大型地面电站设计培训用ppt课件

1、南京冠亚电源设备2021年2月18日 大型地面光伏发电技术和系统设计运用工程师:徐学亮冠亚新厂区1、光伏发电的特点 2、地面光伏系统容量规划3、光伏发电系统的设计 4、光伏发电系统的安装与维护建立阶段论述；5、南京冠亚并网逆变器产品简介目 录3一、光伏发电的特点取之不尽，用之不竭对环境无污染，零排放随处可得，就近供电无机械磨损，维护简单，运转可靠随机性、动摇性、间歇性4反射直射吸收散射456二、目前光伏系统容量规划系统设计阐明： 光伏电站的系统整体设计由光伏发电系统和机电设计两个部分组成，其中光伏发电系统指从太阳电池组件至逆变器之间的一切电气设备，包括太阳电池组件、直流接线箱、直流电缆、直流汇

2、流柜、逆变器等；机电部分指从逆变器交流侧至电站送出部分的一切电气、控制维护、通讯及通风等。7目前子系统1MW容量阐明特点阐明 ：电站采用“集中设计、集中控制、单点并网的总体技术方案。(1) 在电气线路上，并网系统分为多个独立的1MWp分系统； (2) 每个1MWp分系统包括2个500kWp子系统、1台1000kVA的升压变压器；(3) 每个子系统由光伏方阵、直流配电柜、并网逆变器组成，输出0.27KV三相交流电；(4)光伏电站站用电：站用电源由10kV配电安装引接前端可加双电源切换安装，容量定为500kVA，站用电用于供应本站内各处照明、暖通、检修等负荷。8子系统配置阐明1MW单元：国内外为主

3、流、为典型运用系统单元：在国内外运转最多、最平安稳定的是1MW为单元，具有成熟的配套元件产品及成熟的电气维护线路，例如，市场设备厂家，专门提供1MW光伏公用升压变系统及开关维护设备，此1MW构造采用双分裂双绕组变压器。对于光伏并网发电系统，影响系统的发电量是多方面的，而最直接的影响就是逆变器的效率和升压变压器的效率，所以为了提高系统的发电效率，每个 1MW 并网子站采用 2台单机 500KW 高效无变压器型大功率并网逆变器，配置 1 台 0.27/0.27/35KV 双分裂升压变压器，经过一次升压方案完成 35KV 上网发电。9表示电气图10光伏方阵逆变器500KW光伏方阵逆变器500KW地埋

4、电缆升压变中压开关站控制楼直配柜直配柜构造图11三、光伏发电系统设计1、设计步骤2、逆变器选型及相关引见3、配电设计汇流箱设计、直流配电柜设计、监控设计、箱式变设计、高低配电柜设计等4、电缆衔接布线设计5、防雷接地设计6、施工建立流程设计并网光伏发电系统的设计步骤1、在调查的根底上进展预可行性设计与研讨；2、技术方案确定和设备选型太阳电池、逆变器、监控、其它辅助设备、运转方式等；3、工程设计：(土建施工方案、抗风才干、防雷接地、电网电气接入系统)；4、特殊设计：1) 对于大型光伏电站：占地计算、场地、根底、机房、围栏、 自动跟踪系统等。12逆变器选型及相关引见逆变器拓扑构造图可靠性元器件选择、

5、维护功能最大功率点跟踪技术MPPT孤岛检测和防护电网锁一样步技术输出电流总谐波控制并网电路拓扑构造并网系统的监控及调度技术13并网逆变器的拓扑构造本身不带隔离变压器自带变压器(用户侧型)14可靠性并网逆变器的设计要与整个光伏电站系统设计寿命相符合，产品的可靠性、可用性、顺应性为重点内容。为此要求逆变器在软件上、硬件上都要相应做好可靠性设计。1硬件上：逆变器IGBT模块、直流输入开关、交流输出开关、电容器、散热风机、滤波器等选型计算及配置以500KW为例：逆变器IGBT模块选型主要思索IGBT模块的电压及导通压降等、电流限值、最高开关频率等因数；其它设备要思索电压电流参数等级及运用寿命，普通厂商

