分布式光伏电站示范项目可行性研究报告及解决方案

1、分布式光伏电站示范项目可行性研究报告及解决方案目录1概述81. 1项目概况81.2编制依据813地理位置91.4投资主体92工程建设的必要性 92.1国家可再生能源政策 92.2地区能源结构、电力系统现状及发展规划 102.3地区环境保护113项目任务与规模114太阳能资源114.1太阳能资源分析134.2太阳能资源初步评价145网架结构和电力负荷145.1电力负荷现状145. 2电站厂址选择166太阳能光伏发电系统设计 176. 1光伏组件选择176. 1. 1标准和规范176. 1.2主要性能、参数及配置 196. 2光伏阵列的运行方式设计 216. 2.2倾角的确定216. 3逆变器选型

2、216. 4光伏阵列设计及布置方案276. 4. 1光伏方阵容量276. 4. 2光伏子方阵设计316. 4. 3汇流箱布置方案326.5年上网电量估算326. 5. 1光伏发电系统效率分析326.5.2年上网电量估算337 电气357. 1电气一次35353638397. 1. 1设计依据 7. 1.2接入电网方案 7.1.3直流防雷配电柜7. 1.4防雷及接地7.1.5继电保护、绝缘配合及过电压保护407. 1.6电气设备布置7.2电气二次7.2.1电站调度管理与运行方式417. 2.2电站自动控制7. 2.3继电保护及安全自动装置427. 2. 4二次接线427. 2.5控制电源系统42

3、7.2.6火灾自动报警系统437. 2. 7视频安防监控系统437. 2. 8电工实验室437. 2. 9电气二次设备布置437. 3通信447. 4计量448工程消防设计449劳动安全与工业卫生459. 1工程概述459.2设计依据、目的与任务459.3劳动安全与职业卫生潜在危害因素分析469. 4劳动安全与职业卫生对策措施469.4. 1设备运输、吊装作业的安全措施 469.4. 2施工时高空作业479.4.3施工时用电作业及其它安全措施479. 4. 4运行期安全与工业卫生对策措施 4710施工组织设计4910. 1施工条件4910. 1. 1主要工程项目的施工方案 4910.1.2施工

4、场地及施工生活区4910.1.3地方材料供应情况5010.1.4动力能源供应5010.2 i程项目实施的轮廓进度 5011环境影响评价5011.1工程施工期对环境的影响及防治 5011.1.1噪声影响及防治5011.1.2扬尘、废气5111.1.3运输车辆对交通干线附近居民的影响5111.1.4污染物排放5111.2运行期的环境影响5111.2.1噪声影响5111.2.2废水影响5211.2.3电磁场影响5211.2.4 雷击5211.2.5污染物排放总量分析 5211.2.6光污染及防治措施 5211.3环境效益5312节能降耗5313投资估算与经济分析5313.1投资估算5313. 1.

5、1编制依据及原则 5313.1.2工程系统配置5413.2经济技术分析14结论和建议14. 1主要结论14. 1. 1本工程的建设是必要的14.1.2本工程的建设是可行的14.1.3本工程建设经济上是合理的.14.2社会效益15项目汇总表55575757585859601概述1.1项目概况*学院坐落于*省*市道义经济开发区。学院校园规划用地86万平方米，现有占地面积60余万平方米，规划建筑面积35万平 方米，现有建筑面 积27万平方米，学院校园设计理念先进、结 构布局时尚、功能设施完善，校园内可铺设太阳能电池方阵的建 筑楼顶总面积为58336平方米，计划可安装电池组件的规划容量 为2. 2mw

6、,实际装机容量为2286. 78kwp, *太阳能研究应用有限公 司负责电站的设计及施工安装。本工程按照“就近并网、本地消耗、低损高效"的原则，以建筑 结合的分布式并网光伏发电系统方式进行建设。每个发电单元光伏组 件通三相并网逆变器直接并入三相低压交流电网(ac380v, 50hz),通过交流配电线路给当地负荷供电，最后以10kv电压等级就近接入, 实现并网。由于分布式电源容量不超过上一级变压器供电区域内最大 负荷的25%,所有光伏发电自发自用。以保障安全、优化结构、节能 减排、促进和谐为重点，努力构建安全' 绿色' 和谐的现代电力工业 体系。12编制依据国家、地方和

7、行业的有关法律、法规、条例以及规程和规范。1.3地理位置本项目位于*省*市道义经济开发区，东经123°、北纬41° , 年日照数在2200-3000小时，年辐射总量达到5000-5850 mj/rrf,太 阳能资源较好，属于三类光伏发电区域。由于交通运输等条件较好, 并网接入条件优越，可以建设屋顶太阳能分布式光伏并网电站。1.4投资主体本项目由*能源投资（集团）有限责任公司投资兴建。*能源投资（集团）有限责任公司（简称*能源），是经*省人 民政府批准设立的大型国有独资公司，隶属于*省国有资产监督管理 委员会，是省政府授权的投资主体和国有资产经营主体，是经营省本 级电力建设基

