10(5)MWp单晶光伏并网系统工程项目初步技术方案

PAGE5PAGE10（5）MWp单晶光伏并网系统工程项目初步技术方案目录HYPERLINK一、10MWp单晶光伏电站系统图 3HYPERLINK二、整个系统配置及发电量统计 4HYPERLINK三、10MWp单晶光伏系统电气设计 5HYPERLINK3.1电池板 5HYPERLINK3.2直流汇流箱 5HYPERLINK3.3直流配电柜 5HYPERLINK3.4并网逆变器 6HYPERLINK3.5升压变压器（此项目地如果无可使用变压器） 6HYPERLINK3.6预装箱 6HYPERLINK3.7监控装置 6HYPERLINK四、光伏阵列防雷汇流箱 7HYPERLINK4.1性能特点 7HYPERLINK4.2原理框图 7HYPERLINK4.3技术参数 8HYPERLINK4.4设备图片 8HYPERLINK五、直流配电柜 9HYPERLINK5.1电气原理图 9HYPERLINK5.2技术参数 10HYPERLINK5.3设备图片 11HYPERLINK六、并网逆变器 12HYPERLINK6.1本企业生产的逆变器执行相关规范和标准 12HYPERLINK6.2性能特点 13HYPERLINK6.3电路结构 14HYPERLINK6.4技术参数 15HYPERLINK6.5设备图片 17HYPERLINK七、逆变预装箱设计 18HYPERLINK八、监控系统设计 21HYPERLINK8.1系统介绍 21HYPERLINK8.2监控内容 21HYPERLINK8.3环境监测仪 23一、10MWp单晶光伏电站系统图10MW光伏系统设计二、整个系统配置一览表（注：5MWp单晶硅光伏电站设备相同，数量减半）序号名称规格型号及参数单位单价元人民币数量1单晶光伏电池板320Wp，工作电压40V块1600/块312502光伏防雷汇流箱Hl10A-16，输入路数16路台2500/台1203直流配电柜500KW直流配电柜，输入路数6路，具备电流监测功能台5000/台204光伏并网逆变器500KTL，额定交流输出电压：AC270V台200000/台20台5双分裂升压变压器0.27/10KV双分裂式变压器（1250kva）台250000/台106升压电气设备进线柜、隔离开关、站用变、PT、CT、高低压电缆等套900000/MWp107监控装置环境监测仪、数据采集器、监控软件工控机、自动气象站10无功补偿装置套2000000/套111总计金额（初步统计）设备费6790万人民币+人工费400万=7190万（现有成本价）25年年发电量表（10MW）年份组件效率

（%）年发电量

（kWh）1100.00%16,000,000297.00%15,520,000396.3%15,408,000495.6%15,296,000594.9%15,184,000694.2%15,072,000793.5%14,960,000892.8%14,848,000992.1%14,736,0001091.3%14,608,0001190.6%14,496,0001289.9%14,384,0001388.8%14,208,0001488.1%14,096,0001587.4%13,984,0001686.5%13,840,0001785.8%13,728,0001884.9%13,584,0001984.1%13,456,0002083.4%13,344,0002182.7%13,232,0002282%13,120,0002381.3%13,008,0002480.6%12,896,0002579.9%12,784,000输出项目发电量节约标准煤减排CO2减排SO2减排NxOy减排烟尘（KWh）（kg）（kg）（kg）（kg）（Kg）第一年16,000,0005,328,00013,852,800149,18437,2968,00025年合计355,792,000118,478,736308,044,7143,317,405829,351177,896平均年减排量14,231,6804,739,14912,321,789132,69633,1747,116三、10MWp光伏系统设计（5MWp电站资金减半）建设规模：10MWp建设资金：6500-7000万人民币（参考国内电站投资）建设周期：6个月（5MWp光伏电站建设周期5个月）本项目拟建设10兆瓦单晶硅并网光伏电站。建设用地210000平方米（约320亩）。