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光伏并网电站仿真与决策优化软件设计_白建波

光伏并网电站仿真与决策优化软件设计_白建波
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光伏电站电气二次系统设计

电气二次 1.4. 2.1电站二次设计原则 (1)电站以1回110kV出线接至220kV海东变。电站的调度管理方式暂定由大理市调度中心调度。电站按“少人值守”的方式进行设计,采用微机监控装置,可以实现遥控、遥测、遥信,按电网要求配置监测点等。 (2)电站监控系统采用以计算机监控系统为基础的集中监控方案。 (3)综合自动化系统采用开放式分层分布系统结构。 计算机监控系统应能满足全站安全运行监视和控制所要求的全部设计功能。控制室设置计算机监控系统的值班员控制台。整个光伏发电站安装一套综合自动化系统,具有保护、控制、通信、测量等功能,可实现光伏发电系统及配电室的全功能综合自动化管理,实现光伏发电站与地调端的遥测、遥信功能及发电公司的监测管理。 本工程110kV设备、35kV配电装置、升压变、站用电源、逆变器等控制均纳入综合自动化计算机控制系统。控制电源为直流220V。 计算机监控系统置主控站,一个当地监控主站和一个远方调度站,实现就地和远方(电网调度)对光伏电站的监视控制,其控制操作需互相闭锁。 1.4. 2.2电气微机监控系统控制范围 (1)计算机监控系统站级控制层操作控制 操作控制指运行人员在单元控制室操作员工作站上调出操作相关的设备图后,通过操作键盘或鼠标,就可对需要控制的电气设备发出操作指令,实现对设备运行状态的变位控制。纳入控制的设备有: 110kV断路器、隔离开关等电气设备的分、合闸; 主变器有载调压。 35kV断路器的分、合闸; 就地发电子系统逆变器低压断路器的分、合闸; 操作控制的执行结果反馈到相关设备图上。其执行情况也产生正常(或异常)执行报告。执行报告在操作员工作站上予以显示并打印输出。 (2)计算机监控系统间隔级控制层控制 当计算机监控系统站级控制层停运或故障时,间隔级控制层能独立于站级控制层控制。站级控制层和间隔级控制层的控制不得同时进行,在软件作相应的闭锁配置,并设有远方/

光伏电站电气一次设计研究

光伏电站电气一次设计研究 发表时间:2018-12-17T17:01:03.857Z 来源:《基层建设》2018年第31期作者:王重洋王阳李博 [导读] 摘要:光伏发电是目前最具开发价值的可再生能源之一,在我国得到了快速的发展。 陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安 710001 摘要:光伏发电是目前最具开发价值的可再生能源之一,在我国得到了快速的发展。本文重点分析了光伏电站电气的一次设计。 关键词:光伏电站;电气;一次设计; 随着经济社会的发展,对电力的需求也在逐渐加大,光伏电站也有了一定的进步,对满足人们生活有着一定的意义。同时,开发利用可再生资源已成为我国缓解能源供需矛盾、减轻环境污染、调整能源结构的重要举措,建设光伏电站对实现可持续发展的能源战略起到积极的促进作用。 一、光伏电站简介 1、概述。光伏电站是指一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系,与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统,其可分为带蓄电池的独立发电系统和不带蓄电池的并网发电系统。光伏电站是目前属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目。 2、工作原理。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池,太阳能电池经过串联后进行封装保护,可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件形成光伏发电装置。太阳能光伏组件将直射太阳光转化为直流电,光伏组串通过直流汇流箱并联接入直流配电柜,汇流后接入逆变器直流输入端,将直流电转变为交流电,逆变器交流输出端接入交流配电柜,经交流配电柜直接并入用户侧。 3、优点。