1MW光伏并网发电系统
技术方案
深圳市盛弘电气有限公司
2011年9月
目 录
1 系统组成 (1)
2 相关规范和标准 (1)
3 总体设计方案 (2)
3.1 项目分析 (2)
3.2 方案简介 (2)
3.3 电池组件串联方案的设计 (3)
3.4 光伏防雷汇流箱的设计 (4)
3.5 直流防雷配电柜的设计 (5)
3.6 并网逆变器的设计（SW 250KTL） (5)
3.6.1 总体介绍 (5)
3.6.2 技术参数 (7)
3.6.3 方案优点 (8)
3.7 交流防雷配电柜的设计 (9)
4 系统监控方案 (9)
4.1 低压配电监控 (9)
5 接入电网方案 (10)
5.1 升压变压器技术要求 (11)
6 接地及防雷 (11)
7 电气设备配置清单及成本 (11)
8 发电量估算 (12)
9 补充说明 (13)
1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)直流防雷配电柜；
4)光伏并网逆变器；
5)交流防雷配电柜；
6)系统的通讯监控装置；
7)系统的防雷及接地装置；
8)土建、配电房等基础设施；
9)系统的连接电缆及防护材料。
2相关规范和标准
光伏并网逆变系统的制造、试验和验收可参考如下标准：
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求
GB/T 20046-2006 光伏（PV）系统电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD） GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定
GB/T 2423.1-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验A：低温试验方法 GB/T 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验B：高温试验方法 GB/T 2423.9-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验Cb：设备用恒定湿热试验方法
GB 4208 外壳防护等级（IP代码）（equ IEC 60529:1998）
GB 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则
GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波
GB/T 15543-1995 电能质量 三相电压允许不平衡度
3总体设计方案
3.1项目分析
本项目共计1MW光伏发电系统，从逆变器角度考虑，可选用4台250KW 的逆变器系统组成。即本项目由4个光伏发电分系统组成，匹配4套250KW并网型逆变装置。1MW的逆变系统再匹配1台290V/10KV的双分裂升压变压器并入10KV电网。
3.2方案简介
本项目总容量为1MW其中每个1MWp光伏发电系统由4台250KW的独立逆变单元组成。
ShineWise系列高效并网型光伏逆变器组成的光伏发电系统，其逆变器输出电压可兼容290V AC，50/60Hz电压制式。从光伏逆变器输出电压与电网电压制式匹配的角度而言，如果电网为380V电压，则只需要增加一级290V/380V的升压变压器，如果接入电网为10KV电压，则只需要增加一级290V/10KV的升压变压器即可。由于目前大功率太阳能逆变器应用场合基本为大型发电系统，其输出电压绝大多数都是挂接10KV或35KV电网。而盛弘电气ShineWise系列光伏逆变器全部为单级变换，增加一个290V/10KV的变压器即可直接并入电网，相比较目前市场上很多双级变换再增加升压变压器并入电网的方式来说，效率会高出很多。从系统配置角度考虑的话，在相同投资成本情况下，发出的电能更多，因为相对来说节省了整个项目的投资成本，简化了系统环节，因而也提高了系统的可靠性。
此1MWp光伏发电系统除了光伏电池组件和逆变器外，还配置了光伏防雷汇流箱、直流防雷配电柜、交流防雷配电柜。另外，整个系统配置了1套监控装置，可采用RS485或Ehternet（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。
1MW光伏并网发电系统配电结构示意图如图3.1：
图3.1 1MW光伏并网发电系统配电结构示意图
从上图可以看出系统的构成，首先太阳能电池板的正负极接入直流汇流箱，每4个直流汇流箱的输出均进入直流防雷配电柜，经过直流防雷配电柜中的直流断路器及直流浪涌保护后，进入到250KW的逆变系统中。再由每4个250KW 的逆变系统将直流逆变为交流后汇集进入交流配电柜，经过交流防雷配电柜中的交流断路器及交流浪涌保护装置后，接入290V/10KV的升压变压器并入10KV 的电网中。
3.3电池组件串联方案的设计
环境条件：湖北襄阳近5年最高气温为37.6℃，最低气温为﹣8.8℃，年均气温在15℃—17℃之间。
方案：系统的电池组件选用SK6610P-230，单组功率为230W的多晶硅太阳能电池板，其工作电压约为29.5V，开路电压约为36.6V。根据ShineWise并网逆变器的MPPT工作电压范围（470V~850V），每个电池串列按照20块电池组件串联进行设计，每14串接入一个汇流箱，每4个汇流箱接入一个250kW逆变单元，每个250kW的并网单元需配置56个电池串列，1120块电池组件，其功率为257.6kWp，整个1MW系统需要224个电池串列，共4480块电池组件。（20×14×4×4=4480块）
3.4光伏防雷汇流箱的设计
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”）将光伏阵列进行汇流。
针对逆变器和光伏组件的选择，建议配置型号为SDDL-16-1智能光伏防雷汇流箱16台，每台均有16路直流输入，汇流箱每路均有电流检测，其线路图如下图所示：
直流输出
1234567891011121314151612345678910111213141516
图3.2 汇流箱线路图
该汇流箱的接线方式为16进1出，即把相同规格的16路电池串列输入经汇流后输出1路直流。该汇流箱具有以下特点：
智能光伏防雷汇流箱具有以下特点
1)SDDL-16-1采用2mm的钢板热镀喷塑而成；
2)防护等级IP65，防水、防灰、防锈、防晒，能够满足室外安装使用要求；
3)可同时接入16路电池串列；
4)配置防反二极管防止逆流，最大耐压值≥1000VDC；
5)具有16路保护控制，每路的正负极都配置高压直流熔断器（最大电流
为16A），其耐压值可达DC1000V；