8、金和管理省级电力资产的出资人。目前拥有13家全资 及控股子公司。*能源的投资领域主要是以电力能源为主。“十一五”期间， *能源逐步向节能环保和低碳经济领域拓展，着力发展风电、太阳 能发电等业务。“十二五”期间，公司将大力拓展在可再生能源和循 环经济的投资。2工程建设的必要性2.1国家可再生能源政策我国政府已将光伏产业发展作为能源领域的一个重要方面，并纳 入了国家能源发展的基本政策之中。已于2006年1月1日正式实施 的可再生能源法明确规范了政府和社会在光伏发电开发利用方面 的责任和义务，确立了一系列制度和措施，鼓励光伏产业发展，支持 光伏发电并网，优惠上网电价和全社会分摊费用，并在贷款'

9、; 税收等 诸多方面给光伏产业种种优惠。2009年12月26日第十一届全国人 民代表大会常务委员会第十二次会议通过了全国人民代表大会常务 委员会关于修改中华人民共和国可再生能源法的决定。修改后的 可再生可能源法进一步强化了国家对可再生能源的政策支持，该决定 将于2010年4月1日起施行。本项目采用光伏发电技术开发利用 太阳能资源，符合能源产业政策发展方向。国家能源局关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知 （国能新能2012j298号）为契机，积极发展分布式光伏发电，形成 整体规模优势和示范推广效应。依托*太阳能资源丰富的优势，充分 利用建筑物空间资源，发挥削峰填谷作用。通过利用学校的建筑

10、物屋 顶，积极开发建设分布式光伏发电低压端并网自发自用项目。2.2地区能源结构、电力系统现状及发展规划*省是我国重工业和原材料工业基地之一，在现代化建设中发挥 着举足轻重的作用。2016年*省全社会用电量占东北电网的50. 2%, 而*省电源装机容量占东北地区的39. 5%； 2017年用电负荷极不相称, 一直处于缺电状态。随着国家支持东北地区等老工业基地加快调整和 改造政策的实施，*省作为我国的老工业基地，一大批国有骨干企业 生产规模不断扩大，社会经济全面复苏，全社会用电量和用电负荷在 “十五”后两年将有一个跳跃式的发展。因此“十五”后两年和“十 五”期间，*省经济将伴随工业的振兴，占全社会

11、用电量比重较大的 第二产业用电量将会有较大幅度的攀升，相应的会带动第一产业和第 三产业用电量的全面回升，人民生活水平也会随着社会经济的发展将 有较大的改善，用电量和用电负荷将大幅度增长。2014年、2015年、2016年2017年全社会用电量分别比上年增长2.1%、5.84%、12.16%、12. 32%,全省用电量呈现加速增长趋势。nn2005年最大电力缺额2578mw,到2010年电力缺额为57" mw。为了改变这种用电紧张的局面，除了正常受入黑龙江省、吉林省的盈余电 力外，“十五”期间应适当考虑在*本省加强电源点建设的工作。因此，建设光伏发电站，探索新能源发电，对于满足*地区负

12、荷增长的需要，振兴东北老工业基地是非常必要的。2. 3地区环境保护光伏系统应用是发展光伏产业的目的所在，它的应用情况代表着 一个国家或地区对光伏产业的重视程度，标志着当地政府对能源及环 境的认识水平。该电站的建成每年可减排一定数量的co2,在一定程 度上缓解了环保压力。3项目任务与规模本工程建设于*学院现有建筑的楼顶屋面上。项目总装机容量是2. 2mwp, 25年年均发电量约为230. 68万kwh。采用多晶硅光伏组件， 光伏组件分别铺设在学校内的各个楼顶上，可铺设太阳能电池方阵的 屋顶总面积约为58336平方米。4太阳能资源杯省太阳资源具体的分布如下辽宁省太阳能分布图图4. 1 *省太阳能资

13、源分布图根据上图，可以看出*林为太阳能资源中等地区，年日照数在 2200-3000小时，年辐射总量达到5000-5850 mj/m爲相当于日辐射 量 3. 84. 5kwh/m%林市属北温带大陆季风气候区，由于北部蒙古高原的干燥冷空气 经常侵入，形成了半干旱半湿润易旱地区。主要气候特点为四季分明, 雨热同季，日照充足，日温差较大，降水偏少。春季少雨多旱风，夏 季炎热雨集中，秋季晴朗日照足，冬季寒冷降雪稀。全年平均气温 5.4°c8. 7°c,最高气温37°c,最低气温-36.9°c。年均日照时数 2850-2950小时 日照率6368%。*地区太阳能辐射

