自动生成10mw光伏电站科研报告(编辑修改稿)

自动生成10mw光伏电站科研报告(编辑修改稿)内容摘要：

献。 公式 Ht = Hbt + Hdt + Hrt 公式 Ht1 = f(β ， γ ， ρ ， N， E， Hbt， Hdt) 公式 Ht2 = f(β ， γ ， ρ ， N， E， Hbt， Hdt) 公式 Ht3 = f(ρ ， N， E， Hbt， Hdt) 注：公式 1 为计算倾斜面上月平均辐射量的基础公式 公式 4 为各种跟踪方式倾斜面上月平均辐射量的简式 Ht—— 倾斜面上的月平均辐射量 Ht1—— 固定式倾斜面上的月平均辐射量 Ht2—— 单轴跟踪倾斜面上的月平均辐射量 Ht3—— 双轴跟踪倾斜面上的月平均辐射量 Hbt—— 直接太阳辐射量 Hdt—— 天空散射辐射量 Hrt—— 地面反射辐射量 β —— 倾斜面与水平面之间的夹角 γ —— 倾斜面的方位角 ρ —— 地面反射率，取值为 (见附表 ) N—— 当地纬度 E—— 当地经度 不同地表状态的反射率 地面状态 反射率 地面状态 反射率 地面状态 反射率 沙漠 ～ 干湿土 湿草地 ～ 干燥地带 ～ 湿黑土 新雪 湿裸地 ～ 干草地 ～ 冰面 、最佳的阵列倾角 βbest 最佳 阵列倾角共列出了两种计算方法，第一种为全年接受辐射量最大原则，第二种为全年最大发电量原则。 公式 βbest = f(ΣHt ， β ) 公式 1 的描述： 设定方阵倾角为 0176。 计算出方阵倾角为 0176。 时全年各月阵列倾斜面平均日辐照度平均值。 增大方阵倾角，重复 2 步操作，直到方阵倾角增大为 90176。 ，得到 91 组 P1，与最大值相对应的倾角即最优倾角。 公式 βbest = f(ΣEp ， β) 公式 2 的描述： 确定光伏阵列倾斜面上的平均辐照度、组件透风状况、组件类型、组件 功率温度系数、当地全 年各月环境温度等。 得到全年各月方阵温度损耗。 设定方阵倾角为 0176。 计算全年各月阵列倾斜面平均日辐照度。 假定一定容量的方阵，考虑温度损耗计算各月发电量的平均值。 增大方阵倾角，重复 5 步操作，直到方阵倾角增大为 90176。 ，得到 91 组结果，与最大值相对应的倾角即最优倾角。 公式 ΣEp =ΣHt *(1+ ( f – T ) * γ) 注：公式 1 为循环 β ，得到 ΣHt 最大值的最佳倾角计算简式 公式 1 为循环 β ，得到 ΣEp 最大值的 最佳倾角计算简式 公式 3 为 ΣEp 的计算简式 Ht—— 倾斜面上的月平均辐射量 βbest —— 最佳的阵列倾角 Ep—— 各月发电量 β —— 阵列倾角 f—— 组件的工作温度 T—— 标准测试条件下组件工作温度 25℃ γ —— 功率温度系数 根据上述 公式计算及综合考虑，阵列倾 角为 35176。 ，阵列方位为0176。 逆变器的选型 对于逆变器的选型，本工程按容量提出三种方案进行比选：方案一选用 500kw逆变器；方案二选用 250kW逆变器。 方案一：选用 500kW 逆变器 ，整个工程配 20 台 500kW 逆变器。 目前国内外厂家都 可以提供该容量的逆变器，设备选择范围广，该方案的优点是单台逆变器容量大，主变压器数量少，整个系统效率较高，施工维护工作量小。 缺点是单台逆变器容量大，在运行过程中如果发生故障，则故障影响的范围大。 在国外大容量逆变器的使用已经非常 普遍，而我国光伏发电行业处于高速发展阶段，国内使用 500kW 容量逆变器的工程越来越多，已经成为逆变器选择的主流。 方案二：选用 250kW 的逆变器，整个工程配 40 台 250MW 逆变器。 现在 SMA、 SolarMax、 Powerone、 Conergy、 Xantrex、 Sungrow 等品牌都能 够生产 250kW 逆变器，在产品选择上不存在问题，生产运行经验也非常丰富。 以下 对 二 种方案的逆变器经济性进行比较，见下表（逆变器按照国产设 备报价）。 