光伏系统的总体设计

20MWp并网光伏发电站项目系统总体设计方案1.1阵列单元光伏电池组件选择光伏发电系统通过将大量的同规格、同特性的太阳能电池组件，经过若干电池组件串联成一串以达到逆变器额定输入电压，再将这样的若干串电池板并联达到系统预定的额定功率。

这些设备数量众多，为了避免它们之间的相互遮挡，须按一定的间距进行布置，构成一个方阵，这个方阵称之为光伏发电方阵。

其中由同规格、同特性的若干太阳能电池组件串联构成的一个回路是一个基本阵列单元。

每个光伏发电方阵包括预定功率的电池组件、逆变器和低压配电室等组成。

若干个光伏发电方阵通过电气系统的连接共同组成一座光伏电站。

(1)太阳能电池分类太阳电池种类繁多，形式各样，按基体材料分类主要有以下几种：a)硅太阳电池:主要包括单晶硅(Single Crystaline-Si)电池、多晶硅(Polycrystaline-Si)电池、非晶硅(Amorphous-Si)积，所以适合于荒漠区大型并网光伏电站和聚焦型光伏电站，而国内的配套政策支持力度不足，大型高压并网光伏电站项目较少，因此国内跟踪装置生产商的研发投入较少，目前还未实现产业化生产，造成跟踪装置价格相对较贵，反过来又制约了跟踪装置在大型高压并网光伏电站上的使用。

根据已建工程调研数据，若采用斜单轴跟踪方式，系统实际发电量可提高约18%,若采用双轴跟踪方式，系统实际发电量可提高约25%O在此条件下，以固定安装式为基准，对IMWp光伏阵列采用三种运行方式比较如表5-3o4.3 IMWp由表中数据可见，固定式与自动跟踪式各有优缺点：固定式初始投资较低、且支架系统基本免维护；自动跟踪式初始投资较高、需要一定的维护，但发电量较倾角最优固定式相比有较大的提高，假如能很好的控制后期维护工作增加的成本，采用自动跟踪式运行的光伏电站单位电度发电成本将有所降低。

若自动跟踪式支架单价能进一步降低，同时又较好解决阵列同步性及减少维护工作量，则自动跟踪式系统相较固定安装式系统将更有竞争力。

光伏发电光伏阵列设计及布置方案1.1光伏方阵布置方案1.1.1布置原则每两列组件间的间距设置保证在太阳高度角最低的冬至日9：00～15：00时，前后排太阳能电池组件间采光不受阻挡。

1.1.2方阵布置说明根据设计原则，本项目共20个光伏组件阵列组成的发电区域，均采用45°倾角布置，采用固定式支架系统，支架基础采用混凝土独立基础式。

图一：支架定位参考样图图一：支架定位参考样图1.2光伏阵列设计1.2.1光伏子方阵设计一个1MWp的光伏方阵，由太阳能电池组件经过串并联组成。

将组件串联得到并网逆变器所要求的电压，再将串联组件并联达到逆变器的功率要求。

1、太阳能电池串联组件数量计算：根据逆变器的技术参数，最高输入电压为1100V，工作电压范围为500~1100V；组件的开路电压为37.62V；最大工作点的工作电压30.36V；开路电压温度系数为-0.33%/℃。

1）组件开路电压因温差升压百分比最高值：65*0.003=21.45%（温度范围+25℃~-40℃考虑）；2）组件开路因温差升压值：21.45%*37.62=8.1V；3）组件开路最高升压值：37.62+8.1=45.72V；4）组件串联最大数量：1100/45.72≈24块；5）选择组件串联数量：20块。

2、1MWp子方阵太阳能电池数量计算：单个发电单元的容量为1MWp，组件串并联接线：1）20块组件串联为一路，每一路串联容量为20*255=5.1kWp、输出电压20*30.36=607.2V；2）每一台逆变器上太阳能电池组件并联数=1000/2/5.1=98，因PV输入数量是3，选择一台逆变器并联数为99；3）2*99=198组件并联组成一个发电单元，其子方阵太阳能电池数量为3960块，容量为198*5.1=1009.8kWp，占地面积147.54*77.5=11434.35m²。

1.2.2光伏总方阵容量、电池总数量及占地面积1）20MWp并网系统由20个发电单元组成，总容量=1009.8*20=20，196kWp；2）太阳能电池总数量=(20*198)*20=79，200块，占地总面积319*749.7=239154.3m²。