①无枯竭危险;②安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害);③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;⑤能源质量高;⑥建设周期短,获取能源花费的时间短。 二、光伏电站电气系统 1、太阳电池组件的选型。太阳电池组件的类型一共有三种,分别是晶体硅太阳电池、薄膜太阳电池和非晶硅太阳电池,这三种电池各具优缺点。第一是晶体硅太阳电池,优点是成熟稳定、安全可靠,而且应用的范围较为广泛。晶体硅电池包括单晶硅和多晶硅电池,价格合理,效率较高。而晶体硅的缺点是,在光照和大气环境下,电池会出现能量衰竭的情况。第二是薄膜太阳电池,优点是高效低廉,性能稳定,缺点是原料稀缺,对大规模生产产生制约。第三是非晶硅太阳电池,优点是在弱光下,性能较好,缺点是电池转换的效率较低。综合上述三种电池类型,我国选择较多的是晶体硅太阳电池组件。 2、光伏汇流箱。方阵连接盒是连接太阳电池方阵和逆变器专用器件,主要功能有太阳电池过载保护、雷击保护、过压保护、多路太阳能方阵并联等功能。在设计选型时,重点要求箱体结构、光伏组串过流保护、防雷、通信、显示功能、外壳防护等级、安全、浪涌、环境要求、温升等方面的因素。 3、逆变器的选型。逆变器技术结构一共有三种类型,分别是集中式逆变器、组串式逆变器和组件式逆变器。第一是集中式逆变器,其优点是效率较高,成本较低,大型的集中逆变器可以联网,减少输电损耗,提高发电效率。第二是组串式逆变器,其优点是增加了发电量,减少阳光阴影带来的损失。第三是组件式逆变器,优点是应用范围比较大,缺点是铭牌容量较小。综合上述三种逆变器类型,我国市场上应用最多的是集中型逆变器。 4、交直流配电柜。在光伏电站电气系统中,交直流配电柜的输入端与光伏电站电气系统中的直流汇流箱相连接,其输出端则与光伏电站电气系统中的逆变器相连接。在具体的发电过程中,交直流配电柜其中的直流配电单元,实现了与光伏组件输入的直流电源的汇流,之后再将其接入到逆变器中。这个装置,基本上相当于光伏电站电气系统的二级汇流装置。此外,交直流配电柜还包括其他单元,如防反二极管、直流输入短路器、光伏防雷器。并且交直流配电柜在具体的使用中,还具有一些优势,如布线简单、操作简单、维护方便、系统可靠、安全性能好等。 三、光伏电站电气一次设计研究 1、光伏电站主要接线设计 1)升压变接线设计。在具体设计过程中,受逆变器容量大小的影响,需要将光伏组件与逆变器相互连接,使之成为最小发电单元。在具体设计过程中,主要有三种形式,即发电机与双绕组变压器之间的单元接线、发电机和双绕组变压器之间的扩大单元接线、发电机和双分裂绕组变压器之间的扩大单元接线。这三种接线设计形式中,发电机-双分裂绕组变压器扩大单元接线,不但减少了相互间的电磁干扰及环流影响,还提高了输电的质量,是最为推荐的一种接线设计方式。 2)光伏电站集电线路连接方式。在光伏电站电气一次设计研究中,光伏电站集电线路的连接方式主要有两种,即电压等级选择、单元分组连接方式设计。在设计的过程中,电路电压等级的选择主要有10kw和35kw两种方案,以及链形、环形和星形三种设计形式。 电路电压等级设计过程中,必须要结合场区的面积大小、光伏场区内是否有遮挡太阳光的建筑物。在设计中,如果选择直接的方式接入到升压站,就会由于电缆截面过大,与安装要求不相符合。因此,为了减少安装中出现的耗损,并使整个安装过程更加简单,在设计中就必须要升高电压,使其达到10kw或35kw,才能接入到升压站中。 在对发电单元分组连接方式设计中,应充分考虑投资成本。目前,从我国光伏电站电气设计中发现,链形连接由于结构简单、成本不高,是最主要的设计方式。 3)升压站主接线设计。升压站主接线设计过程中,要注意两个关键点,即升压站的电压等级及电力系统的位置。并据此选择出一种有效的连接方式,使其与升压站在系统中地位和作用相互适应,以保证电网的安全、可靠。 2、设备配置。光伏系统中的设备和部件应按照系统设计整体要求来选择,其性能应符合国家和行业的标准,产品应通过国家认证机构的认证。设备配置如下:光伏组件选择;光伏接线(汇流)箱;光伏配电柜(交、直流);逆变器选择;变压器;蓄电池及充电控制器(独立系统);综合自动保护系统;开关柜;SVG设备;户外成套设备(AIS);光伏系统监测装置。 3、光伏电站中性点接地。光伏电站中性点接地设计,具有很强的综合性。因此,在针对中性点接地的具体设计过程中,要保证设计方式与和电压等级、过电压水平、保护配置等之间有一个密切的关系,使其作用于整个电力系统的运行,并保障电网系统在发生故障后能快