14、量年际变化较 稳定，其数值区间稳定在3828. 69-5507. 17mj/m2之间，年平均辐射 总量为5154. 68 mj/m2o年降水量450580mm,平均614. 7mm,多集 中在79月份,无霜期120155天。属太阳能资源较丰富区，位于 全省前列。4.1太阳能资源分析项目所在地多年平均太阳辐射量5200. 48mj/m /a,属我国第三 类太阳能资源区域，但从气象部门获得的太阳能总辐射量是水平面上 的，实际光伏组件在安装时通常会有一定的倾角以尽可能多的捕捉太 阳能。混凝土屋顶选择南向倾角41度。k *地区的年太阳总辐射为5200 mj/m2左右,即1444kwh/m2 左右；近6

15、年（20172009年）,年平均太阳总辐射量偏低，为5101.8 mj/m2,即1417. 2kwh/m20该地区的年日照时数为2800 h左右， 年日照百分率为63%左右，太阳能资源处于全省前列。2、太阳能资源以春季和夏季较好、冬季最差为主要特征。其中，5月份太阳辐射最强，可达到620 mj/m2左右，12月份辐射最弱，为 206 mj/m2左右。春、夏、秋、冬四季总辐射量分别约占年总辐射量 的 31.31%、33. 25%x 21.01%和 14. 43%左右。3、从日平均状况看,1c14时的太阳辐射较强，可占全天辐射 量的53%左右，是最佳太阳能资源利用时段，12时前后辐射最强。4、日照

16、时数以7. 5 h左右的天数最多，全年可达到60天左右， 占14%以上；6. c12. oh区间的天数较多，总天数为250天以上，可 占全年的69%,年可利用率较高。综上所述，*市太阳能资源丰富，属林省太阳能资源丰富区，可 以开展太阳能发电和太阳能资源热利用项目。4. 2太阳能资源初步评价项目所在地太阳能资源条件较好，由于交通运输等条件较好，并 网接入条件优越，可以建设屋顶太阳能光伏并网电站。光伏电站角度的选取采用“四季均衡，保证弱季”的原则。本项 目太阳能电池板采用按最佳倾角41°的方式安装在楼顶屋面上，系 统年平均峰值日照时间为4. 5小时，年日照总量为1600小时。5网架结构和

17、电力负荷5.1电力负荷现状*学院配电服务范围内2011年最大用电负荷为2400千瓦，最小 用电负荷为0.2千瓦。配电区内输电电压为10/0.4千伏，变电站容 载比为1.25o变压器7台，其中2*1600kva有1台，2*630kva共6 台，总容量07万千伏安。表5. 1*学院变电站基本负荷资料汇总表序号项目数值单位备注1变电站1.1最大负荷2400kw峰值负荷1.2最小负荷0.2kw1.3变电站年停电时间10-18min1.4容载比1.251.5配电变压器数 里7台根据配电变压器数量逐个填写配电变压器相关数据1.6日典型负荷630kw96点/日，表格2配电变压器2.1变电容量0. 63*2k

18、va2.2电压等级10/0.4kv2.3低压侧馈线回路数14回2.4低压侧馈线导线截面各路彳、同mm23配电变压器23.1变电容量0. 63*2kva3.2电压等级10/0. 4kv3.3彳氐压侧馈线回路数14回3.4低压侧馈线导各路彳、同mmz线截面5. 2.电站厂址选择*学院分布式光伏发电项目拟选址在工程学院现有的建筑物楼顶上建设太阳能电站，在开发利用太阳能资源的同时节省了土地资源。根据光伏电站的区域面积、太阳能资源特征、安装条件、交通运输条 件、地形条件，结合*气象站的相关资料等，同时考虑光伏电站的经 济性、可行性，初步规划出分布式光伏发电项目。该项目建设地点完全按照国家有关规定规划建设

19、，经实际考察,无遮挡现象，具有以下特点:(1) 富集的太阳光照资源，保证很高的发电量；(2) 靠近主干电网，以减少新增输电线路的投资；(3) 主干电网的线径具有足够的承载能力，在基本不改造的情况下有能力输送光伏电站的电力；(4) 离用电负荷近，以减少输电损失；(5) 便利的交通、运输条件和生活条件；(6) 能产生附加的经济、生态效益，有助于抵消部分电价成本;(7) 良好的示范性，国家电网启动分布式光伏发电支持政策。6太阳能光伏发电系统设计 6.1光伏组件选择 6.1.1标准和规范(1) iec61215晶体硅光伏组件设计鉴定和定型(2) iec61730. i光伏组件的安全性构造要求(3) i

20、ec61730.2光伏组件的安全性测试要求gb/t18479-2014地面用光伏(pv)发电系统 概述和导则(5) sj/t11127-1997光伏(pv)发电系统过电压保护一导则(6) gb/t 19939-2005光伏系统并网技术要求(7) en 61701-1999光伏组件盐雾腐蚀试验(8) en 61829-1998晶体硅光伏方阵i-v特性现场测量(9) en 61721-1999光伏组件对意外碰撞的承受能力(抗撞击试 验)(10) en 61345-1998光伏组件紫外试验(11) gb 6495.1-1996光伏器件 第1部分：光伏电流一电压特 性的测量(12) gb 6495.

