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文档简介
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
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