皇明教育基地20mw太阳能光电建筑一体化应用示范项目技术方案(编辑修改稿)

皇明教育基地20mw太阳能光电建筑一体化应用示范项目技术方案(编辑修改稿)内容摘要：

小；  密封防水多功能接线盒，防护等级达到 IP65，内装旁路二极管，有效防止热斑效应造成的电池烧毁等质量事故；  阳极氧化铝边框和出厂所携带的接线盒确保安装简便快捷。 详细参数如下： 规格型号 HG295 开路电压 Voc(V) 最大工作电压 Vmp(V) 短路电流 Isc(A) 最大工作电流 Imp(A) 最大功率 Pmp(W) 295 组件实际效率 ηc(%) % 电池片数量及连接 72（ 12179。 6 ） 最大系统电压 (V) 1000VDC 外形尺寸 (mm) 1956179。 992179。 50 重量 (kg) 8 光伏并网逆变器 本工程光伏 并网逆变器选择株洲南车时代电气股份有限公司生产制造的 GTI500型4台集中型并网逆变器。 9 光伏阵列汇流的设计 为了减少直流侧电缆的接线数量，提高系统的发电效率，需要设计光伏阵列汇流装置，该装置就是将一定数量的电池串列汇流成 1 路直流输出。 本公司根据光伏系统的特点，设计了光伏阵列汇流箱，该汇流箱的每路电池串列输入回路配置了耐压为 1000V 的高压熔丝和光伏专用防雷器，并可实现直流输出手动分断功能。 主要性能：直流防雷汇流箱的工作模式为 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： 防护等级 IP65，防水、防灰、防锈、防晒、防盐雾，满足室外安装的要求； 可同时接入 16路电池串列，每路电池串列的允许最大电流 16A； 每路接入电池串列的开路电压值可达 1000V； 每路电池串列的正负极都配有光伏专用中压直流熔丝进行保护，其耐压值为 DC1000V； 直流输出母线的正极对地、负极对地、正负极之间配有光伏专用中压防雷器，其额定电流 ≥15KA ，最大电流 ≥30KA ； 直流输出母线端配有可分断的直流断路器。 直流防雷配 电柜 主要性能 ： 光伏并网发电系统配置的直流防雷配电单元，安装在配电室内，主要是将汇流箱输出的直流电缆接入后进行汇流、配电，再与并网逆变器连接，方便操作和维护。 主要性能特点如下： 每个 500KW并网逆变器配置 1个直流 500KW的防雷配电柜； 每个直流防雷配电单元具有 6路直流输入接口，可接 6台汇流箱； 每路直流输入侧都配有可分断的直流断路器和防反二极管； 直流母线输出侧都配置光伏专用防雷器，其额定电流 ≥ 20KA，最大电流 ≥ 40KA； 直流母线输出侧配置 1000V直流电压显示表。 电气原理图 ： 本系统的直流防雷配电单元按照 500kW 的直流配电单元进行设计，直流输入可接 6路汇流箱，其电气原理部分示意图如下： 直流配电柜电气原理图 11 交流配电单元 本工程 选择 1000kW 容量交流配电柜 2 台。 交流配电 柜 选用 GCK 型低压抽出式开关柜， 设置专用标识。 与市电连接的开关柜中应设置手动和自动断路开关，并有可视断开点的机械开关， 其 电器元件选用 经 CCC 认证的产品。 交流防雷配电柜主要是通过配电给逆变器提供并网接口，该配电柜含网侧断路器、防雷器，配置发电计量表、逆变器并网接口及 交流电压电流表等装置。 每台逆变器的交流输出接入交流配电柜，经交流断路器接入升压变压器的 侧，并配有逆变器的发电计量表。 每台交流配电柜装有交流电网电压表和输出电流表，可以直观地显示电网侧电压及发电电流。 12 线缆、桥架及光伏支架 等 电缆 选用 天津塑力、特变电工、无锡远东 品牌 产品。 电气连接应有牢固的机械强度使热循环引起的松动减小到最小并提供足够的电源线扣。 在光伏组件和充电控制器间只能够采用防水、机械良好和表皮防紫外线的电缆连接。 导线连续通过的最大电流额定值应不小于总阵列短路电流的 125%，并且不小于 导线过电流保护器件的额定值。 桥架采用冷轧板、热镀锌桥架。 支架采用钢结构支架（热镀锌处理）。 室外五金件采用不锈钢形式。 13 接入电网方案 光伏并网发电系统的电网接入有低压接入和高压接入两种方案。 （一）低压电网接入 并网系统接入三相 400V 或单相 230V 低压配电网，通过交流配电线路给当地负荷供电，剩余的电力馈入公用电网。 根据是否允许向公用电网逆向发电来划分，分为可逆流并网系统和不可逆流并网系统。 可逆流并网系统 对于可逆流并网系统，一般发电功率不能超过配电变压器容量的 30%，并需要对原有 的计量 系统改装为双向表，以便发、用都能计量。 不可逆流并网系统 对于不可逆流并网系统，一般有两种解决方案： � 系统安装逆功率检测装置，与逆变器进行通讯，当检测到有逆流时，逆变器自动控制发电功率，实现最大利用并网发电且不出现逆流采用双向逆变器 +蓄电池组，实现可调度式并网发电系统可调度式并网发电系统，配有储能环节 (目前一般采用蓄电池组 )。 光伏阵列经双向逆变器给蓄电池充电，同时并网发电。 并网发电功率由测控装置根据当地负荷的实际功率来调整，在光照能量不足时，可由蓄电池提供能量。 （二）高压电网接入 并网系统通过 升压变压器接入 10KV 中压 电网，升压并网系统应采用单独的上网变压器，向上级电网输电。 （三）本工程并网系统接入 10KV电网 （接入系统最终以接入系统审查意见为准） 装置： 10kV配电装置选用户内成套装置 KYN2812，铠装移开式交流金属封闭开关柜共计 5台，其中 2台作为变压器的进线柜，一套联络、母联柜， 1台计量柜， 1台出线柜，均采用加强绝缘结构，三相交流 50赫兹的户内成套配电装置。 主要用于电力系统和工矿企业变电所受电、配电，还可用于控制频繁起动的高压电动机等。 本开关能满足 GB390DL40 IEC298等标准要求，并具有防止误操作断路器，防止带负荷推拉手车、防止带电关合接地开关、防止接地开关在接地位置送电和防止误入带电间隔等 “ 五防 功能。 主要技术参数： 1. 额定电压 12KV 2. 额定电流 630A 3. 额定频率 50Hz 4. 额定短时耐受电流 20KA 5. 额定峰值耐受电流 50KA 6. 额定雷电冲击耐受电压（相间、相对地 75KV)(端口间 85KV） 7. 额定热稳定电流（ 4S） 20KA 8. 