21、2-1996光伏器件 第2部分：标准太阳电池的要 求(13) gb 6495.3-1996光伏器件第3部分：地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据(14) gb 6495.4-1996晶体硅光伏器件的i-v实测特性的温度和辐照度修正方法。(15) gb 6495. 5-1997光伏器件 第5部分：用开路电压法确定 光伏(pv)器件的等效电池温度(ect) o(16) gb 6495. 7-2006光伏器件第7部分：光伏器件测量过 程中引起的光谱失配误差的计算(17) gb 6495. 8-2015光伏器件 第8部分：光伏器件光谱响 应的测量(18) gb/t 18210-2013晶体硅光

22、伏(pv)方阵i-v特性的现场 测量(19)gb/t 18912-2015光伏组件盐雾腐蚀试验(20)gb/t 19394-2016光伏(pv)组件紫外试验(21)gb/t 133841992机电产品包装通用技术条件(22)gb/t 191-2008 包装储运图示标志(23)gb 20177. 1-2006光伏(pv)组件安全鉴定 第1部分:结构要求(24) gb 20177. 2-2006光伏(pv)组件安全鉴定 第2部分:试验要求(25)gb6495-86地面用太阳能电池电性能测试方法；(26)gb6497-1986地面用太阳能电池标定的一般规定；(2刀gb/t 14007-1992陆地用

23、太阳能电池组件总规范；(28)gb/t 14009-1992太阳能电池组件参数测量方法；(29) gb/t 9535-1998地面用晶体硅太阳电池组件设计鉴定和类型；(30)gb/t 11009-1989太阳电池光谱响应测试方法；(31)gb/t 11010-1989 光谱标准太阳电池；(32)gb/t 11012-1989太阳电池电性能测试设备检验方法；18(33) ieee 1262-1995太阳电池组件的测试认证规范；(34) sj/t 2196-1982地面用硅太阳电池电性能测试方法；(35) sj/t 9550. 29-1993地面用晶体硅太阳电池单体 质量分等 标准；(36) sj

24、/t 9550. 30-1993地面用晶体硅太阳电池组件 质量分等标准；(37) sj/t 10173-1991 tda75 单晶硅太阳电池；(38) s j/t 10459-1993太阳电池温度系数测试方法；(39) sj/t 11209-1999光伏器件 第6部分 标准太阳电池组件的 要求；(40) dgj32/j87-2009太阳能光伏与建筑一体化应用技术规程；上述标准、规范及规程仅是本工程的最基本依据，并未包括实施 中所涉及到的所有标准、规范和规程，并且所用标准和技术规范均应 为合同签订之日为止时的最新版本。6.1.2主要性能、参数及配置6. 1.2. 1主要性能光伏组件为室外安装发电

25、设备，是光伏电站的核心设备，要求具 有非常好的耐侯性，能在室外严酷的环境下长期稳定可靠地运行，同 时具有高的转换效率。本工程采用245wp组件。6. 1.2. 2设备主要参数表6.1太阳电池组件技术参数太阳电池种类多晶硅指标单位数据峰值功率wp245功率偏差w0/+3组件效率%14. 7开路电压(voc)v37. 2短路电流(ise)a8. 37工作电压(vmppt)v30.4工作电流(imppt)a7. 89系统最大耐压vdc1000尺寸mm1650*992*40重量kg19.5峰值功率温度系数%/k-0.43开路电压温度系数%/k-0. 32短路电流温度系数%/k0.047运行温度范围&#

26、176;c-40+85最大风/雪负载pa2400/5400注：上述组件功率标称在标准测试条件(stc)下:1000w/m2x太阳电池温度25°c6. 2光伏阵列的运行方式设计 6. 2.1光伏电站的运行方式选择本项目计划于*学院楼顶斜屋安装面铺设光伏发电系统，楼顶 可铺设电池板面积约为58336平方米，可安装太阳能电池板 2286. 78kwp,装机容量约2.2mw。本工程按照“就近并网、本地消 耗、低损高效”的原则，以建筑结合的分布式并网光伏发电系统方式进行建设。每个发电单元光伏组件通三相并网逆变器直接并入三相低压交流电网(ac380v, 50hz),通过交流配电线路给当地负荷 供

27、电，最后以wkv电压等级就近接入，实现并网。由于分布式电 源容量不超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%,所有光伏 发电自发自用。为了减少光伏阵列到逆变器之间的连接线及方便日后维护, 建议配置光伏阵列汇流箱，该汇流箱可直接安装在电池支架上, 汇流箱的输出经直流线缆接至配电房内直流配电柜，经直流配电 后接至并网逆变器，逆变器的交流输出经交流配电柜接至防逆流 控制柜，输出0. 4kv, 50hz三相交流电源，实现用户侧并网发电 功能。6. 2.2倾角的确定根据本项目的实际情况，结合*本地太阳辐射资源情况，保持原 有建筑风格，学校楼顶屋面采用41度倾角布置。6. 3逆变器选型光伏并网发电系统由光

