇合適的熔絲曲線(xiàn)和配合， 實(shí)現(xiàn)上級(jí)熔斷器與下級(jí)熔斷器及熔斷器與變電站保護(hù)之間的配合。對(duì)于 35kV 線(xiàn)路保護(hù)，3-110kV 電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程要求：除極少數(shù)有穩(wěn)定問(wèn)題的線(xiàn)路外， 線(xiàn)路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間以保護(hù)電力設(shè)備的安全和滿(mǎn)足規(guī)程要求的選擇性為主要依據(jù)， 不必要求速動(dòng)保護(hù)快速切除故障。通過(guò)選用性能優(yōu)良的熔斷器，能夠大大提高線(xiàn)路在故障時(shí)的反應(yīng)速度，降低事故跳閘率，更好地保護(hù)整個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。（3）中壓防雷保護(hù)單元該中壓防雷保護(hù)單元選用復(fù)合式過(guò)電壓保護(hù)器，可有效限制大氣12最新資料推薦過(guò)電壓及各種真空斷路器引起的操作過(guò)電壓，

19、 對(duì)相間和相對(duì)地的過(guò)電壓均能起到可靠的限制作用。該復(fù)合式過(guò)電壓保護(hù)器不但能保護(hù)截流過(guò)電壓、多次重燃過(guò)電壓及三相同時(shí)開(kāi)斷過(guò)電壓，而且能保護(hù)雷電過(guò)電壓。過(guò)電壓保護(hù)器采用硅橡膠復(fù)合外套整體模壓一次成形， 外形美觀，引出線(xiàn)采用硅橡膠高壓電纜， 除四個(gè)線(xiàn)鼻子為裸導(dǎo)體外， 其他部分被絕緣體封閉，故用戶(hù)在安裝時(shí)，無(wú)需考慮它的相間距離和對(duì)地距離。該產(chǎn)品可直接安裝在高壓開(kāi)關(guān)柜的底盤(pán)或互感器室內(nèi)。 安裝時(shí)，只需將標(biāo)有接地符號(hào)單元的電纜接地外，其余分別接 A、B、C 三相即可。設(shè)置自控接入裝置對(duì)消除諧振過(guò)電壓也具有一定作用。 當(dāng)諧振過(guò)電壓幅值高至危害電氣設(shè)備時(shí)， 該防雷模塊接入電網(wǎng)， 電容器增大主回路電容，有利于破

20、壞諧振條件，電阻阻尼震蕩，有利于降低諧振過(guò)電壓幅值。所以可以在高次諧波含量較高的電網(wǎng)中工作， 適應(yīng)的電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境更廣。另外，該防雷單元可增設(shè)自動(dòng)控制設(shè)備，如放電記錄器，清晰掌控工作動(dòng)作狀況?？梢耘渲米詣?dòng)脫離裝置， 當(dāng)設(shè)備過(guò)壓或處于故障時(shí)，脫離開(kāi)電網(wǎng)，確保正常運(yùn)行。（4）中壓電能計(jì)量表中壓電能計(jì)量表是真正反應(yīng)整個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的計(jì)量裝置，其準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性十分重要。采用性能優(yōu)良的高精度電能計(jì)量表至關(guān)重要。為保證發(fā)電數(shù)據(jù)的安全，建議在高壓計(jì)量回路同時(shí)裝一塊機(jī)械式13最新資料推薦計(jì)量表，作為 IC 式電能表的備用或參考。該電表不僅要有優(yōu)越的測(cè)量技術(shù)，還要有非常高的抗干擾能力和可靠性。同時(shí)，該電表還可以提供靈活的功能：顯示電表數(shù)據(jù)、顯示費(fèi)率、顯示損耗（ ZV）、狀態(tài)信息、警報(bào)、參數(shù)等。此外，顯示的內(nèi)容、功能和參數(shù)可通過(guò)光電通訊口用維護(hù)軟件來(lái)修改。通過(guò)光電通訊口，還可以處理報(bào)警信號(hào)，讀取電表數(shù)據(jù)和