6、选用知名厂商：ABB、LS等。2) 软件上：采用先进数子化DSP技术，周全的维护电路来保证系统平安运转可靠。16IGBT功率模块 接触器开关排风机 防雷器 模块吸收电路-1模块吸收电路-2 17最大功率点跟踪技术MPPT光伏电池输出特性随温度、光照条件变化而变化。最大功率点跟踪的过程本质上是一个自寻优过程，即经过微调理光伏电池端电压来控制最大功率的输出。要求：快速、准确和稳定孤岛景象和防护孤岛景象： 当电网的部分线路因缺点或检修而停电时，停电线路由所连的并网发电安装继续供电，并连同周围的负载构成一个自给供电的孤岛。21锁一样步与功率调理 逆变器本体具有并网锁一样步技术，具有与远方指令上行与下传

7、信息功能。输出电流总谐波电流谐波测试电流总谐波电流畸变限值检验结果结论5%3.5%奇次谐波电流畸变限值检验结果结论3次9次4.0%2.21%11次15次2.0%0.27%17次21次1.5%0.07%23次33次0.6%0.16%偶次谐波电流畸变限值检验结果2次8次1.0%0.15%10次32次0.5%0.02%电压谐波测试电网标称电压:380V电压总谐波畸变率检验结果结论5%4.6%各次谐波电压含有率奇次检验结果4%3.8%偶次检验结果2%1.6%备注满足国标准:及国标23并网电路拓扑构造大型并网光伏电站配置拓扑图24大型电站设备配置组成太阳电池方阵接线箱直流配电逆变器高低配柜变压器(室内或

8、室外)并网及数据显示和通讯2526并网系统的监控及调度技术IEEE1547规定，功率超越250kW的分布式电源必需安装监测系统，以监视电站的接入形状、有功、无功输出和衔接点的电压大功率逆变器要求具有：接受远方调度指令进展有功输出调理、功率要素的调理、远程开关机功能、低电压穿越功能等27配电设计汇流箱设计: 防雷汇流箱主要用于光伏电站并网系统、离网自发自用系统中，起到光伏组件到逆变器的衔接过渡作用，主要用于维护系统的平安性、现场施工的方便与可维护性，特别对于大型光伏并网发电系统，为了减少光伏组件与逆变器之间的衔接线、方便维护提高可操作性与平安性，加装汇流箱起到直流的聚集作用，同时经过加装相关安装

9、可起到光伏组件的串联支路的电流电压监测及通断报警功能，产品普通与逆变器做为配套运用，用户根据逆变器的直流输入电压范围，将一定数量的光伏组件进展串联后，多个阵列的光伏组件接入汇流箱进展汇流，由汇流箱内防雷器与断路器维护后输出，大大方便后端逆变器的接入，由汇流箱输出到直流配电单元，再接到逆变器 28参考电气图(8进1出防雷汇流箱)直流保险29直流配电柜设计 直流配电柜主要用于对前端防雷汇流箱的支路进展汇流，根据对应逆变器的容量，将一定数量的汇流箱输出进展并联，在每个输入端加装电流显示加装输入断路器开关输出端加装防雷安装、电压显示安装总输出开关安装等，直流配电柜输出总正极、总负极给对应的并网逆变器直

10、流输入处。30直流配电柜参考电气图31光伏组串数设计1、取决于逆变器的直流输入电压范围和最高允许电压；2、取决于光伏组件的Vm和Voc；3、取决于当地冬季白天最低温度(温度系数的比例关系);4、根据电池板的规格：30VMP普通设计在2021串联；36VMP普通设计在1618串联。48VMP普通设计12-14串联。32监控通讯引见监控系统采用实时数据库系统软件，构建一致的实时数据监管平台，经过采集安装采集电站内一切发电设备的数据，包括以下设备：逆变器、汇流箱、直流柜，环境采集器。实现电站内所连设备数据的实时监视、管理和存贮。监控系统的主要功能： 监控设计331数据采集 2数据监视 3通讯机制4系