28、伏组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组成。太阳能能量通过光伏组件转换为直流电力，在通过并网逆变器将直流电转换为电网同频率、同相位的正弦波电流，一部分给当地负载供电，剩余电力馈入电网，本系统逆变器采用合肥阳光电源有限公司生产的型号为sg100k3,功率为100kw的逆变器。这样根据光伏 组件的电压变化和温变化范围，可保证绝大多数直流输出电压范围均 在mppt范围内，汇流后进入一台逆变器可保证输出电压变化不超出设备最大功率跟踪范内(450v-820v),并不超过设备安全电压1000vo阳光电源生产的光伏并网逆变器具有根据天气变化自动启停及 最大功率跟踪控制功能。当系统出现异常时可以使逆变器自动停

29、止工 作并安全与系统脱离。逆变器的控制选用电压型电流控制方式，输出 基波功率因数大于等于95%,电流各次谐波不得大于3%。o q 图6-2 sg100k3逆变器外观图sg100k3逆变器具有以下特点:和谐电网零电压穿越功能有功功率连续可调（0100%）功能无功功率可调，功率因数范围超前09至滞后0.9高效发电含变压器最高转换效率达97. 0%高精度电能计量装置方案灵活25°c+55°c可连续满功率运行适用高海拔恶劣环境，可长期连续、可靠运行加热除湿功能（可选）其主要技术参数列于下表:表6-2sg100k3并网逆变器性能参数表型号sg100k3直流侧参数最大直流电压900vd

30、c最大直流功率113kwp满载mpp电压范围450820v最大输入电流250a交流侧参数额定输出功率100kw额定电网电压400vac允许电网电压310450vac额定电网频率50hz/60hz允许电网频率47515hz/57615hz总电流波形畸变率<3% （额定功率）功率因数>0. 99 （额定功率）系统最大效率97. 0% （含变压器）欧洲效率96. 4% （含变压器）防护等级ip20 （室内）允许环境温度-25+55°c冷却方式风冷允许相对湿度095%,无冷凝允许最高海拔6000 米显示与通讯显示触摸屏标准通讯方式rs485可选通讯方式以太网/gprs机械参数外形

31、尺寸（宽x高x深）1015x1969x785mm净重925kg选择使用的阳光电源的sg50k3电站型光伏逆变器；转换效率高达98. 7%；户内型、户外型、集装箱型产品设计；适用于大中型电站项目，具有适应各种自然环境、符合各项并网要求、发电量高、可靠 稳定的特点。图6-3 sg50k3逆变器外观图其主要技术参数列于下表：表6-3sg50k3并网逆变器性能参数表型号sg50k3输入数据最大直流输入功率(w)57kwp直流输入电压范围,mppt(v)450-820允许最大直流输入电压(v)900允许最大直流输入电流(a)130输岀数据额定交流输出功率(w)50kw额定电网电压(v)440vac最大交

32、流输出电流(a)80电网工作频率范围(hz)50/60功率因数0. 95电流总谐波畸变率thd (%)<3%效率最大效率()96. 6%欧洲效率()95. 7%保护功能过/欠压保护，过/欠频保护，防孤岛效应保护，过流保 护，防反放电保护，极性反接保护，过载保护，过温保 护防护等级及环境条件外壳防护等级ip20工作环境温度(°c)-25 +55最高海拔(m)2013相对显度<95%,无冷凝冷却方式风冷显示和通讯显示lcd液晶触摸显示屏标准通讯方式rs-485、以太网电网监测具备接地故障监测具备x x pa认证情况金太阳认证（鉴衡cgc认证）体积和重量宽/高/深（mm）820

33、/1984/646重量（kg）6436. 4光伏阵列设计及布置方案6. 4.1光伏方阵容量以教学楼d座为例进行设计，d座楼顶并网发电系统将采用分 布式并网的设计方案，单台并网逆变器装机容量为100kw,容量 103. 6kw的太阳能电站通过1台sg100k3并网逆变器接入0.4kv交 流电网实现并网发电。下面以单机100kw光伏组件汇入并网逆变器 为例，进行并网电站的设计。本项目的电池组件可选用英利公司自产的功率245wp的多晶硅 太阳电池组件，其工作电压约为30. 2v,开路电压约为37. 8vo根 据sg100k3并网逆变器的mppt工作电压范围（450v820v）,每 个电池串列按照20

34、块电池组件串联进行设计,100rw的并网单元需配置20个电池串列，逆变器装机容量为100kw,需太阳能电池 板共400块。为了减少光伏电池组件到逆变器之间的连接线，以及方便维护操作，建议直流侧采用分段连接，逐级汇流的方式连接，即通过光伏阵列防雷汇流箱（简称“汇流箱t将光伏阵列进行汇流。此系统还要配置直流防雷配电柜，该配电柜包含了直流防雷配电单元。 其中:直流防雷配电单元是将汇流箱进行配电汇流接入sg100k3逆变器；经三相计量表后接入电网。另外，系统应配置1套监控装置，可采用rs485或ethernet （以太网）的通讯方式，实时监测并网发电系统的运行参 数和工作状态。100kw光伏并网发电示