逆变器经济比较 序号 项目 方案一（万元） 方案二（万元） 1 250kW 逆变器 25*40 0 2 500kW 逆变器 0 45*20 3 总计 1000 900 4 差价 0 +100 综合以上内容，本工程选用户外型 500kW 逆变器，整个工程配20 台。 逆变器基本参数如下： 逆变器参数 直流侧参数 交流侧参数 最大直流电压 V 900 额定输出 功率 W 500k 满足 MPPT电压范围 450～ 820 最大交流输出电流 A 793 最大直流功率 W 550k 额定电网电压 V 400 最大输入电流 A 1200 允许电网电压 V 310～ 450 最大接入路数 总电流波形畸变率 3% MPPT路数 1 功率因数 (超前 )～(滞后 ) 其它 最大效率 宽度 欧洲效率 高度 防护等级 IP20 深度 隔离 含变压器 重量 光伏方阵设计 本工程设计 容量为 10MWp ，按最大功率计算，实际布置为, 共采用 TSM200DC80 200W 型太阳能电池 49920 片。 本工程的太阳能电池组件的放置形式采用固定式，分为 10 个 单元 进行布置， 1MWp 一个单元。 每个单元设置一个逆变器室，配置 2 台 500kW 的逆变器，全场分散布置。 考虑检修，东西向每隔 50m左右设一个宽 1m 的检修通道。 方阵接线方案设计 电池串 并联 数 电池组件串 并联 数的确定主要依据其 组件的电性能参数、逆变器的参数、 当地 温度和瞬时辐射强度对开路电压、工作电压及功率的影 响来分析。 1） 本工程 10MWp 单元太阳能光伏电池组件选用 TSM200DC80 200W 组件，逆变器容量选用 500kW, 以下对相关公式及 原则 做简要介绍： 公式 Vmp ( f ) = Vmp ( 1 + γ △ T ) ㏑ ( e + β △ S ) 公式 Voc ( f ) = Voc ( 1 + γ △ T ) ㏑ ( e + β △ S ) 公式 △ T = T – T ( f ) 公式 △ S = S / S ( f ) – 1 公式 PYmax =(Sti， fe， Vmp (S， f )， Voc (S， f )) 公式 Sti=(RH， ρ， hPa， YN， JD , WD , ti， β， γ) 原则 逆变器最大直流输入功率 ＞ PYmax * Ns * Np 原则 逆变器最小 MPPT 电压 ＜ Vmp ( f ) * Ns 原则 逆变器最大直流开路电压 ＞ Voc ( f ) * Ns 原则 组件系统最大电压 ＞ Voc ( f ) * Ns 注：公式 2 为计算组件任意温度下 Vmp( f ) 和 Voc( f )， Voc( f )主要应用为冬季组件工作温度， Vmp( f )夏季组件工作温度 公式 5 为循环一 年计算每个时刻相对理想状态下组件的瞬时输出功率的简式，其中的最大值定义为组件全年最大输出功率 PYmax 公式 6 为 任意时刻相对理想状态下阵列倾斜面上的辐照度的简式 Ns——每台逆变器接入 组件串联数 Np——每台逆变器接入 组件并联数 Imp——组件最大功率时电流 f——为组件的工作温度 fe——为任意的环境温度 S——为倾斜面辐照度 K——℃ ㎡ /W Pymax——组件全年最大输出功率 Vmp(f) ——任意温度及辐照度时组件最大功率时电压 Vmp——标准测试条件下的最大功率时电压 Voc(f) ——任意温度及辐照度时组件开路电压 Voc——标准测试条件下的组件开路电压 T——标准测试条件下组件工作温度 25℃ T(f) ——任意组件工作温度 S——标准测试条件下的辐照度 1000W/㎡ S(f) ——f 温度下相应辐照度 γ——开路电压温度系数 e——常数 β—— Imp——STC 下组件最大功率时电流 β——阵列倾角 γ——阵列方位 PYmax——组件全年最大输出功率 RH——相对湿度 YN——云量 ρ——地面反射率 hPa——大气压 