《光伏电站系统设计课程设计》设计报告

课程设计报告-2- 盐城地处北纬33°，东经121。东临黄海，南与南通市相连、西南与泰州市接壤，西与淮安市、扬州市毗邻，北隔灌河与连云港市相望。盐城太阳年辐射总量为116.2～121.0千卡/c㎡，一年当中以七、八、九月为最多，一、二、十二月为最少。全年光照时间平均在2280小时左右，其中春季占25%，夏季占29%，秋季占24%，冬季占22%。盐城年平均气温为13.7～14.5℃，盐城极端最高气温为37.2℃。

一总体技术方案本课题在盐城大丰滩涂，设计一个容量为1MW的的地面式光伏电站，需采用250Wp型太阳能电池板4000片。组件采用倾角固定的方式，阵列的倾角设定为44o，且朝南，故方位角设置为0o。组件排列方式为竖置，横向组件布置40块，竖向组件布置2块，每排间5m，每列间距0.5m。利用Pvsyst软件对光伏阵列场进行辅助设计。如图1所示，所设计的1MWp光伏系统包含两个500kWp的光伏发电单元、两台500kVA的并网逆压器，每个发电单元输出0.4kV的三相交流电。所以，每个500kWp的发电单元就是一个小的伏发电系统，可以直接或经变压器升压后并网。其中每个光伏发电单元由25个太阳能电池方阵组成，每个方阵有10块250Wp的太阳能电池板，并通过8进1出汇流箱将其连接起来。二单元发电模块设计本课程光伏组件安装容量为1MWp，拟组成2个0.5MW的发电单元，共包含250Wp光伏组件4000块及相应的安装支架和2个500kVA逆变器。每个阵列的10块光伏组件构成1组，直流电缆至组串逆变器至电缆采沿屋面电缆桥架敷设，选择路径和逆变器位置时须尽量减小输入1路MPPT端两组阵列距逆变器的敷设电缆长度差，以减少路间的干扰。①2个发电单元组成1MWp并网系统

系统总容量：P=2×500=1000kWp②太阳能组件方阵支承结构设计

装设形式采取固定式，牢靠简洁，管理调试都比较方便。方阵支架朝南安装，倾角为44°，间距大于D。公式：得：D=4556mm，间距取5米，如图2.图11MW光伏并网电站总体框图图2阵列间距采用现浇钢筋混凝土的框架结构，钢筋混凝土扩展基础，天然地基，基础持力层为粉砂（中密层，基础埋深2.0m）。课题采用250Wp型太阳能电池板4000片，组件采用倾角固定的方式，阵列的倾角设定为44o，方位角朝南。三主要设备选择

①太阳电池组件目前，单晶硅型组件的市场价位已经低至4-5元/Wp，与非晶硅组件价格相称。但是，非晶硅型组件的转换效率只有单晶硅型的40-50%，相同容量的太阳能光伏发电系统，电站的占地、基础数量及支架用钢量是单晶硅型的2-2.5倍，两者的发电量基本接近。在单晶硅电池和多晶电池选择上，从节制工程造价的方面考量，选用性价比高的多晶硅电池组件更有优势，这也与国内外的太阳能光伏电池利用情况的成长方向相符合，总的趋势是从高价的单晶硅向低价的多晶硅方向变化。本电站选用的太阳电池组件参数见表1。②并网逆变器在光伏发电系统中，并网逆变器是非常重要的。它对光伏发电系统的可靠性及转换效率有及其重要的地位。逆变器不仅担负着发电系统的交直流转换，而且必须精确的控制转换频率、相位、电压、谐波含量等指标，同时负责系统各部分和公共电网的和谐运行，并对系统中可能出现的各种不正常状况进行保护，是光伏并网系统的关键设备。表1国产250Wp多晶硅太阳能电池组件参数峰值功率Pmax（w）250功率公差（%）±3开路电压Voc（V）43.2短路电流Isc（A）8.33工作电压Vmppt（V）34.4工作电流Imppt（A）7.26组件转换效率（%）>15.39峰值功率温度系数（%/℃）-(0.5±0.05)开路电压温度系数（V/℃）-（0.08±0.01）短路电流温度系数（A/℃）（0.065±0.015）运行温度（℃）-40～+85最大系统电压（V）1000外形尺寸（长×宽×高）（mm）1587×992×40重量（kg）19.5鉴于本电站为固定式光伏电站，为提高发电效，拟采用500kVA的集中式并网逆变器。③交流升压变压器国产0.4/35KV电力变压器，容量1000KVA。④避雷装置

安装避雷的设施，预防雷击，同时需要接地状况良好。四设计内容与步骤4.1光伏电站方阵场设计4.1.1站址的选择与气象条件大丰地处江苏省东部沿海地区，地处北纬33°，东经120°，东临黄海，南与东台市接壤，北与盐城市亭湖区交界，西连兴化市。历为兴化辖地，大丰为中国麋鹿之乡，先后荣获“江苏省文明城市”、“江苏省卫生城市”、“江苏省社会治安安全市”和“全国城市环境综合整治优秀城市”等30多个国家级和省级先进县(市)称号。大丰处于亚热带和暖湿带过渡地带，每年的平均气温14.1℃，没有霜降的时间为213天，日照时间2238.9h。具体数据如表2所示。表2盐城大丰区太阳辐射数据月份月辐射总量(MJ/m2)月辐射总量(kWh/m2)日平均辐射量(kWh/m2)1322.5289.592.892361.87100.523.593441.94122.763.964527.04146.404.885598.18166.165.366538.92149.704.997531.22147.564.768521.17144.774.679441.72122.704.0910380.56105.713.4111320.7689.102.9712300.2083.392.69合计5282.281467.304.024.1.2直