35、意图如图6t所示。d座项目 将1台逆变器并联接入0. 4kv电网。1 2 1 2 <图6-4并网发电示意图10kv本项目光伏组件铺设在工程学院的各个楼顶的屋面上。各区域面积及装机容量如表6. 4所示:表6. 4*学院分布式光伏电站项目汇总表名称楼顶面积(mj装机容量(kw)国际交流中心136853.6256大学生活动中心3786148.4112行政楼2667104. 5464教学楼a座2636103.3312教学楼b座110543. 316教学楼c座3038119.0896教学楼d座2966116. 2672实训a座2556100. 1952实训b座226588. 788实训c座2660

36、104. 272实训d座2642103.5664实训e座2887113. 1704实训f座2568100. 6656图书馆223887. 7296科技园145256.9184综合服务中心108042. 336宿舍楼*门12419486. 8248独身公寓109242. 8064外教公寓160062. 72教工食堂谢866. 5616学生1食堂90035. 28学生2食堂48519.012学校医院69127. 0872学校浴池60523. 716学校变电所32012. 544学校物业办公室61223.9904总计583362286. 77126. 4. 2光伏子方阵设计6. 4. 2. 1光伏子

37、方阵容量考虑到房屋的实际情况每个光伏方阵容量、汇流箱、直流汇流屏及逆变器等因素，经技术经济比较后确定光伏子方阵的容量为100kw 和 50kwo6. 4. 2. 2光伏组件布置方式根据选定的光伏组件和逆变器形式与参数，结合逐时太阳能辐射 量与风速、气温等数据，确定晶硅光伏组件组串数为：20,汇流形式 为2进1出。6. 4. 2. 3光伏组件支架设计本项目光伏组件直接安装在支架上。6. 4. 3汇流箱布置方案汇流箱安装在支架或钢构上，具有防水、防灰、防锈、防晒，防雷功能，防护等级ip65及以上，能够满足室外安装使用要求；安装 维护简单、方便、使用寿命长。直流汇流箱为12路输入1路输出, 带防雷模

38、块。柜体可采用的不锈钢板，不锈钢板的厚度框架和外壳具有足够的刚度和强度，除满足内部元器件的安装要求外，还能承受 设备内外电路短路时的电动力和热效应，不会因设备搬运、吊装、运 输过程由于受潮、冷冻、撞击等因数而变形和损坏。柜体的全部金属 结构件都经过特殊防腐处理，以具备防腐、美观的性能；通过抗震试 验、内部燃弧试验；柜体采用封闭式结构，柜门开启灵活、方便；元 件特别是易损件安装便于维护拆装，各元件板应有防尘装置；柜体设 备要考虑通风、散热；设备应有保护接地。汇流箱进线配置光伏组件 串电流检测模块，模块电源自供;功耗小于15w；串行通讯接口 1个，rs485方式；采样处理12路光伏电池板电流（01

39、2a）,采样精度 不低于0. 5%o可根据监控显示模块对每路电流进行测量和监控，可远程记录 和显示运行状况，无须到现场。6.5年上网电量估算6. 5.1光伏发电系统效率分析并网光伏系统的效率是指:系统实际输送上网的交流发电量与组件标称容量在没任何能量损失的情况下理论上的能量之比。标称容量1kwp的组件，在接受到1 kw/ m2太阳辐射能时理论发电量应为1kwho 根据太阳辐射资源分析所确定的光伏电站多年平均年辐射总量，结合 初步选择的太阳能电池的类型和布置方案，进行光伏电站年发电量估 算。光伏系统总效率暂按75%计算。6. 5. 2年上网电量估算多晶硅组件在光照及常规大气坏境中使用会有衰减，光

40、伏组件的 光电转换效率衰减速率为第2年不超过2%, 10年不超过10%, 25 年衰减不超过20%0按*地区年平均有效发电日辐照量为4. 606 ( kwh/m2. a),平均年 有效发电辐照量1681.28( kwh/m2. a)计算。平均年有效发电小时数 1681.28小时计算。*学院分布式光伏电站项目装机容量为2286. 78kwpo全年发电量约等于：2286. 78x1681.28 = 33844702. 68kwh二384. 5 万kwh光伏电站占地面积大，直流侧电压低，电流大，导线有一定的损 耗，本工程此处损耗值取2%。大量的太阳能电池板之间存在一定的特性差异，不一致性损失系 数取

41、3%；考虑太阳能电池板表面即使清理仍存在一定的积灰，遮挡损失系数取5%；光伏并网逆变器的效率(无隔离变压器，欧洲效率)约为98%98.5%, 干式变压器的效率达到98. 7%o考虑到光伏电厂很少工作在满负荷状态，绝大多数时间都工作在 较低水平，且晚上不发电时还存在空载损耗，故本工程逆变器效率按 98%计算，升压变压器效率按98%考虑（两级升压，损耗需考虑两次）；早晚不可利用太阳能辐射损失系数3%,光伏电池的温度影响系数按2%考虑，其它不可预见因素损失系数2%o系统效率为:98% x 97% x 95% x 98% x 98% x 98% x 97% x 98% x98%二79. 18%全年上网