户用光伏典型设计标准一、引言户用光伏系统是指将太阳能转化为电能供家庭使用的一种电力系统，具有环保、可持续、经济等优势。

本文将从系统总体设计、组件选择、施工安装、运行维护等方面，介绍户用光伏典型设计标准，旨在为光伏系统工程师提供技术参考和指导。

二、系统总体设计1. 安装定位•根据当地的太阳辐射情况和户用电需求，选择合适的安装定位，确保光伏组件可以最大程度地接收到太阳辐射。

•避免阴影遮挡，选择无遮挡物的屋顶或地面进行安装。

2. 太阳能电池板的数量和排列方式•根据屋顶或地面的可用面积、太阳能电池板的尺寸和输出功率，计算出所需的电池板数量。

•选择合适的电池板排列方式，常见的有横向排列、纵向排列和斜向排列等。

3. 连接方式•选择合适的电池板串联并联方式，提高电压和电流的匹配度，从而提高系统的发电效率。

•合理选择逆变器类型，将直流电转换为交流电，以满足家庭用电需求。

4. 电池板支架和固定方式•设计合适的电池板支架，确保电池板能够稳固地安装在屋顶或地面上。

•选择合适的固定方式，常见的有螺栓固定、打地锚等。

三、组件选择1. 太阳能电池板•选择具有高太阳能转化效率和长寿命的太阳能电池板，确保系统的发电效率和稳定性。

•根据设备规格、材料质量和厂家信誉等因素，进行广泛的市场调研，选择品质可靠的太阳能电池板供应商。

2. 逆变器•选择适配于太阳能电池板的逆变器，确保其具有高效率和稳定的工作性能。

•根据负载需求、逆变器的输入电压和输出电压等要求，选择适合的逆变器型号和容量。

3. 电池•如需设置储能系统，选择高性能的蓄电池，提高系统的夜间供电能力和应急备用能力。

•根据充放电次数、电力容量和使用寿命等要求，选择适合的电池类型和规格。

四、施工安装1. 安全施工•在施工前进行必要的安全培训，确保施工人员具备安全意识和操作技能。

•工地应设置明显的警示标志，确保施工现场的安全。

2. 电缆布线•根据逆变器和电池板的位置确定布线方案，确保电缆的长度最小、线损最小。

KW分布式光伏电站设计方案.docx预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制100KWp光伏并网发电系统技术方案目录一、总体设计方案针对100KWp光伏并网发电系统项目，我公司建议采用分块发电、集中并网方案，元，通过 1 台 SG1OOK3（100KW）并网逆变器接入交流电网，实现并网发电功能。

系统的电池组件可选用180Wp(35V)单晶硅光伏电池组件，其工作电压约为35V，开路电压约为45V。

根据SG100K3并网逆变器的MPPT工作电压范围（450V～820V），每个电池串列按照 16 块电池组件串联进行设计， 100KW的并网单元需配置 35 个电池串列，共 560 块电池组件 , 其功率为。

为了减少光伏电池组件到逆变器之间的连接线，以及方便维护操作，建议直流侧采用分段连接，逐级汇流的方式连接，即通过光伏阵列防雷汇流箱（简称“汇流箱”）和配电柜将光伏阵列进行汇流。

汇流箱的防护等级为 IP65 ，可在户外安装在电池支架上，每个汇流箱可接入 6 路电池串列，每 100KW并网单元需配置 6 台汇流箱，整个 100KWp的并网系统需配置 6 台汇流箱。

并网发电系统配置1 台交直流防雷配电柜，该配电柜包含了直流防雷配电单元和交流防雷配电单元。

其中：直流防雷配电单元是将6 台汇流箱进行配电汇流，接入SG100K3逆变器；交流防雷配电单元提供一台SG100K3逆变器的三相 AC380V,50Hz交流并网接口，并经三相计量表后接入电网。

另外，系统应配置1 套监控装置，可采用RS485或Ethernet （以太网）的通讯方式，实时监测并网发电系统的运行参数和工作状态。

二、系统组成光伏并网发电系统主要组成如下：（1）光伏电池组件及其支架；（2）光伏阵列防雷汇流箱；（3）交直流防雷配电柜；（4）光伏并网逆变器（带工频隔离变压器）；（5）系统的通讯监控装置；（6）系统的防雷及接地装置；（7）土建、配电房等基础设施；（8）系统的连接电缆及防护材料。