ti——任意时刻 Sti——任意时刻相对理想状态下阵列倾斜面 上的辐照度 JD——当地经度 WD——当地纬度 附表：组件串并联计算列表 串联数 并联数 逆变器数量 总安装容量 计划安装容量 17 148 20 MW 10 MW 17 147 20 10 MW 10 MW 17 146 20 MW 10 MW 17 145 20 MW 10 MW 17 144 20 MW 10 MW 17 143 20 MW 10 MW 17 142 20 MW 10 MW 16 157 20 MW 10 MW 16 156 20 MW 10 MW 16 155 20 MW 10 MW 16 154 20 MW 10 MW 16 153 20 MW 10 MW 16 152 20 MW 10 MW 15 167 20 MW 10 MW 15 166 20 MW 10 MW 15 165 20 MW 10 MW 15 164 20 MW 10 MW 15 163 20 MW 10 MW 15 162 20 MW 10 MW 根据上表，最终确定组件串联数 =16，组件并联数 =156。 光伏阵列直流防雷汇流 箱的设计 由于逆变器的输入回路数量有限以及为了减少光伏组件到逆变器之间的连接线和方便日后维护，需要在直流侧配置汇流装置，本系统可采用分段连接、逐级汇流的方式进行设计，即在户外配置光伏阵列防雷汇流箱（以下简称“汇流箱”），采用汇流箱将多串电池组件进行汇流，然后再输入直流配电柜，再至逆变器，使逆变器的输入功率达到合理的值，同时节省直流电缆，降低工程造价。 本工程汇流箱回路数量主要根据电池板布置确定选用 16 路电池串并 列。 光伏阵列防雷汇流箱的性能特点如下： 户外壁挂式安装，防水、防锈、防晒，满足室外安装使用要求； 可同时接入 6～ 16 路电池串列，每路电池串列 输入的最大电流为 10A； 电池串列的最大开路电压为 DC1000V； 每路电池串列配有光伏专用高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 用高压防雷器； 直流输出母线端配有可分断的直流断路器； 汇流箱参数 光伏阵列输入路数 16 汇流箱输出路数 1 每路熔丝额定电流 A 10 防雷器 有 最大接入开路电压 V 1000 防雷失效检测 无 防护等级 IP65 监控单元 有 直流配电柜设计 汇流箱输出的直流电通过直流配电柜进行汇流，再与并网逆变器连接，方便操作和维护。 直流单元的设计主要是确定直流单元数量及选择合适的直流单元，以下对直流单元数量计算及直流单元选择的原则做简要介绍。 公式 Nz= Ni* M 公式 Imp( f )= Imp * S / Sf ( 1 + α(TT(f))) 原则 Pzi ＞ N s* Np / M 原则 Izi ＞ Np / M * Imp( f ) 注：公式 1 为计算直流单元数量 公式 2 为夏季阵列输入直流单元的最大电流 原则 2 为选择直流单元的基本原则 Nz——直流单元数量 Ni——逆变器数量 M——每台逆变器 MPPT 个数 Ns——每台逆变器接入 组件串联数 Np——每台逆变器接入 组件并联数 Imp——组件最大功率时电流 Imp(f)——任意温度及辐照度时组件最大功率时电流 f——为组件的工作温度 S——为倾斜面辐照度 Pymax——组件全年最大输出功率 S——标准测试条件下的辐照度 1000W/㎡ S(f) ——f 温度下相应辐照度 α——短路电流温度系数 T——标准测试条件下组件工作温度 25℃ T(f) ——任意组件工作温度 确定如下参数的直流单元数量 20 台。 直流单元参数 接入直流路数 10 输出直流路数 1 最大输入直流功率 KW 550 直流电压表 有 最大输入输出总电流 A 1200 防雷器 有 绝缘强度 V 2500 防雷失效检测 有 最大接入开路电压 V 1000 监控单元 有 防护等级 IP20 光伏发电工程年上网电。