出于项目经济性及技术可靠性方面的考虑，采用固定式太阳能电池方阵（方阵倾角结合当地实际因素），暂不考虑采用跟踪系统。10MWp电站共计20台500kW的逆变器，经逆变器转换后的270V交流，每2台逆变器与1台变压器连接升压至10kV（电压等级根据当地情况定），经输电线路接到汇流升压站的10kV。电站周边设围墙，站内建装配式配电室。电站内根据当地情况设（独立的避雷针），但在太阳能电池板金属固定架及边框上做接地连接。防止太阳电池板方阵设备遭直接雷击。太阳电池方阵通过电缆接入防雷汇流箱，汇流箱内含有防雷保护装置，经过防雷装置可有效地避免雷击导致设备的损坏。按《电力设备接地设计规程》，围绕建筑物敷设闭合回路的接地装置。电站内接地电阻小于4欧，不满足要求时添加降阻剂，光伏电池方阵支架和机箱外壳接地，与主接地网通过接地扁钢可靠连接。根据系统设计要求，10MW光伏电站接入10KV（电压等级根据加拿大实际情况设计）电网实现并网发电。本系统采用一次升压设计方案，即从0.27KV升压至10KV。系统按照10个1MW并网发电单元进行设计，其中：每个1MW并网发电单元都配置2台500KW三相并网逆变器，经1台0.27/0.27/10KV(1250KVA)双分裂升压变接入10KV电网。整个系统除了光伏组件和光伏阵列防雷汇流箱安装在室外，逆变器及升压配电装置需安装在室内。3.1电池板本系统中，所有的电池板均采用270Wp的电池板，，工作电压31.7V，开路电压为38.8V,考虑到工程所在项目地及逆变器的耐压和最佳效率，选择20节电池板串联。每个500KW光伏矩阵，需要配置96个电池串列，1536块电池板。整个光伏系统工程，共需要配置31250块电池板，总功率为10MWp。3.2直流汇流箱为了减少光伏组件到逆变器之间的连接线，方便操作和维护，系统采用分段连接，逐级汇流的方式接线。在本系统中，选用16汇1汇流箱，每16个电池串接入一台汇流箱，型号为HL10A-16,对于每个500KW的光伏矩阵，共96个电池串，需要配置6台16汇1光伏阵列汇流箱。整个10MW的光伏并网系统共需配置6*20=120台汇流箱。3.3直流配电柜为减少逆变器进线回路数，一般光伏组件阵列通过直流防雷汇流箱在室外进行汇流后，通过电缆接至配电房的直流防雷配电柜再进行一次总汇流，与光伏逆变器相匹配。每台500KW逆变器配置1台500KW直流配电柜(6路进1路出)。整个10MW的光伏并网系统共需配置1*20=20台直流配电柜。3.4并网逆变器对于并网系统，逆变器的转换效率对整个系统起到了关键性的作用。整个系统需用光伏并网逆变器，最大的特点就是效率高，成本低。整个系统需要配置20台光伏并网逆变器，型号为500KTL（采用国内最好逆变器品牌）。3.5升压变压器（此项目地电力情况需咨询当地政府部门）每个1MW并网发电单元配置1套0.27/10KV升压装置。整个10MW系统共配置10套0.27/35KV升压装置。3.6预装箱每二台500KW逆变器组成一个1MW单元，连同直流开关柜组成一套预装箱式逆变单元，整个系统共需配置10套预装箱。3.7监控装置为了实时监测分系统并网发电系统的运行状态和工作参数，以及现场的环境情况，每个区域需配置1台环境检测仪实时显示监测数据。整个光伏系统，共分为10个光伏区域，需配置10台数据采集器。3.8无功补偿装置（SVG）提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。四、光伏阵列防雷汇流箱整个10MW系统，共需120台16汇1汇流箱，型号为HL10A-16。4.1性能特点该汇流箱具有以下特点：防护等级IP65，防水、防灰、防锈、防晒、防盐雾，满足室外安装的要求；可同时接入22路电池串列，每路电池串列的允许额定电流10A；每路接入电池串列的开路电压值可达1000V；直流输出母线的正极对地、负极对地配有光伏专用防雷器，选用菲尼克斯品牌防雷器，其额定电流≥15KA，最大电流≥30KA；每路直流输入端均配有耐压等级为1200V的防反二极管。4.2原理框图汇流箱的电气原理框图如下图所示：4.3技术参数光伏阵列防雷汇流箱的技术参数如下：型号HL10A-16直流输入路数16路直流输出路数1路光伏阵列输入电压范围（V）DC480~880每路工作电流<10a环境湿度0~99%环境温度-25℃~+60℃防护等级IP65（室外）4.4设备图片五、直流配电柜整个系统需配置20台500KW直流配电柜。直流防雷配电柜的每个配电单元都具有可分断的直流断路器、防反二极管和防雷器。