方案配置3KW光伏系统配置一、总体设计方案1、组件设计总装机容量为3KW。

太阳能电池板可选用以下组件计算，参数如下：实际功率：250Wp；功率公差：0/+5W；开路电压：61.7V；额定电压：51V；短路电流：5.4A；额定电流：4.9A；Max-System Voltage：1000VMax.Series Fuse (A)：10ACell Size (mm)：1609×1090×28mm；Weight (Kg)：29.42kg对于接到同一台并网逆变器所配置的太阳电池组件，电池组件经并串联后经汇流接到并网逆变器，为了使电池组件工作在最大功率点，所以要求接入同一台并网逆变器的每个电池串列的电压、功率基本一致。

也就是说，同一个并网发电单元的电池组件要求具有相同的功率和电压类型，并且要求电池组件安装在同一倾斜面上。

一般逆变器的直流输入电压范围是一定的，选择组件串联数时需要考虑两个方面：一是开路电压的高限值必须小于逆变器最大耐受电压；二是额定工作电压的低限值不小于逆变器MPPT 范围的最小值。

结合以上条件，对于太阳电池组件我们选择其串联数为6，即6块串联为一串列。

所配置3KW 逆变器直流输入最高电压为550V，MPPT 范围为188V-440V,串列的电压高低限值均在逆变器直流电压范围内，因此组件的串联数为6满足设计要求。

2、组件的并联数系统的总容量为3KWp，单板功率为250Wp，选取板子数量为14块，6块为一串列，每串的功率为：1.5KWp。

组件的并联数量为2，故系统总容量为3KWp。

2路分别接入1 台sunny boy3000TL 光伏逆变器中。

3、逆变器的配置及参数逆变器采用SMA生产的SB3000TL-20具体参数如下：Max. DC power :3200 WMax. DC voltage :550 VPV-voltage range, MPPT :125 V – 440 V Recommended range at nominal power: 188 V – 440 V Max. input current :17 ANumber of MPP trackers: 1Max. number of strings (parallel) :2Output (AC)Nominal AC ouput: 3000 WMax. AC power :3000 WMax. output current: 16 ANominal AC voltage / range :220 V – 240 VAC grid frequency / range :50 Hz, 60 Hz / ± 5 HzPhase shift (cos ϕ) :1AC connection: single-phaseEffi ciencyMax. effi ciency / Euro-Eta: 97.0 % / 96.3 % Protection devicesDC reverse polarity protection ●ESS DC load-disconnecting switch ●AC short-circuit protection ●Ground fault monitoring ●Grid monitoring (SMA Grid Guard) ●Integrated all-pole sensitive leakage current monitoring unit ●General DataDimensions: (W / H / D) in mm 470 / 445 / 180 Weight:22 kgOperating temperature range :–25 °C ... +60 °C Noise emission (typical): ≤ 25 dB(A) Consumption: operating (standby) / night <10 W Topology transformerless transformerless transformerlessCooling concept convection OptiCool OptiCool Installation: Indoors / Outdoors (IP65 electronics /IP54 connection compartment): ●/●●/●●/●FeaturesDC connection: MC3 / MC4 / Tyco :❍/●/❍AC connection: Terminals :●Graphic display: ●Interfaces: Bluetooth / RS485 :●/❍Warranty: 5 years / 10 years: ●/❍Certifi cates and approvals: www.SMA.de● Standard ❍ Optional4、防雷汇流箱设计直接将多串的光伏组件的输出端口连接到逆变器是危险的，也是不符合规范的，一旦系统出现故障，将危及光伏组件和系统的安全。

光伏发电工程项目方案设计书目录一、概述 (4)1.1项目概况 (4)1.2编制依据 (4)二、建设地址资源简述 (4)2.1日照资源 (4)2.2接入系统条件 (6)三、总体方案设计 (6)3.1光伏工艺部分 (6)3.2太阳电池组件选型 (6)3.3光伏阵列设计 (12)3.4系统效率分析 (15)四、电气部分 (16)4.1概述 (16)4.2系统方案设计选型 (16)4.3电气主接线 (20)4.4主要设备选型 (20)4.5防雷及接地 (30)4.6电气设备布置 (31)4.7电缆敷设及电缆防火 (31)五、工程案例................................................................... 错误!未定义书签。