42、电量约等于：33844702.68x79. 18% =3044235. 58kwh二304. 4 万 kwh按照实际装机容量2286. 78kwp计算的上网年等效利用小时数为:195691.91 kwh 4-2286. 78kw=1331.23 小时组件使用10年输出功率下降不得超过使用前的10%：组件使用20年输出功率下降不得超过使用前的20%：组件使用寿命不得低于25年。在计算发电量时，需要主要考虑以下损失：交、直流线路损失3%；光伏组件表面尘土遮盖损失8%-10%；逆变器损失5%-10%；环境温度造成的发电量损失2%；折合以上各折减系数，光伏系统总效率为75%。根据太阳辐射能量、系统组件

43、总功率、系统总效率等数据，可预 测2286. 78kwp光伏发电系统的年总发电量。预测发电量=系统容量x光伏组件表面辐射量x系统总效率。按以上公式计算，将水平面的太阳辐射折算到单轴跟踪系统的光 伏阵列平面上进行仿真计算，*学院校园内可铺设太阳能电池方 阵的建筑楼顶总面积为58336平方米，计划可安装电池组件的规 划容量为2. 2mw,实际装机容量为2286. 78kwp，得出首年发电量 为288. 35万kwh,则整个并网发电系统的25年总发电量为7208. 8 万kwh,考虑系统25年输出衰减20%,则年平均发电量为230. 68万 kwho7电气7.1电气一次7. 1. 1设计依据sj/t

44、11127-1997光伏(pv)发电系统过电压保护一导则gb/t 19939-2005光伏系统并网技术要求gb/z 19964-2005光伏发电站接入电力系统的技术规定gb/t 20176-2006光伏系统电网接口特性(i ec 61727:2017)gb 12326-2013电能质量电压波动和闪变gb12325-2016电能质量电力系统供电电压允许偏差gb/t14549-1993电能质量公用电网谐波gb50057-2013建筑物防雷设计标准dl/t 448-2013电能计量装置技术管理规程gb50217-2007电力工程电缆设计规范dl/t404-20073. 6kv 40. 5kv交流金属

45、封闭开关设备和 控制设备gb/t 15543-1995电能质量 三相电压允许不平衡度gb/t15945-1995电能质量 电力系统频率允许偏差gb 4208-2008外壳防护等级（ip代码）gb/t4942. 2-1993低压电器外壳防护等级dl/t 5044-2017电力工程直流系统设计技术规程7.1.2接入电网方案接入特点与方式：探就近低压并网，降低损耗，提高效率；探局部故障检修时不影响整个系统的运行；彖用电高峰时提供大量电力，有助于城市电网调峰；探便于电网的投切和调度；探方便运行维护；国家电网在分布式电源接入电网技术规定中指出：“分布式 电源总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大

46、负荷的 25%” o 采用低压接入模式的dgpv,建议其容量小于所接入中压配电 变压器最大负荷40%。以配电变压器的容量为400rva计，若其负载 率为50%,则建议采用低压接入模式的dgpv容量小于80kvao 采用中压分散接入模式的dgpv,建议其容量要小于所接入中 压馈线最大负荷的40%o以yjy22-3x300为例，若采用单环网接线， 则建议采用中压分散接入模式的dgpv容量小于1.5mvao 采用专线接入模式的dgpv,建议其容量要小于所接入主变压 器最大负荷的25%。其中，若考虑容载比为2.0,则容量为20mva和 315mva的35kv主变所能接入的最大dgpv容量分别为2. 5

47、mva和3. 9mva,而2. 5 (3. 9)10mva的dgpv只能采用35kv专线接入更高等 级的变电站中低压侧母线。本系统采用的三相并网逆变器直接并入三相低压交流电网(ac380v, 50hz),使用独立的n线和接地线，适应的电网参数如表所示：表7.1 电网参数表序号项目内容1配电系统模式tn-s母线(独立的n线和pe线)2系统电压ac380/220v3额定频率50hz4系统接地方式中性点直接接地并网系统接入三相400v或单相230v低压配电网，通过交流配电 线路给当地负荷供电，由于分布式电源容量不超过上一级变压器供电 区域内最大负荷的25%,所有光伏发电自发自用。7.1.3直流防雷配

48、电柜光伏阵列汇流箱通过电缆接入到直流防雷配电柜，按照100kw并网逆变发电单元进行设计，需要配置1台直流防雷配电柜pmd-d100k (100kw),主要是将汇流箱输出的直流电缆接入后，经直 流断路器和防反二极管汇流、防雷，再分别接入1台sg1 00k3并网逆变器，方便操作和维护。直丿无输入11：咸输入2"儈入3"侑入4直恥入6 直咸侑入丁直慮愉入$直流输入8u无儈入9 士无縮入10直流愉入12*涤输入13 直流侑入14图7t直流防雷配电柜系工作原理图直流防雷配电柜的性能特点如下:1)每台直流防雷配电柜按照1ookw配电单元设计与1ookw并网逆变器匹配;2) 每台直流防雷

