1MW太陽能發電併網方案

2021-12-22 20:50:21 字數 4361 閱讀 7271

針對1mwp的太陽能光伏併網發電系統專案,建議採用分塊發電、集中併網方案,將系統分成4個250kw的併網發電單元,每個250kw的併網發電單元都接入10kv公升壓站的0.4kv低壓配電櫃,經過0.4kv/10kv(1250kva)變壓器公升壓裝置,最終實現整個併網發電系統併入10kv中壓交流電網。

本方案推薦採用235wp(35v)單晶太陽能光伏元件,1m瓦共需4256塊,實際裝機容量1.00016mw。235wp元件開路電壓為45v左右,工作電壓為35v。

光伏陣列分4個主方陣,每個主方陣容量250.04kw,共1064塊元件。14塊為乙個子串列,共76串。

每台逆變器的交流輸出接入交流配電櫃,經交流斷路器接入公升壓變壓器的0.4kv側,並配有逆變器的發電計量表。每台交流配電櫃裝有交流電網電壓表和輸出電流錶,可以直觀地顯示電網側電壓及發電電流。

併網逆變器輸出為三相0.4kv電壓,如果學校自用,可以不用公升壓變壓器。本方案為採用公升壓變壓器,併入10kv電網。

考慮到當地電網情況,需要採用10kv電壓併網。由於低壓側電流大,考慮線路的綜合排布,選用1臺額定容量1500kva公升壓變壓器公升壓。

綜上所述,本系統主要由太陽能電池組件、光伏陣列防雷匯流箱、直流防雷配電櫃、光伏併網逆變器和10kv公升壓站所組成。另外,系統應配置1套監控裝置,用來監測系統的執行狀態和工作引數。

本並網逆變系統的製造、試驗和驗收可參考如下標準:

gb/t 191 包裝儲運圖示標誌

gb/t 19939-2005 光伏系統併網技術要求

gb/t 20046-2006光伏(pv)系統電網介面特性(iec 61727:2004,mod)

gb/z 19964-2005光伏發電站接入電力系統技術規定

gb/t 2423.1-2001 電工電子產品基本環境試驗規程試驗a:低溫試驗方法

gb/t 2423.2-2001電工電子產品基本環境試驗規程試驗b:高溫試驗方法

gb/t 2423.9-2001電工電子產品基本環境試驗規程試驗cb:裝置用恆定濕熱試驗方法

gb 4208 外殼防護等級(ip**)(equ iec 60529:1998)

gb 3859.2-1993 半導體變流器應用導則

gb/t 14549-1993 電能質量公用電網諧波

gb/t 15543-1995 電能質量三相電壓允許不平衡度

此次光伏併網發電系統設計為4個250kw併網發電單元,每個250kw併網發電單元配置1臺型號為sg100k3併網逆變器,整個系統配置4臺sg250k3併網逆變器,組成1mwp併網發電系統。sg250k3由陽光電源股份****生產,其並網逆變器的引數如下:

概述:sg250k3採用低頻隔離變壓器設計。輸入電壓的範圍大,保證了接入的光伏陣列有了更多的組合方式。

採用光纖隔離技術,抗干擾能力強。優化的電路和結構設計,提高系統散熱效率,增強系統穩定性。增強的防護功能,相比教於普通逆變器,增加了直流接地故障保護。

專為大型光伏併網電站設計。

效能特點:

·滿足德國要求的有功功率降額(100%,60%,30%,0%)功能

·無功功率可調,功率因數範圍超前0.95至滯後0.95

·最高轉換效率達97.3%

·模組化設計,方便安裝與維護

·適應嚴酷的電網環境

·輔助電加熱(可選)

·適應高海拔應用<6000公尺(超過3000公尺需降額使用)

·德國威圖機櫃

·低電壓穿越功能

·義大利dk5940認證,歐盟ce認證、金太陽認證

通訊:·rs485/乙太網/gprs通訊介面

·電腦監控軟體

安全:·完善的保護功能:過壓保護,短路保護,孤島保護,過熱保護,過載保護,直流接地保護

·符合標準:en61000-6-2, en61000-6-4, en50178, rd1663/ 2000

目前在光伏併網系統中,特別是在大型光伏電站中,普遍選用具有較大功率的太陽能電池組件,本系統可選用單塊235wp(35v)單晶矽太陽能電池組件,其工作電壓為35v,開路電壓約為45v。當然,也可選用其它型別的太陽能電池組件。

sg250k3併網逆變器的直流工作電壓範圍為:450vdc~880vdc,最大開路電壓900v。

經過計算:450v/35v=12.86,

820v/35v=23.4,得出:每個光伏陣列可採用13-25塊電池組件串聯。本方案選14個電池組件串聯。

每個光伏陣列的峰值工作電壓:14×35=490v,開路電壓:630v,滿足逆變器的工作電壓範圍。

對於每個250kw併網發電單元,需要配置1064塊235wp電池組件,組成4個光伏陣列。整個1mwp併網系統需配置4256塊235wp電池組件。每個主方陣容量250.