六、系统配置以及报价....................................................... 错误!未定义书签。

一、概述1.1 项目概况1)建设规模：光伏系统用来供给小区道路亮化用电及楼宇亮化用电。

该系统设计使用最大负荷50KVA，为保证系统在连续阴雨天或其它太阳辐射不足情况下正常使用，系统接入市电作为辅助能源，提高系统的稳定性能。

为减少系统因直流端电流过大造成的线路损耗，系统采用220V直流接入逆变输出三相380V/220V交流。

针对固定式安装电池板，采用最佳倾角进行安装，石家庄地区最佳角度为46度（朝向正南），控制柜、逆变器及蓄电池储能系统均须安放于在室内。

1.2 编制依据本初步设计说明书主要根据下列文件和资料进行编制的：1)GB50054《低压配电设计规范》；2)GB50057《建筑物防雷设计规范》；3)GB31／T316—2004《城市环境照明规范》；4)GBJl33—90《民用建筑照明设计标准》；5)JGG／T16—921《民用建筑电气设计规范》；6)GBJ１6—87《建筑设计防火规范》；7)《中华人民共和国可再生能源法》；8)国家发展改革委《可再生能源发电有关管理规定》；二、建设地址资源简述2.1日照资源我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一，全年辐射总量在917～2333kWh/㎡年之间。

一、工程任务开发利用可再生能源是国家能源发展战略的重要组成部分，增加新能源是未来发展的趋势，项目所在地太阳能资源条件较好，非常适合建设光伏电站。

基于本地地理环境光照资源好，开发利用太阳能资源建设光伏电站具有得天独厚的优越条件和广阔的前景，符合国家产业政策。

二、工程规模本项目拟利某厂区厂房屋顶安装分布式屋顶光伏，光伏系统容量为 5MWp，运行方式为自发自用余电上网。

本工程分为光伏发电系统，高压接入系统与控制中心等要素组成。

光伏发电系统主要由太阳电池阵列、逆变器及升压系统三大部分组成，其中太阳电池阵列及逆变器组合为发电单元；高压接入系统主要由高压开关柜及相关微机保护装置组成；控制中心主要负责光伏系统与用户负荷间的协调运行，系统由控制中心集中控制，统一调度。

三、总体方案本项目建设总容量 5MWp，光伏所发电能首先满足厂区生产使用，余电上网。

四、项目范围该项目本阶段的主要研究范围包括：（1）确定项目任务和规模，并论证项目开发必要性及可行性。

（2）确定光伏组件及逆变器的型式及主要技术参数，光伏阵列设计及布置方案，并计算光伏系统发电量。

（4）拟定工程总体布置，建筑结构形式、布置和主要尺寸，拟定土建工程方案和工程量。

五、逆变器（1）按功率分类并网逆变器可分为小型、中型、大型逆变器三种。

小型逆变器一为 10kW 以下，中型逆变器为：10kW～100kW；大型逆变器为：100kW 以上。

（2）按输出相数分类按并网逆变器的额定输出功率、输入光伏组串数量、输出为三相或单相，无蓄电池的并网光伏发电系统的逆变方案可分为集中型逆变方案和组串型逆变方案两种。

a.集中型逆变方案集中型逆变方案是指并网光伏发电系统通过集中型并网逆变器将太阳电池方阵输出的直流电能转换为与低压电网在电压上同频、同相、幅值相同，且三相平衡的三相交流电能。