光伏电站电气设计的研究与应用

光伏电站电气设计的研究与应用 发表时间:2017-10-23T21:09:10.747Z 来源:《电力设备》2017年第16期作者:(山东省莒县供电公司) [导读] 摘要:社会经济的繁荣发展依靠能源的支持,然而目前的石油、煤炭等传统一次性能源面临着严峻的供需问题,阻碍了社会的可持续发展。 (山东省莒县供电公司) 摘要:社会经济的繁荣发展依靠能源的支持,然而目前的石油、煤炭等传统一次性能源面临着严峻的供需问题,阻碍了社会的可持续发展。面对能源短缺的问题,各国都加大了科技研发的力度,大力开发新型能源。光伏发电具有高效、环保、可再生等特点,我国的光伏发电技术经过多年的发展,已经取得了阶段性的成效,因此应当把光伏发电作为开发研究的重点。本文主要针对光伏电站电气设计的研究和应用做简要分析。 关键词:光伏电站;电气设计;研究;应用 1.太阳电池组件和逆变器的设计 1.1太阳电池组件的选型 太阳电池组件的类型一共有三种,分别是晶体硅太阳电池、薄膜太阳电池和非晶硅太阳电池,这三种电池各具优缺点。第一是晶体硅太阳电池,优点是成熟稳定、安全可靠,而且可应用的范围较为广泛。晶体硅电池包括单晶硅和多晶硅电池,价格合理,效率较高,目前单晶硅与多晶硅价格差距越来越小,工程实例中二者占比差也越来越小。而晶体硅的缺点是,在光照和大气环境下,电池会出现转换能量衰竭的情况。第二是薄膜太阳能电池,优点是高效且性能稳定,缺点是原料稀缺,价格偏高,对大规模生产产生制约。第三是非晶硅太阳电池,优点是在弱光下,性能仍然较好,缺点是电池转换的效率较低。综合上述三种电池类型,我国选择较多的是晶体硅太阳电池组件。 1.2逆变器的选型 逆变器技术结构有三种类型,分别是集中式逆变器、组串式逆变器和组件式逆变器。第一是集中式逆变器,其优点是效率较高,成本较低,大型的集中逆变器可以联网,减少输电损耗,提高发电效率。第二是组串式逆变器,其优点是增加了发电量,减少阳光阴影带来的损失。第三是组件式逆变器,优点是应用范围比较大,缺点是铭牌容量较小。综合上述三种逆变器类型,我国市场上应用最多的集中型逆变器。 2.光伏阵列布置方案设计 2.1逆变器布置方案 在布置逆变器的过程中,可以采用以下几种布置方案:第一种方案是采用1MW逆变器单元,与两个500kWp太阳电池方阵相连,形成一个1MWp的光伏子方阵。两个500kWp的太阳电池方阵经过汇流箱,与2×500kW的逆变器相连,可以实现对光伏阵列的布置。 第二种方案是采用500kW的逆变器,与一个500kWp的太阳电池组件相连,输出35kV的交流电。500kW的太阳电池方阵经过汇流箱和500kW的逆变器相连接,最终可以构成0.5MWp光伏的光伏子方阵。 将两种方案进行对比,可以发现二者具有不同的优缺点:第一种方案便于安装和管理,发生故障的几率较小,经济效益较好,但是线损比较高。第二种方案便于布置,线损比较低,但是故障发生的几率较大,经济效益较低。因此,在光伏电站电气设计的应用中,一般采用第一种方案。 2.2光伏阵列分层结构 首先,光伏阵列的分层结构包括光伏发电单元系统。将一定容量的太阳电池方阵,和一台匹配太阳电池方阵容量的逆变器连接,二者所构成的发电系统,可以称为光伏发电的单元系统。 其次,光伏阵列的分层结构包括光伏发电分系统。将一台箱式的升压变压器和另一台逆变器相连接,二者所构成的发电系统被称为光伏发电的分系统。再次,光伏阵列的分层结构包括光伏电站。将许多台箱式变压器相互连接,在接入电网之后所形成的发电系统被称为光伏电站。在光伏电站中,一般采用500kW的逆变器和315V/35kV(或10kV)的箱式升压变压器,以满足光伏电站的发电需要。 2.3光伏阵列电气系统 首先,光伏阵列电气系统包括直流发电系统。光伏阵列直流发电系统中,有太阳电池组件、汇流箱、逆变器和配电柜等等,在发电的过程中,太阳电池组件经过光伏作用,把太阳能转化成为电能。在转换电能时,一般采用多晶硅太阳电池组件构成的太阳电池阵列。 其次,光伏阵列电气系统包括交流输出系统。光伏阵列交流输出系统中,有电缆、开关柜等等,逆变器采用了最大功率跟踪的技术,可以实现直流电转换成交流电的效率最大化,使输出的电能符合电网的需求。在转换电能的过程中,控制器和外部的传感器连接,动态监测外部的日常环境和光伏阵列的运行情况,保证光伏阵列的正常运行。光伏阵列和发电分系统之间没有直接的电气联系,这样一来,当光伏发电的分系统出现问题,光伏阵列并不会出现运行停止的状况,方便检修人员对光伏发电分系统进行维护的检查。在光伏组件的选择上,可以减少光伏组件的块数,进而减少光伏电缆的数量,将工程投入成本限制在一定的范围之内,提高分系统的发电效率。 3浅析主要设计方案 3.1站场选址方案的分析 站场选选择在煤矿塌陷区、地势比较平坦的废弃荒山等地带,既不占用耕地,又能减少征地费用。做到对环境影响最小化。 3.2光伏组件选型方案的分析 开发太阳能电池的两个关键问题就是:提高转换效率和降低成本。由于非晶硅薄膜太阳能电池其光学带隙为1.7eV,使得材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感,这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率,目前电池转化效率一般在5%-9%。此外,其光电效率会随着光照时间的延续而衰减,即所谓的光致衰退S-W效应,使得电池性能不稳定,衰减较快。但同时由于它的稳定性不高,使用寿命短(10-15年)。因此工程设计中多选用大功率的260W多晶硅电池组件。具有如下有点:使用寿命长,组件转换效率最高,晶体硅电池组件故障率极低,运行维护最为简单,在开阔场地上使用晶体硅光伏组件安装简单方便,布置紧凑,可节约场地等优点。 3.3光伏阵列运行方式的设计方案分析 目前大型地面光伏电站光伏支架的常用型式有两大类:固定倾角式和跟踪式。固定式布置从技术经济上要优于逐日跟踪式系统;另外

屋顶分布式光伏电站设计及施工方案范本

屋顶分布式光伏电站设计及施工方案

设 计 方 案 恒阳 6 月

1、项目概况 一、项目选址 本项目处于山东省聊城市,位于北纬35°47’~37°02’和东经115°16’~116°32 ‘之间。地处黄河冲击平原,地势西南高、东北低。平均坡降约1/7500,海拔高度27.5-49.0米。属于温带季风气候区,具有显著的季节变化和季风气候特征,属半干旱大陆性气候。年干燥度为1.7-1.9。春季干旱多风,回暖迅速,光照充分,太阳辐射强;夏季高温多雨,雨热同季;秋季天高气爽,气温下降快,太阳辐射减弱。年平均气温为13.1℃。全年≥0℃积温4884—5001℃,全年≥10℃积温4404—4524℃,热量差异较小,无霜期平均为193—201天。年平均降水量578.4毫米,最多年降水量为1004.7毫米,最少年降水量为187.2毫米。全年降水近70%集中在夏季,秋季雨量多于春季,春季干旱发生频繁,冬季降水最少,只占全年的3%左右。光资源比较充分,年平均日照时数为2567小时,年太阳总辐射为120.1—127.1千卡/cm^2,有效辐射为58.9—62.3千卡/cm^2。属于太阳能资源三类可利用地区。