04kw,共1064塊元件。14塊為乙個子串列,共76串。乙個主方陣太陽電池元件布置為19個2*28子陣列,2*28子陣列布置圖如下圖所示:

spv-16光伏陣列匯流箱由南京特瑪亨能源科技****生產,主要特點如下:

大大簡化了系統佈線和不必要的損耗;

最大可接入16路光伏串列,單路最大電流10a;

寬直流電壓輸入,光伏陣列最高輸入電壓可達1000vdc;

光伏專用保險絲;

光伏專用高壓防雷器;

滿足室內、室外安裝要求;

可實現多台機器併聯執行;

維護簡易、快捷;

遠端監控(選配);

防護等級ip65;

【可選配置】

rs485/rs232遠端監控;內部配置:國產/進口;光伏專用高壓防雷;

led監控各路光伏串列電流;可定製二級防雷匯流箱;

【技術引數】

工作原理圖如下:

太陽電池陣列通過光伏陣列防雷匯流箱在室外進行匯流後,通過電纜接至配電房的直流防雷配電櫃再進行一次總匯流,每個250kw併網單元配置5臺光伏陣列防雷匯流箱。

每台直流防雷配電櫃按照1個250kw直流配電單元進行設計,每個直流配電單元接入5臺光伏陣列防雷匯流箱,匯流後接至sg250k3逆變器。整個併網系統需配置4臺直流防雷配電櫃。

直流防雷配電櫃的電氣原理接線圖如下圖所示:

直流防雷配電櫃的每個配電單元都具有可分斷的直流斷路器、防反二極體和防雷器。斷路器選用abb品牌,防雷器選用菲尼克斯品牌。

簡化系統佈線,操作簡單、維護方便,提高系統可靠性、安全性,選用abb斷路器,菲尼克斯防雷器等高品質器件。

交流配電櫃的效能特點如下:

交流配電櫃主要滿**流配電,方便逆變器交流接入的匯流;

交流配電櫃輸入輸出配置交流斷路器,方便維護和操作;

交流輸出母線配置電度表,實現對併網發電系統的計量;

交流輸出母線安裝交流防雷器,防止感應雷對裝置造成損壞;

交流配電櫃可根據系統實際要求定製,交流輸出母線可根據系統需要進行分段,原理框圖如下:

在本方案中有4個交流配電單元。

(1)系統概述

本方案採用的sg250k3併網逆變器適合於直接併入三相低壓交流電網(ac380v/50hz),由於整個系統需要併入10kv的交流中壓電網,所以本系統需配置1套10kv公升壓站,該公升壓站主要包含10kv主變(0.4/10kv,15000kw)、10kv 開關櫃、0.4kv開關櫃以及直流電源、二次控制櫃等裝置。

(如果發電為學校自用,可以不用10kv主變壓器和10kv 開關櫃)。

系統配置4臺sg250k3併網逆變器的交流輸出直接接入交流配電櫃的0.4kv開關櫃,經交流低壓母線匯流後通過10kv主變(0.4/10kv,1mwp)接入高壓的10kv開關櫃,併入10kv中壓交流電網,從而最終實現系統的併網發電功能。

本系統的10kv中壓交流電網電氣原理框圖如下:

(2)重要單元的選擇

①10/0.4kv配電變壓器的保護

10/0.4kv配電變壓器的保護配置採用負荷開關加高遮斷容量後備式限流熔斷器組合的保護配置,既可提供額定負荷電流,又可斷開短路電流,並具備開合空載變壓器的效能,能有效保護配電變壓器。

系統中採用的負荷開關, 通常為具有接通、隔斷和接地功能的三工位負荷開關。變壓器饋線間隔還增加高遮斷容量後備式限流熔斷器來提供保護。這是一種簡單、可靠而又經濟的配電方式。

開合空載變壓器的效能好。本系統中10kv接入配電的負荷為1mwp的10/0.4kv配電變壓器,其空載電流一般為額定電流的2%左右。

有效保護配電變壓器,特別是對於油浸變壓器,採用負荷開關加高遮斷容量後備式限流熔斷器比採用斷路器更為有效,有時後者甚至並不能起到有效的保護作用。有關資料表明,當油浸變壓器發生短路故障時,電弧產生的壓力公升高和油氣化形成的氣泡會佔據原屬於油的空間,油會將壓力傳給變壓器油箱體,隨短路狀態的繼續,壓力進一步上公升,致使油箱體變形和開裂。為了不破壞油箱體,必須在20 ms內切除故障。

如採用斷路器,因有繼電保護再加上自身動作時間和熄弧時間,其全開斷時間一般不會少於60 ms,這就不能有效地保護變壓器。而高遮斷容量後備式限流熔斷器具有速斷功能,加上其具有限流作用,可在10 ms之內切除故障並限制短路電流,能夠有效地保護變壓器。因此,應採用高遮斷容量後備式限流熔斷器而盡量不用斷路器來保護電器,即便負荷為乾式變壓器,因熔斷器保護動作快,也比用斷路器好。

1MW太陽能光伏發電專案可行性研究報告

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太陽能光伏併網電站簡介 太陽能電站

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簡述太陽能發電

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