集中型逆变器的单机容量一般由 10kW 至几百 kW 不等。

集中型逆变器具有功率大、体积大、重量重、发热量大、IP 防护等级不高的特点，一般设计成标准电气柜体或箱体，室内安装。

目录1、总体方案概述 (3)1.1项目总体布局 (3)1.2设计依据 (4)1.3总体技术方案框图 (4)1.4系统组成 (5)1.5太阳能电池阵列设计 (6)1.5.1、太阳能光伏组件选型 (6)1.5.2、光伏阵列表面倾斜度设计 (7)1.5.3、太阳能光伏组件串并联方案 (8)1.5.4、太阳能光伏阵列的布置 (9)1.6防雷汇流箱配置 (9)1.7直流配电柜设计 (10)1.8并网逆变器的选择 (12)1.8.1逆变器设计特点： (12)1.8.2逆变器参数 (13)1.9交流并网配电设计 (14)1.10环境监测仪 (14)1.11数据采集、系统远程监控 (14)1.12系统防雷接地设置 (14)2、初步工程设计 (15)2.1 土建设计 (15)2.1.1、方阵支架基础设计 (15)2.1.2、光伏电站配电室设计 (16)3、年发电量估算 (16)3.1 光伏发电系统效率 (16)3.2年发电量计算 (17)4、环境影响评价 (19)5、电气主接线 (20)5.1、电气一次 (20)5.1.1、接入电力系统方式 (20)5.1.2、5MW并网光伏发电系统原理示意图 (21)5.1.2电气主接线 (21)5.1.3主要电气设备选择 (22)5.1.4 方案分析 (25)1、总体方案概述1.1项目总体布局本项目将在江苏省常州市高新区的出口加工区1~25号楼既有建筑物屋顶安装多晶硅太阳能电池组件，建设BAPV方式的低压侧并网光伏发电系统，系统总装机容量约为5.64MWp。

有阳光时，太阳能电池将阳光转换成直流电，通过逆变器变成220/380V 交流电，通过系统升压T接入10kV中压电网线路。

各建筑物屋顶安装的组件数及容量列于下表1.1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 27º），暂不考虑采用跟踪系统。

5.64MWp 光伏电站共安装24000 块 235Wp太阳能电池组件，150台防雷汇流箱，台直流配电柜，50台 100kW并网逆变器，5 台交流配电柜，5 台S9-1250/35 变压器和 1 套综合监控系统。

浅谈光伏电站总体布置- 前言 -近年来，国家对于以光伏、风电为代表的新能源发电大力支持，光伏电站装机规模在政策及市场驱动的背景下，呈现蓬勃发展之势。

在光伏电站项目设计中，总体布置设计是电站整体设计的第一步，确定了光伏系统的总体技术方案。

因此，合理的进行光伏电站总体布置设计，可以提高土地利用率、减少电缆用量、减小线损，同时还可以减少光伏电站中的施工和安装相关的工程量，从源头优化设计，提升系统效率，降低系统损耗，从而增加光伏系统的发电量。

今天我们就来谈一谈光伏电站的总体布置。

光伏电站总体布置的原则及内容·光伏电站总体布置原则1、发电量最优的组件布置原则2、贯彻节约用地的平面布置原则3、满足生产生活需求的基本原则·光伏电站主要包含内容1、光伏方阵2、升压站或开关站及辅助设施区3、站内10kV及以上交流集电线路4、就地逆变升压单元5、站内道路及通道6、安全防护设施光伏电站总体布置的主要内容及步骤·调研光伏项目外部条件在进行光伏项目设计前，设计人员应该对项目的一些外部条件进行搜集了解，包括项目的所在位置、周边交通情况、附近的电力接入系统情况等。

通过对这些基本情况的了解，能够使后续的设计更加合理。

·分析光伏场区地形图和整体地势在对光伏场区进行设计时，设计人员应对场区的地形地貌情况进行了解分析，初步制定光伏区的整体设计方案，结合用地的自然地形和环境，以及使用性质、功能、工艺要求，合理布局，路网结构清晰，办公和设备流线合理有序。

所选场址的自然坡度、朝向对光伏电站均有影响。

结合目前光伏电站施工技术水平，一般来说，光伏电站场地自然坡度在35°以内，均可进行施工安装，如果坡度再大，就会增加大量的施工成本。

光伏场地坡度朝向正南方，最有利于光伏电站布置。

朝南而且还可以缩小组件支架南北向坡度。

所以在光伏电站选址时，要选择合理的坡度及朝向，才能够满足光伏电站建设要求。

地形坡度分析采用软件对场址局部地形坡度进行分析，按0～3°（坡度0～5.234%）、3～20°（坡度5.234～34.2%）、＞20°（坡度＞34.2%）对地形图进行分析，某项目分析成果如下图：场址坡度分析图地形朝向分析采用软件对场址局部地形朝向进行分析，具体如下图：地形朝向分析示意图·根据地形分析成果计算前后排间距以固定式光伏阵列为例，光伏组件南北间距示意如下图所示：间距计算示意图D——遮挡物与阵列的间距；H——遮挡物与可能被遮挡组件底边的高度差；φ——当地纬度；A——太阳方位角；d——太阳赤纬角；h——时角。