断路器选用ABB品牌，防雷器选用菲尼克斯品牌。5.1电气原理图5.2技术参数规格BPG-500KW直流输入路数6路（8路正极，6路负极）直流输出路数1路（1路正极，1路负极）每回路额定输入直流电流200A绝缘等级2500vac，1分钟直流输出侧配菲尼克斯防雷器额定电流≥15KA，最大电流≥30KA防护等级IP20（室内）使用环境温度－25℃～＋55℃使用环境湿度0～95%，不结露运行的海拔高度6000米（超过2000米需降额使用）冷却方式强制风冷噪音≤50dB5.3设备图片直流配电柜（以实物为准，此图仅供参考）六、并网逆变器6.1本企业生产的逆变器执行相关规范和标准（国内标准）GB18479-2001地面用光伏(PV)发电系统概述和导则DL/T527—2002静态继电保护装置逆变电源技术条件GB/T13384—1992机电产品包装通用技术条件GB/T191-2008包装储运图示标志GB/T14537—1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB16836—1997量度继电器和保护装置安全设计的一般要求DL/T478—2001静态继电保护及安全自动装置通用技术条件GB/T19939-2005光伏系统并网技术要求GB/T20046-2006光伏（PV）系统电网接口特性（IEC61727:2004,MOD）GB/Z19964-2005光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T2423.1-2001电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法GB/T2423.2-2001电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法GB/T2423.9-2001电工电子产品基本环境试验规程试验Cb：设备用恒定湿热试验方法GB4208-2008外壳防护等级（IP代码）（IEC60529:1998）GB3859.2-1993半导体变流器应用导则GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波GB/T15543-1995电能质量三相电压允许不平衡度GB/T12325-2003电能质量供电电压允许偏差GB/T15945-1995电能质量电力系统频率允许偏差GB19939-2005太阳能光伏发电系统并网技术要求SJ11127-1997光伏（PV）发电系统的过电压保护——导则GB20513-2006光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则GB20514-2006光伏系统功率调节器效率测量程序GB4208-2008外壳防护等级（IP代码）GB/T4942.2-1993低压电器外壳防护等级GB3859.2-1993半导体变流器应用导则Q/SPS22-2007并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法电磁兼容性相关标准：EN50081或同级以上标准EMC相关标准：EN50082或同级以上标准电网干扰相关标准：EN61000或同级以上标准电网监控相关标准：UL1741或同级以上标准电磁干扰相关标准：GB9254或同级以上标准GB/T14598.9辐射电磁场干扰试验GB/T14598.14静电放电试验GB/T17626.8工频磁场抗扰度试验GB/T14598.3-936.0绝缘试验JB-T7064-1993半导体逆变器通用技术条件6.2性能特点并网逆变器采用美国TI公司专用DSP控制芯片，主电路采用日本三菱IGBT模块组装，运用电流控制型PWM有源逆变技术，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性能特点如下：(1)主电路采用美国TI公司生产的DSP芯片、德国英飞凌IGBT模块、驱动保护为日本三菱机芯,并网输出部分采用交流滤波器,机器轻便可靠性高；(2)采用SPWM脉宽调制技术，纯净正弦波输出，自动与电网同步跟踪，功率因数接近1，电流谐波含量低，对公共电网无污染，无冲击；(3)逆变并网电流闭环控制，可控可调；(4)输入直流电压范围宽，适应不同场合需求；(5)频率扰动检出技术，实现反孤岛控制；(6)具有全方位的电源保护方案和完善的自我检测和保护功能。