11、统管理平安措施5) 数据库功能6) 计算处置功能7) 事件记录及报警8报表功能 9)打印功能10远程阅读功能34逆变器自带监控软件界面表示图35多设备集中监控界面表示图 36监控系统的主画面37电站逆变器监视画面38用户终端主画面39远程监控表示图例 40高低配电柜设计接入点方案与配置： 前端逆变器系统图41要求升压变压器为双分裂双绕组,低压侧额定电压为270VAC/270VAC;高压侧额定电压为10KV/35KV;设计容量为500KVA/500KVA/1000KVA/每台变压器42相关设计图43444546接入点实物与接线图47电缆布线设计48防雷接地设计电站场地整理1、炉渣铺垫、压实2、只

12、对道路进展处置3、不做任何处置4、依势而建，没有平整。施工建立流程设计建立阶段(续)平整土地Source: Phoenix Solar支架打桩50水泥地基简单地埋直接埋地水泥墩地扦固定建立阶段(续)51Source: Phoenix Solar建立阶段支架正式安装52电站机房建立预制机房混凝土机房没有机房53电缆铺设54汇流箱安装接线Source: Phoenix Solar55防雷和接地56电站围栏 建立57电网接入系统58四、特殊设计遮挡和占地计算、抗风才干设计、系统的防雷接地59太阳电池方阵间距计算计算当太阳电池子阵前后安装时的最小间距D。普通确定原那么：冬至当天早9：00至下午3：00

13、 太阳电池方阵不应被遮挡。60按照国家规范公式计算间距： 当光伏电站功率较大，需求前后排布太阳电池方阵，或当太阳电池方阵附近有高达建筑物或树木的情况下，需求计算建筑物或树木的阴影，以确定方阵间的间隔或太阳电池方阵与建筑物的间隔。 普通确定原那么：冬至当天早9：00至下午3：00 太阳电池方阵不应被遮挡。 计算公式如下：太阳高度角的公式：sin = sin sin+cos cos cos太阳方位角的公式：sin = cos sin/cos式中：为当地纬度；为太阳赤纬，冬至日的太阳赤纬为-23.5度；为时角，上午9:00的时角为45度。D = cosL，L = H/tan， = arcsin (s

14、in sin+cos cos cos)61太阳电池方阵抗风才干设计根据：GB50009-2006 建筑构造荷载规范、GB50017-20031、需求计算受风梁在受风条件下的弯曲应力和弯曲度；2、需求计算支撑臂在顺风条件下的压曲强度和逆风条件下的拉伸强度；3、需求计算在受风条件下螺栓的剪切力折断力的耐受强度。62设备的防雷和接地措施1：架设避雷针防止低空直击雷措施2: 太阳电池方阵支架可靠接地；措施3：太阳电池方阵接线箱内，输入、输出 处加装防雷器，各机壳均可靠接地；措施4：机房设备需可靠接地。措施5：控制室进、出线处均增设防雷隔离箱， 内装防雷保安器，防止感应雷；63防雷措施可恢复的防雷器不可恢复的防雷器64根本概念了解接闪器：直接截受雷击的避雷针、避雷线、避雷网等，架空安装。引下线建筑：衔接接闪器和接地体的金属导体。1、2、3类建 筑的引下线均不得少于2根。接地体：埋入土壤中或混凝土根底中作为散流作用的导体。接地线：衔接引下线和接地体的导体。过电压维护器：避雷器、放电间隙、压敏电阻等。防雷安装：接闪器、接地体、接地线、引下线、过电压维护器的 总合。接地：将接闪器、被维护安装、设备或过电压维护器用接地线与接地体衔接，称为接地。接地包括：任务接地、维护接地和过电压