防护等级 IP4X 9. 10外形尺寸 (宽 179。 深 179。 高 ) 800179。 1500179。 2300mm a) 真空断路器 型 号： ZN8512 额定电压： 12kV 额定电流： 630A 额定短路开断电流： 额定短时耐受电流 /时间： b) 电流互感器 型 号： LZZBJ912 额定电压： 12kV 变 比： 100/5A 准确等级： 10P/ c) 电压互感器 型 号： JDZ106 变 比： 10/ √3 /√3 /√3 /由本电站容量较小， 10kV 侧进出线回路数只有 3回，本阶段拟采用单母线接线，接线简单、可靠性较高，便于操作和运行维护， 接线方式示意图如下。 14 数据采集、监控及通讯系统 光伏系统数据检测、远传是采用太阳能专用工控机、数据采集器和显示装置及与其配套的太阳能专用监控软件来检测、远传太阳辐射量、光伏组件直流输入电压、电流、温度、逆变器输入 /输出电压及电流及输出计量等。 由于采集参数的多样性和分散性，系统采用了分布式数据采集的结构模式。 所谓分布式数据采集，就是利用电量隔离变送器、温度传感器、太阳辐射测量仪等设备就近分散采集现场数据，通过智能数据采集模块的 RS485串行数据总线技术将采集到的数据传送至 数据采集器，然后通过以太网连接监测计算机 ，监测计算机 进行集中的数据统计和处理。 15 系统防雷、接地设计 防雷设计 防雷击包括防直击雷、防雷电感应、防雷电侵入波，主要措施有设置避雷装置和防雷接地。 本工程应采用如下措施，以保护设备免受直击雷和雷电侵入波的危害。 电气设备直击雷保护： 直击雷保护分光伏电池组件和交、直流配电系统的直击雷保护。 光伏组件制造厂家有对防雷电保护的要求。 光伏组件安装支架和基础钢筋等均应可靠地与接地网相连接。 站内光伏电池组件防直击雷措施，光伏电池组件边框为金属，将光伏电池组件边框与支架可靠连接，然后与接地网连接，光伏 电池组件可防止半径为 30m的滚雷，为增加雷电流散流效果，可将站内所有光伏电池组件支架可靠连接。 交、直流配电系统的直击雷保护 交、直流配电系统均布置在室内。 屋顶设避雷带，用于交、直流配电系统的直击雷保护。 配电装置的雷电侵入波保护 根据《交流电气装置的接地》 (DL/T6211997)和《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 DL/T6201997 中规定，在 10kV母线上装设一组无间隙氧化锌避雷器对雷电侵入波和其他过电压进行保护；每面 10kV开关柜设一组过电压保护装置； 为防止感应雷、浪涌等情况造 成过电压而损坏配电室内的并网设备，其防雷措施主要采用防雷器来保护。 太阳能光伏电池串列经汇流箱后通过电缆接入直流防雷配电单元，汇流箱和配电柜内都配置防雷器。 接地 充分利用每个太阳能光伏电池组件支架的钢筋作为自然接地体，根据现场实际情况及土壤电阻率敷设不同的人工接地网，以满足接地电阻的要求，重点区域加强均匀布置以满足接触电势和跨步电压的要求。 保护接地的范围： 根据《交流电气装置的接地》 (DL/T6211997)规定，对所有要求接地或接零的设备均应可靠地接地或接零。 所有电气设备外壳、开关装置和开关 柜接地母线、架构、电缆支架、和其它可能事故带电的金属物都应可靠接地。 本系统中，支架、太阳能板边框以及连接件均是金属制品，每个子方阵自然形成等电位体，所有子方阵之间都要进行等电位连接并通过引下线与接地网就近可靠连接，接地体之间的焊接 点应进行防腐处理。 目 录 一、工程概况 ........................................ 0 工程概况 ........................................ 1 项目实施进展情况 ................................. 2 二、示范目标及主要内容 ............................... 4 示范目标 ........................................ 4 主要内容 ........................................ 4 三、技术方案 ...................................... 11 （一）建筑围护结构体系 .............................. 11 （二）光电系统技术设计方案 .......................... 10 设计依据及原则 .................................. 10 光电建筑一体化设计 ............................... 12 并网系统设计 .................................... 12 主要产品、部件及性能参数 .......................... 14 系统能效计算分析 ................................ 27 技术经济分析 .................................... 26 （三）节能量计算 ................................... 27 （四）运行维护和管理 ................................ 27 运行维护 ....................................... 27 管理 ........................................... 28 （五）数据监测与远传系统 ............................ 29 数据检测 ....................................... 30 远传系统 ....................................... 30 （六）进度计划与安排 ................................ 32 项目进度计划 .................................... 34 项目进度安排 ..........................。