结合当地自然条件,根据公司要求的勘察单选定站址,并充分考虑了以下关键要素: 1、有无遮光的障碍物(包括远期与近期的遮挡) 2、大风、冬季的积雪、结冰、雷击等灾害 本方案屋顶有效面积60m2,采用260Wp光伏组件24块组成,共计建设6.44KWp屋顶分布式光伏发电系统。系统采用1台6KW光伏逆变器将直流电变为220V交流电,接入220V线路送入户业主原有室内进户配电箱,再经由220V线路与业主室内低压配电网进行连接,送入电网。房屋周围无高大建筑物,在设计时未对此进行阴影分析。 2、配重结构设计 根据最新的建筑结构荷载规范GB5009- 中,对于屋顶活荷载的要求,方阵基础采用C30混凝土现浇,预埋安装地角螺栓,前后排水泥基础中心

大型村级光伏电站电气设计与分析

大型村级光伏电站电气设计与分析 当前,我国的光伏行业发展十分的明显,很多光伏电站建设的规模都有了非常显著的提升,光伏电站在运行的过程中具有非常强的系统性,每个环节都是不容忽视的,所以要想更好的保证光伏电站运行的质量,就必须要对系统的设计予以高度的重视。本文主要分析了光伏电站电气设计技术,以供参考和借鉴。 标签:光伏系统;逆变系统;光伏组件;监控系统 1太阳电池组件和逆变器的设计 1.1太阳电池组件的选型 第一是晶体硅太阳电池,优点是成熟稳定、安全可靠,而且应用的范围较为广泛。晶体硅电池包括单晶硅和多晶硅电池,价格合理,效率较高。而晶体硅的缺点是,在光照和大气环境下,电池会出现能量衰竭的情况。第二是薄膜太阳电池,优点是高效低廉,性能稳定,缺点是原料稀缺,对大规模生产产生制约。第三是非晶硅太阳电池,优点是在弱光下,性能仍然较好,缺点是电池转换的效率较低。综合上述三种电池类型,我国选择较多的是晶体硅太阳电池组件。 1.2逆变器的选型 第一是集中式逆变器,其优点是效率较高,成本较低,大型的集中逆变器可以联网,减少输电损耗,提高发电效率。第二是组串式逆变器,其优点是增加了发电量,减少阳光阴影带来的损失。第三是组件式逆变器,优点是应用范围比较大,缺点是铭牌容量较小。综合上述三种逆变器类型,我国市场上应用最多的集中型逆变器。 2光伏阵列布置方案设计 2.1逆变器布置方案 第一种方案是采用1MW逆变器单元,与两个500kWp太阳电池方阵相连,形成一个1MWp的光伏子方阵。两个500kWp的太阳电池方阵经过汇流箱,与2×500kW的逆变器相连,可以实现对光伏阵列的布置。第二种方案是采用500kW 的逆变器,与一个500kWp的太阳电池组件相连,输出35kV的交流电。500kW 的太阳电池方阵经过汇流箱,和500kW的逆变器相连接,最终可以构成0.5MWp 光伏的光伏子方阵。将两种方案进行对比,可以发现二者具有不同的优缺点:第一种方案便于安装和管理,发生故障的几率较小,经济效益较好,但是线损比较高。第二种方案便于布置,线损比较低,但是故障发生的几率较大,经济效益较低。因此,在光伏电站电气设计的应用中,一般采用第一种方案。 2.2光伏阵列分层结构

光伏发电系统控制系统设计

编号 淮安信息职业技术学院 毕业论文 题目光伏发电系统控制系统设计 学生姓名*** 学号**** 系部电气工程系 专业机电一体化 班级***** 指导教师【***】【讲师】 顾问教师 二〇一二年十月 摘要 进入二十一世纪,人类面临着实现经济和社会可持续大战的重大挑战,而能源问题日益严重,一方面是常规能源的缺乏,另一方面石油等能源的开发带来一系列的问题,如环境污染,温室效应等。人类需要解决能源问题,实现可持续发展,只能依靠科技进进步,大规模开发利用可再生能源和新能源。太阳能是一种有前途的新型能源,具有永久性、清洁型和灵活性三大优点。太阳能电池寿命长,

只要有太阳在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染问题;光伏发电系统可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用的太阳能电池组,而且还缓解了目前能源危机与环境危机,只是其它电源无法比拟。 关键词:太阳能供电系统蓄电池逆变

目录 编号 ..................................................................................................................... 错误!未指定书签。摘要 ................................................................................................................. 错误!未指定书签。目录 ............................................................................................................. 错误!未指定书签。第一章绪论 ................................................................................................... 错误!未指定书签。光伏发电控制系统简介 ........................... 错误!未指定书签。问题的提出 ..................................... 错误!未指定书签。本课题设计的主要目的和意义 ..................... 错误!未指定书签。本课题设计的主要内容 ........................... 错误!未指定书签。第二章可编程控制器()基础知识 ............................................................. 错误!未指定书签。可编程控制器() ............................... 错误!未指定书签。 的定义......................................... 错误!未指定书签。 的特点......................................... 错误!未指定书签。 的简介及模块................................... 错误!未指定书签。第三章系统硬件设计 ..................................................................................... 错误!未指定书签。 光伏供电装置................................... 错误!未指定书签。光伏供电系统 ................................... 错误!未指定书签。 基于的硬件电路设计............................. 错误!未指定书签。 基于的硬件电路设计............................. 错误!未指定书签。第四章系统软件设计 ..................................................................................... 错误!未指定书签。 主程序设计..................................... 错误!未指定书签。 子程序设计..................................... 错误!未指定书签。 监控界面的设计................................. 错误!未指定书签。第五章系统调试 ............................................................................................... 错误!未指定书签。 调试主要内容................................... 错误!未指定书签。调试结果 ....................................... 错误!未指定书签。第六章总结与展望 ........................................................................................... 错误!未指定书签。 总结........................................... 错误!未指定书签。 展望........................................... 错误!未指定书签。