在出现系统故障时将停止并网逆变；(7)电路结构紧凑、最大效率>98%；(8)室内型不锈钢外壳，防护等级可达到IP20；(9)可选RS232/RS485/以太网/GPRS通讯，上位机监控，实现远程数据采集和监视；（10）逆变器具有低电压穿越功能，有功功率、无功功率可调功能满足《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定（试行）》、山东电网光伏电站调度管理规定（试行）和山东电网光伏电站并网检测规程（试行）中的要求；（11）逆变器本身要求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；（12）逆变器在柜顶设有向上的散热排风口，并提供风道接口；（13）逆变器具有国家级权威电力部门的检测报告和省级科技厅鉴定报告,并取得金太阳认证；（14）逆变器功率因数范围为±99%，在功率因数可调范围内，不影响最大有功功率输出。6.3电路结构无隔离变压器型逆变器是一款高效率的太阳能逆变器。它没有配备低压变压器，需要一个适当的外部中压变压器才能向电网送电。并网逆变电源通过三相桥式变换器，将光伏阵列输出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外置的三相变压器隔离升压（根据接入电网要求，变压器另配）后并入电网发电。为了使光伏阵列以最大功率发电，在直流侧使用了先进的MPPT算法。BNSG-500KTL主电路示意图6.4技术参数型号BNSG-500KTL隔离方式无隔离变压器光伏电池直流连接数据推荐太阳电池阵列功率500KWp最大太阳电池阵列功率550KWp最大直流输入电压800VdcMppt范围450Vdc～780Vdc最大输入电流1200A直流电压波动<3%电网连接数据额定电网电压270VAC,50Hz允许电网电压范围（三相）230～310VAC额定电网频率50Hz电网频率波动范围47.5~51.5Hz额定交流输出功率500KW最大交流输出功率550KW最大交流输出电流1070A总电流波形畸变率<3%（额定功率时）功率因数>0.99效率最大效率98.5%欧洲效率98.3%系统参数夜间自耗电<100W自动投运条件直流输入及电网满足要求，逆变器自动运行断电后自动重启时间3min保护功能直流、交流过压及欠压保护，交流过、欠频保护，过载保护，短路保护，漏电保护，过热保护，防孤岛保护等通讯接口RS485/RS232/以太网/GPRS(可选)电气绝缘性能直流输入对地2500VAC，1分钟直流与交流之间2500VAC，1分钟安装环境使用环境温度－25℃～＋50℃使用环境湿度0～95%，不结露允许海拔高度6000米（超过2000米需降额使用）冷却方式强制风冷噪音≤60dB防护等级带预装箱IP65（室外型）机械参数尺寸（宽×深×高）2000×850×2060mm重量1800KG6.5设备图片BNSG-500KTL彩色外观图七、逆变预装箱设计(1)预装箱参考实物图

（2）预装箱内部设备分布图预装箱变压器室A500KW直流配电柜B500KW逆变器机柜C1MW0.27KV/10KV变压器每2台500KW逆变器组成一个1MW单元，连同直流开关柜组成一套预装箱式逆变单元。（三）预装箱外围尺寸图预装箱外围尺寸图八、监控系统设计8.1系统介绍本系统逆变器比较分散，采用以太网通讯方式实现远程网络通讯功能比较方便。用户可以通过网络方便直观地查看当前逆变器的运行数据和运行状态，同时可以查询历史数据和故障数据。以及现场的环境情况，系统需要另外配置10台485转以太网模块、1台环境监测仪、可以和监控装置（工控机和多机版监控软件）进行实时通讯。整个监控系统的实施均采用就近接入现有以太网。8.2监控内容(1)光伏并网系统的监测软件可连续记录运行数据和故障数据如下：实时显示电站的当前发电功率、日发电量、累计总发电量。可查看每台逆变器的运行参数，主要包括：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、当前发电功率G、逆变器频率H、时钟I、日发电量J、累计发电量监控所有逆变器的运行状态，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、逆变器孤岛；J、通讯失败；(2)监控装置可每隔5分钟存储一次电站所有运行数据，可连续存储20年以上电站所有的运行数据和所有的故障纪录。(3)可长期24小时不间断运行在中文WIN7操作系统。(4)监控主机同时提