49、配电柜可接入15台汇流箱;3）直流输入回路都配有可分断的直流断路器和防反二极管，防反二极管的目的是防止汇流箱之间出现环流现象，断路器选用abb品牌;4）直流输出回路配置光伏专用防雷器，选用菲尼克斯品牌;5）直流输出回路配置1000v直流电压显示表；。7.1.4防雷及接地为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠，防止因雷击、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。用户可根据整个系统情况合理设计交流防雷配电' 接地装置 及防雷措施。系统的防雷接地装置措施有多种方法，主要有以下几个 方面供参考：（1）地线是避雷、防雷的关键，在进行太阳电池方阵基础建设 的同时

50、，采用40扁钢，添加降阻剂并引出地线，引出线采用10血2 铜芯电缆，在光伏板周围敷设一以水平接地体为主，垂直接地体为辅, 联合构成的闭合回路的接地装置，供工作接地和保护接地之用。该接 地采用方孔接地网，埋深在电池支架基础的下方，接地电阻按交流 电气装置的接地dl/t 621 1997中的规定进行选择应不大于4q。接地网寿命按30年计算。接地装置符合高压输变电设备的绝缘配 合gb311.1-1997和电气装置安装工程施工及验收规范中的规 定。（2）直流侧防雷措施：电池支架应保证良好的接地，光伏电池阵列连接电缆接入光伏阵列防雷汇流箱，汇流箱内已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

51、柜，经过多级防雷装置可 有效地避免雷击导致设备的损坏;(3) 交流侧防雷措施：每台逆变器的交流输出经交流防雷配电柜接入电网(用户自备)，可有效地避免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。7.1.5继电保护、绝缘配合及过电压保护本项目考虑在主线路上配置1套光纤电流纵差保护作为本线路的主保护。以带方向的电流电压保护作为后备保护，并要求具备自动 重合闸。每台逆变器配有相同容量的独立的交直流防雷配电柜，防止感应雷和操作过电压o在各级配电装置每组母线上安装一组避雷器以保护r+q /= 电以爸。本工程各级电压电气设备的绝缘配合均以5ka雷电冲击和操作 冲击残压作为绝缘配合的依据。电气设

52、备的绝缘水平按高压输变电 设备的绝缘配合gb311.1-1997选取。对于大气过电压和操作过电压采用氧化锌避雷器进行保护。金属 氧化物避雷器按交流无间隙金属氧化物避雷器gb11032-2013中 的规定进行选择。7.1.6电气设备布置根据本工程规模，结合*学院校区内总体规划设置配电室，配电 室内设置wkv配电装置、二次设备室、监控室等。变压器就地布置 于现有的学校变电所内。7.2电气二次 7. 2.1电站调度管理与运行方式本项目采用集中控制方式，在二次设备室实现对所有电气设备的 遥测、遥控' 遥调、遥信等功能。本项目受地方供电部门管辖，接受 当地电力调度部门调度管理。7. 2.2电站自

53、动控制光伏电站设置综合自动化系统一套，该系统包含计算机监控系统,并具有远动功能，根据调度运行的要求，本电站端采集到的各种实时 数据和信息，经处理后可传送至上级调度中心，实现少人、无人值班， 并能够分析打印各种报表。该项目在并网侧设置电能计量装置，通过 专用电压互感器和电流互感器的二次侧连接到多功能电度表，通过专 用多功能电度表计量光伏电站的发电量，同时设置电流、电压、有功' 无功和功率因数等表计以监测系统运行参数o计量用专用多功能电度 表具有通讯功能，能将实时数据上传至本站综合自动化系统。升压站 线路侧的信号接入地区公共电网调度自动化系统。通讯管理机布置在电子设备间网络设备屏上，采集各

54、逆变器及公 用设备的运行数据。综合自动化系统通过通讯管理机与站内各电气设 备联络，采集分析各子系统上传的数据，同时实现对各子系统的远程 控制。综合自动化系统将所有重要信息传送至监控后台，便于值班人 员对各逆变器及光伏阵列进行监控和管理，在lcd上显示运行、故 障类型、电能累加等参数。项目公司亦可通过该系统实现对光伏电站 遥信、遥测。7. 2.3继电保护及安全自动装置光伏电站内主要电气设备采用微机保护，以满足信息上送。元件 保护按照继电保护和安全自动装置技术规程(gb14285-93)配 置。开关柜上装设微机保护，配置通讯模块，以通讯方式将所有信 息上传至综合自动化系统。逆变器具备极性反接保护、短路保护、低电压穿越、孤岛效应保护、 过热保护、过载保护、接地保