(完整word版)光伏电站安全隐患与防范措施解析

前段时间发生了不少光伏电站起火烧毁事故,光伏电站暴露出的各种安全问题带给光伏行业越来越多的担忧,不少的客户也是对此忧心忡忡,了解光伏电站安全风险因素的类型以及规避由此带来的安全隐患已经成为光伏电站业内一项刻不容缓的工作。所以今天借此由广东太阳库新能源技术人员给大家讲解光伏电站普遍存在的安全隐患及有效的防范措施。 光伏电站安全风险因素主要分为光伏现场自然因素风险,光伏电站技术风险,安装风险,安全风险及材料风险五大方面。 一、光伏电站安全隐患解析 1.现场自然因素风险 光伏电站现场自然因素风险主要包括暴风和雷击、结冰、暴雪和冰雹、沙尘、岩石滚落、地质滑坡、地震、洪水和动物啃咬破坏等众多方面。因光伏电站选址一般为荒山荒地、废弃鱼塘、荒漠滩涂等地形复杂且偏僻无人的区域,故受以上自然因素影响造成的安全事故不易避免。 现场自然因素造成的光伏电站安全风险如下图所示:

2. 技术风险 造成光伏电站安全隐患的技术风险主要包括电站设计缺陷,设备故障,电站系统衰减、设备老化、维护及修理技术失误等方面。设计缺陷、技术方案和设备故障是造成电站安全风险极其重要的原因。 错误估计风载造成的电站事故

过电压导致的设备及器件损坏 错误估计山体遮挡设备老化引起火灾 3. 安装风险 由安装造成的光伏电站风险主要是指在光伏电站建设施工阶段,非规范化的施工造成各种电站安全隐患。

4. 安全风险 安全风险主要包括人为造成的电击、电弧、火灾风险,人为盗窃、人为破坏以及操作人员误操作造成的电站及人身安全危险。

5. 材料风险 材料安全风险主要包括光伏电站各种构成材料的选购风险及运行损坏风险。

分布式光伏电站方案与对策参考

北京市XX厂房 分布式并网光伏发电设计案 设计单位:北京钇恒创新科技有限公司 设计人:屈玉秀 设计日期:2017年4月10日 一、项目基本情况

0.3 为 北京延庆县XX 工厂厂房,占地 15000 平米,其中水泥屋顶可利用面积约7000 平米。年用电约25 万度, 其中,白天用电约15 万度(白天综合电价1 元/度);夜间用电10 万度(夜间综合电价0.4 元/度); 全年缴纳电费约19 万元。 1、项目建设的可行性 1.1 北京市具备建设分布式并网光伏发电系统的条件 北京地区太阳辐射量全年平均 4600~5700MJ/m2。多年平均的年总辐射量为 1371kwh /m2 北京地区年平均日照时数在 2000~2800h 之间,多年平均日照时数为 2778.7h (从北京气象局 获悉)。通过测算,北京市如果按照最佳倾角36°敷设光伏电池板,峰值小时数为 1628h (通过专业 软件计算获得),首年满发小时数=1628h*80%(系统效率)=1302.4h 首年发电量=450KW*1302.4h=586080kWh≈58.6 万 kwh 1.2 北京市分布式光伏发电奖励资金管理办法 为进一步加快本市分布式光伏发电产业发展,优化能源结构,根据《中华人民国可再生能源法》、 《中华人民国预算法》、《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》和《北京市分布式光伏发电 项目管理暂行办法》等有关规定, 适用围。本办法适用于在北京市行政区域围建设的分布式光伏发电项目,具体是指在用户所在场地 或附近建设运行,以用户侧自发自用为主,多余电量上网,且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电 设施。 奖励对象和标准。对于 2015 年 1 月 1 日至 2019 年 12 月 31 日期间并网发电的分布式光伏发电项 目,市级财政按项目实际发电量给予奖励,奖励标准为每千瓦时 元(含税),每个项目的奖励期限 为 5 年,奖励对象为分布式发电企业或自然人。本办法财政奖励资金结算截止日期2024 年 12 月 31 日。 2、项目建设的主要容 2.1 本项目设计在为北京 XX 工厂水泥屋顶可利用面积约7000 平米建设安装太阳能光伏发电系 统,项目类型为并网太阳能光伏发电系统,总装机设计容量为 450KWp 。 2.2 太阳能光伏发电系统主要由光伏组件、防雷汇流箱、交直流配电柜、光伏逆变器、光伏支 架、电缆等组成。 2.3 系统设计安装 1800 块 250W 多晶硅光伏组件, 2.4 系统逆变器采用国知名品牌,将光伏组件产生的直流电逆变成 220V 的交流电,然后并入 电网。 2.5 光伏阵安装采用 36°最佳倾角安装,光伏支架系统采用 C 型钢。

光伏电站电气系统设计

光伏电站电气系统设计 摘要 随着可再生能源的不断开发及利用,以太阳能利用为基础的光伏电站开始大量出现。光伏电站是将光能转化为电能的媒介,所以加强对光伏电站电气系统设计研究,对于保证电力系统的正常运行,具有重要意义。在本文中,笔者从主接线、防雷及电缆铺设等三方面,探讨了地面并网光伏电站电气系统设计要点,希望能为光伏产业的发展提供一定的参考。 目前,地面并网光伏电站发展速度较快,在本文中,笔者即探讨电气系统在光伏电站的设计要点,以及其对于在光伏电站安全中的作用。 一、光伏电站主接线设计的分析 在对光伏电站主接线进行设计的时候,要充分的考虑电站的装机大小、接入系统的主要方式以及场站布置和电气设备的主要特点等诸多因素。主接线应该遵循的原则是"供电可靠、运行灵活、节省资金、方便操作"。如果光伏电站以35kV或者更高的等级进行升压,这个时候,光伏电站内部接线主要有1级或者2级升压的情况,因此,应该从技术以及经济两个方面对主接线形式进行分析。 光伏电站光站的用电系统主要使用的是0.38kV等级,所用的接地系统是照明和和动力网络所共同拥有的中性点。只要使用得当的技术,就能够实现从外网引入电量。备用电源的引接主要由光伏电站发电母线完成的,在两个电源之间应该增设备用电源自动投入装置。如果光伏电站能用的规模不是很大,那么其所占用土地的面积也就小很多。在逆变区区域内,其负荷用电,使用低压配电装置进行接引;如果光伏电站的规模较大,同时所占的面积也比较大,此时电缆压降比较大,同时选取的电缆截面也比较大,这个时候,逆变区区域内的用电应该从箱变低压侧进行接引,与此同时,相邻的两个箱变可以相互作为备用装置。 二、对光伏电站防雷设计的分析 (一)光伏电站的防雷 防雷工程在光伏电站中具有十分重要的作用。因此,在对光伏电站进行防雷设计的时候,应该依据相关的规定,同时遵守"整体防御、综合治理、多层保护、层层设防"的主要原则,最大程度上防止雷击对电站造成损害。由于雷击破坏的方式有直击雷击、感应雷击以及雷电反击三种方式,因此,在进行防雷设计的时候,要充分的考虑到每个建筑物的特点以及不同的雷击形式。 1、对直击雷击的防护 并网光伏发电工程中,光伏设备使用很多,所布设的范围也比较的大,如果建设单独的防雷击装置,其所起的作用非常有限,与此同时,若过多的架设避雷设备,还会使得工程的投资成本增加。因此,最有效的防雷方式是将光伏电站的金属构件和站区内的地面进行连接,如果出现雷击,与金属构件相连接的接地线路就会把雷引到地下。对于光伏电站来说,在屋顶上装上避雷带,就可以实现防雷的目的。当防雷装置和雷电接触的时候,引下线会马上出现高电位,进而造成避雷系统周围低电位急剧升高,对电站工作人员以及设备造成一定的危害。因此,为了防止这种现象出现,最为简洁的就是使用均压环,把高电位与低电位进行连接。 2、对感应雷击的防护 感应雷击主要是由静电感应造成的,同时电磁感应也能产生感应雷击。感应雷击会使电压升高,进而损坏建筑物里面的电子设备。在光伏发电系统中,防止感应雷击,应将主要工作放在确保感应雷不会通过外界线路进入到室内,从而给室内设备带来影响。雷电入侵光伏系统主要通过两种基本途径,首先是通过交流并网侵入供电系统,其次是通过光伏系统的组件方阵直流入侵光伏发电系统。在这个时候,要在光伏系统的直流汇流箱以及并网逆变器的内部交流以及直流的旁边安放避雷装置,从而确保线路的安全。除此之外,每个箱变以及开关柜出线处都应该安装上避雷设置,以便防止感应雷对这些地方造成破坏。 3、对雷击反击的防护

水面光伏电站的设计方案与成本!

一、某地区大型水库项目概况(参考) 本项目选址,水域开阔,面积约为3000亩,项目现场照片情况如下: 水库的深度约3~4米,采用漂浮式光伏水面电站形式。组件和汇流箱漂浮在水面上,逆变器及后端设备设置在岸基上。 二、水面漂浮式光伏电站解决方案 第一方案:传统浮筒 + 光伏支架方案 1)结构方案 传统浮筒尺寸为500*500*400mm,方阵主要采用单排浮筒,即可提供足够支撑。 另外一方面,考虑到系统维护通道的情况,需要每个浮筒阵列间隔使用双排浮筒。 组件子阵为2*11,采用255W组件,大方阵为6*16个子阵。大方阵单排浮筒和双排浮筒间隔使用。目的是综合考虑成本及电站维护通道的要求。

阵列面积—6327.75㎡ 光伏组件----2112块,538.56KW 浮筒----4191个 锚----预估60组 支架-----96组 2)方阵抛锚固定方案 锚固系统采用水下抛锚方式。先将组装好的浮码头拖移到合适的位置,与岸边通道对齐后,进行初步定位,待整个码头位置基本就位后开始进行锚固作业。

3)系统容量 本方案组件阵列面积6327.75㎡,功率容量为538.56KW。本项目3000亩水域,水域利用率通常60%-80%。保守情况下按照60%水域利用率计算,可以放置190个模块化组件阵列,约合102.3MW。 4)电气方案 电气系统与结构方案配套,22块组件全部串联形成子阵。每16个子阵并联入一个汇流箱。阵列为6*16个子阵组成,即每个阵列有6个汇流箱。 每2个阵列,即4224块组件(1077.12KW)接入到一台1MW的集中逆变站升压到35KV,送往站区再升压并网。汇流箱放置在光伏支架背面,漂浮于水面上,逆变器及后端设备安置于岸基上。 本项目共401280块255W多晶硅组件, 95组1MW的集中光伏逆变站,1140个16路入口的汇流箱,合计容量102.3MW。 5)方案概算表 水面电站电气设备及并网部分成本与地面电站基本无异,在此不再阐述。

大型光伏电站的电气设计与分析 张文斐

大型光伏电站的电气设计与分析张文斐 发表时间:2018-02-28T10:32:06.533Z 来源:《基层建设》2017年第33期作者:张文斐 [导读] 摘要:随着我国社会经济的不断发展,我国对于电力的需求量也正在不断的增加,而为了满足日益增长的电力需求,我国积极地进行新能源发电的研究并取得了巨大的成果。 信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司嘉兴分公司浙江嘉兴 314000 摘要:随着我国社会经济的不断发展,我国对于电力的需求量也正在不断的增加,而为了满足日益增长的电力需求,我国积极地进行新能源发电的研究并取得了巨大的成果。光伏发电是我国现阶段着重开发的电力生产方式,所以光伏电站在现阶段的电力系统当中有着重要的价值。目前,我国的大型光伏电站在运行上已经保持在了平稳的状态,但是一些电气设备问题却依然没有得到很好的解决。利用可再生能源的太阳能光伏发电是目前在我国得到了快速的发展。本文对大型光伏电站设计中有关太阳能资源、主要设备选择、系统配置以及电气设计进行了初步分析和研究。 关键词:光伏电站;电气设计;发展现状;主要设备 1光伏电站在国内外的发展现状 光伏电站对于我国的电力供应有着重要的作用,积极地强化光伏电站的发展,实现其运行效率的提升,可以进一步地缓解我国面对的能源压力。从目前的大型光伏电站运行来看,其基本状态已经趋于稳定,但是电气设备在运行的过程中还会出现诸多的问题,所以积极进行电气设备的问题分析有着积极的意义。有资料表明到2050年,美国电力供给的80%将来自可再生能源,其中光伏总装机将达到300GW,占总电力装机的27%。预计到2030年美国国内50%的居民用电来自太阳能,相当于l00GW装机容量。我国光伏产业在近几年发展得非常迅猛,组件产量全球份额过半,光伏发电工程如雨后春笋般遍地开花。2015年我国明确了今后能源发展的总体方略、行动纲领和行动计划。计划到2020年,非化石能源占一次能源消费比重达到15%,天然气比重达到10%以上,煤炭消费比重控制在62%以内。加快发展太阳能发电势在必行,有资料表明,我国计划到2020年光伏装机累计达到150GW,其中地面电站70GW,分布式80GW。在这种情况下,完善和提高我国光伏电站的设计水平,己成为光伏电站要进一步发展的大形势下的一个迫切的需求。 2光伏电站电气设备运行维护存在的问题 2.1故障检测不到位 故障检测不到位是目前光伏电站电气设备运行维护中出现的一个主要问题。在光伏电站系统当中,电气设备结构复杂,位置多样化显著,而这样的特点主要目的是为了维持光伏电站的稳定运行。在整体运行当中,电气设备的差异性较强,所以运行方式也比较多样。在多样化的电气设备运行当中,准确地找出故障设备并对其进行问题检修可以有效地提升运维工作的效率和质量,但是目前的检测方式单一等问题显著,所以在进行故障检测的时候,准确性比较低。 2.2故障分析不足 故障分析不足是目前光伏电站电气设备运行维护中存在的另一个显著问题。一般而言,光伏电站的电气设备故障有明确的分类,但是在具体的实践应用中,因为环境的不同以及接触因素的差异,整个故障的原因显得更加复杂。这时候,为了更快地找出针对性的解决策略,必须要对故障进行全面的分析,无论是系统层面的,还是细节层面的都不能放过。但是在目前的工作中,往往是在因素分析不明确的情况下进行措施的采取,因此会出现较多效率低下和资源浪费的情况。 2.3运行维护的专业性不强 运行维护的专业性不强也是目前光伏电站电气设备运行维护中的一个显著问题。专业性不强主要是两方面的原因:第一是人员的专业性不足。在问题处理的过程中,一方面要加强工作人员的基本理论培养;另一方面是要加强对工作人员的实践操作培养,这样,理论和实践才能综合提升,运行维护才会具有专业性,但是就目前的情况来看,两方面都存在缺陷。第二是在问题解决的过程中,对于技术的研究深入也不够,因此技术对于运行维护的针对性比较差,所以运行维护的专业性也很难获得有效的提升。 3主要设备选择 3.1光伏组件 在最近几年,由于硅材料成本直线下降,晶硅组件占有绝对优势,薄膜电池几乎处于停滞状态。 3.2光伏逆变器 光伏逆变器是光伏并网发电系统的技术核心,决定系统整体方案的设计,决定系统整体寿命的长短,决定系统整体效率的高低,决定系统故障率的高低,决定系统智能化的高低。根据光伏逆变器与系统连接方式分类1)集中型逆变器(单机功率≥100Kw);2)组串型逆变器(分单相和三相输出,单机功率≤60kW);3)微型逆变器(与单件组件配合使用,单机功率≤3kW)。 3.3光伏汇流箱 光伏汇流箱是连接太阳电池方阵和逆变器专用器件,主要功能有太阳电池过载保护、雷击保护、过压保护、多路太阳能方阵并联等功能。在设计选型时,重点要求箱体结构、光伏组串过流保护、防雷、通信、显示功能、外壳防护等级、安全、浪涌、环境要求、温升等十个方面的因素。 4光伏系统配置 在光伏系统进行布置设计时必须考虑几个因素:(1)光伏组件安装方式;(2)最佳倾角设计;(3)前后排间距计算;(4)组串设计;(5)组件性能及影响因素(a、负载阻抗b、辐射的影响c、温度的影响d、阴影)。 5光伏电站电气设计 光伏电站电气设计包括升压站的主接线方式、光伏电站集电线路接线方式、光伏电站发电单元以及就地升压变的连接。光伏电站和变电站设计中电气主接线占据着至关重要的地位,是构成了变电站以及光伏电站电气部分的主体。通过对主接线方案进行科学的选择,能够有效的提高变电站运行的经济性、稳定性以及安全性。光伏电站集电线路的设计过程中,需要合理的设计发电单元分组连接方式以及科学的选择集电线路电压等级。通过对国内电网实际运行状况进行分析,光伏场区至升压站的输电线路电压等级通常选用两种方案,即lOkV和35kV。发电单元分组连接方式主要包括三种,星形、环形以及链形。由于光伏电站度电投资成本过高,在很大程度上制约了光伏发电的发

光伏电站电气调试方案

光伏电站电气调试 方案

中广核甘肃金昌一期50MWp并网光伏电站项目 电气调试 作 业 指 导 书 中海阳能源集团股份有限公司 中广核金昌项目部 年月日

批准:年月日审核:年月日编写:年月日

目录 一、编制说明..................................................................... 错误!未定义书签。 二、编制依据..................................................................... 错误!未定义书签。 三、35kV高压柜试验项目: ............................................. 错误!未定义书签。 四、干式电力变压器交接试验........................................... 错误!未定义书签。 五、电力电缆试验 ............................................................. 错误!未定义书签。 六、电流、电压互感器的检验........................................... 错误!未定义书签。 七、安全保护措施 ............................................................. 错误!未定义书签。

一、编制说明 本方案适用于50MWp光伏发电项目安装工程中电气安装工程各设备的调试试验。主要包括:汇流箱、逆变器、真空断路器、避雷器、电流互感器、电压互感器、隔离开关、干式电力变压器、35kV配电装置、厂用电装置等设备的一次试验及二次检验;二次系统的调试工作包括:保护装置、二次回路试验等; 全厂所有电气一次设备按GB50150- 进行调试,对于规范中没有规定的设备可参照制造厂家产品要求执行。综合保护设备及相关联设备的调整试验按《继电保护和电网安全自动装置检验规程》DL/T995- 中要求调校、检验,特殊保护装置参照出厂产品技术条件进行调校。 二、编制依据 2.1施工图纸 2.2施工规范 2.2.1《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 GB50150- 2.2.2《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ46- 2.2.3《继电保护和电网安全自动装置检验规程》 DL/T995-

太阳能光伏电站设计要点及影响因素分析

太阳能光伏电站设计要点及影响因素分析 自然资源紧张是全世界共同面对的问题。近些年来,我国经济实现了飞跃式发展,自然资源紧张问题随之凸显。我国幅员辽阔,光照充足,太阳能发电市场前景十分广阔。太阳能光伏发电是当前新型能源开发利用中的一项重要形式。国家不断加大对可再生能源开发的鼓励和扶持,陆续推出了一系列光伏发电项目建设的支持政策,国家能源局《关于下达2015年光伏发电建设实施方案的通知》(国能新能[2015]73号)也对地方光伏发电项目建设容量提出了明确要求。相较于先进国家,我国太阳能利用技术尚处于起步阶段,研究时间短、技术基础薄弱,在实际应用中存在很多问题。积极发展太阳能光伏发电,是我国十三五能源规划中的重要任务之一。文章围绕太阳能光伏电站设计有关问题进行探讨,分析了太阳能光伏发电站的技术特性和光伏电站设计影响因素,阐述了太阳能光伏电站的设计要点,希望可以对设计人员更好地开展太阳能光伏电站设计工作有所帮助。 标签:太阳能光伏电站;设计;影响因素 引言 人类的生存与发展,离不开能源的支持。石油、煤炭等传统能源紧张问题日渐凸显,严重限制了人类文明的发展,已经成为全世界人们共同面对的难题。为妥善解决能源紧张问题,各国都下大力气进行新型能源的开发研究工作。太阳能光伏发电具有高效、环保、清洁、绿色、可再生的特点。太阳能光伏发电是利用光伏电池吸收太阳辐射能,将之直接转换为电能的发电技术。我国太阳能光伏发电事业起步较晚,经过几年的发展,也取得了阶段性成效,是我国新型清洁能源产业中的中坚力量。 1 光伏电站运行特点分析 1.1 周期性、间歇性、随机性 光伏电站吸收太阳光能并将之转换为电能,这个运作机理决定了光伏发电效率必然受到太阳光辐射变化的影响。太阳光辐射有其自然规律,太阳光辐射强度呈现出由低到高,再由高到低的周期性特点,太阳能光伏电站的发电效率也随之呈现出对应的周期变化。天气变化导致太阳能辐照度变化,从而影响光伏电站发电效率,这些都说明光伏电站具有随机性和间歇性。光伏电站出力的间歇性和随机性会导致电压波动、闪变等电能质量问题,是电网安全运行的重要风险因素。上述因素都必须在进行大型并网光伏电站二次系统设计予以充分考虑。 1.2 静止发电性 太阳能光伏发动属于静止型发电,电站所用设备中不包含旋转部件,部件损耗速度慢,维护、保养难度和成本较低,在进行电气二次系统设计时可以按照有人值守、无人值班模式进行设计。

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