50kw光伏发电建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)

50kw光伏发电建设项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

规划方案 15 5 光伏电站框图和设备选型 光伏组件及其阵列设计 根据项目当地的纬度和不同倾角方阵面全年所接受的日照辐射量分布情况，本工程光伏组件采取最佳倾角固定安装方式。 整个 50KW光伏发电系统分成 两个 不同的子系统，即独立模块，每个模块根据自身安装功率选择相应的逆变器或逆变器组合将光伏组件所输出直流电逆变为交流电， 供负载使用。 光伏电站系统框图如图 51所示。 图 51 光伏电站系统框图 太阳电池选型 为对比不同材料光伏组件的各项性能指标，本 50KW独立 光伏发电工程拟采用 阿特斯阳光电力有限公司 生产的型号为TDB156*15672p的单 晶硅光伏组件。 技术参数如表 51所示。 云南姚安县太阳能光伏电站工程 规划方案 16 标准测试条件（ STC）为标准条件下： 、 1000W/㎡的辐照度、 25℃的电池温度： 标准条件下稳定功率 Wp＝ 250W177。 3% 开路电压 Voc＝ 短路电流 Isc＝ 峰值电压 Vmp= 峰值电流 Lmp= 温度系数 Pm＝ ％ /℃ 边框 铝合金，表面阳极氧化 尺寸 (宽 *长 *厚 ) 1956*992*50mm 工作温度 40～ 85℃ 重量 23Kg 固定光伏组件 模块 由于太阳能电池组件和离网 逆变器都是可根据功率、电压、电流参数相对灵活组合的设备，整个 50KW光伏发电项目可采用模块化设计、安装施工。 模块化的基本结构： 50KW太阳能电池组件由 2个子系统组成，采用固定倾角安装。 每个子系统主要由光伏阵列、相应功率的逆变器以及各级配电装置构成。 这样设计有如下好处： ●各子系统各自独立，便于实现梯级控制，以提高系统的运行效云南姚安县太阳能光伏电站工程 规划方案 17 率； ●每个子系统是单独的模块，由于整个 50KW光伏系统是多个模块组成，各模块该又由不同的逆变器及与之相连的光伏组件方阵组成组成，系统的冗余度高，不至于 由于局部设备发生故障而影响到整个发电模块或整个电站，且局部故障检修时不影响其 他模块的运行； ●有利于工程分步实施； 各子系统组件安装方式 根据本项目所在当地纬度，在纬度角附近的朝向正南倾斜面上全年所接受日照辐射总量最多，本工程所在地纬度为 37度 ，对固定支架安装，本工程拟采用朝向正南（方位角 0度 ） 45度 固定倾角安装。 太阳电池方阵间距计算 在北半球，对应最大日照辐射接收量的平面为朝向正南，与水平面夹角度数与当地纬度相当的倾斜平面，固定安装的光伏组件要据此角度倾斜安装。 阵列倾角确定后，要注意 电池 板不被阴影遮挡。 固定方阵安装好后倾角不再调整或人工季节性调整。 子系统阵列设计 根据上述参数并匹配逆变器参数，我们选用双结单晶硅太阳能电池，每个太阳能电池 5串 20并 组成。 10路作为一组接入一个汇流箱。 云南姚安县太阳能光伏电站工程 规划方案 18 光伏电站系统构成总结 本 50KW (独立光伏发电系统由太阳能电池组件、方阵防雷接线箱、 逆变器、 蓄电池、 配电保护系统、电力变压器和系统的通讯监控装置组成。 光伏发电系统主要组成如下： ●50KW单晶硅太阳能电池组件及其支架； ●直流监测配电箱； ●光伏 逆变器； ●蓄电池； ●配电装置（交流配电和升 压变压器）； ●系统的计算机监控装置； ●系统的防雷及接地装置； ●土建、配电房等基础设施； 6 电气设计 电气一次部分 电气主接线 光伏电站电气主接线 本工程装机容量为 50KW，拟采用容量为 两个 30kW 的逆变器，整个发电系统为一个系统，系统配置 2台逆变器，容量 分别 按 30kVA考虑。 系统通过电缆将电能 供给负载使用。 云南姚安县太阳能光伏电站工程 规划方案 19 本工程中光伏电站的总装机容量在电网系统中所占比例较小， 电站运行时在电压偏差、频率、谐波和功率因数方面 满足实用要求并符合标准。 光伏电站运行时，选用的逆变器装置产生的谐 波电流的总谐波畸变率控制在 5%以内，符合《电能质量 公用电网谐波》（ GB145491993）和 山西 相关法规的规定。 本工程选配的逆变器装置输出功率因数能达到 ，可以在站内升压至 220V 电压等级接入电力系统。 无功补偿装置的设置待接入系统设计确定。 光伏电站站用电 因光伏电站无人值守，用电负荷非常少，站用电源考虑从附近的380V线路引接。 主要电气设备选择 （ 1）升压变及高低压配电装置的选择 升压变选择用免维护的干式变压器。 高压开关柜选用中压环网柜，配负荷开关加高遮断容量后备式限 流熔断器，低压开关柜选用GCS 低压抽出式开关柜。 （ 2）配电变压器的保护 配电变压器的保护配置采用具有接通、隔断和接地功能的三工位负荷开 关加高遮断容量后备式限流熔断器组合的保护配置，既可提供额定负荷电流，又可断开短路电流，并具备开合空载变压器的性能，能有效保护配电变压器。 云南姚安县太阳能光伏电站工程 规划方案 20 （ 3）高遮断容量后备式限流熔断器的选择 由于光伏并网发电系统的造价昂贵，在发生线路故障时，要求线路切断时间短，以保护设备。 高遮断容量后备式限流熔断器选择 合适的熔断器及熔丝，该类产品具有精确的时间 电流特性；有良好的抗老化能力； 达到熔断值时能够快速熔断；要有良好的切断故障电流能力，可有效切断故障电流等特性。 通过选用性能优良的熔断器，能够大大提高线路在故障时的反应速度，降低事故跳闸率，更好地保护整个光伏 离网 发电系统。 （ 4）中压防雷保护单元 中压防雷保护单元选用复合式过电压保护器，该过电压保护器采用硅橡胶复合外套整体模压一次成形，外形美观，引出线采用硅橡胶高压电缆，除四个线鼻子为裸导体外，其他部分被绝缘体封闭。 可有效限制大气过电压及各种真空断路器引起的操作过电压，对相间和相对地的过电压均能起到可靠的限制作用。 该产品可直接安装在高压 开关柜的底盘或互感器室内。 安装时，只需将标有接地符号单元的电缆接地外，其余分别接 A、 B、 C 三相即可。 （ 5）中压电能计量表 中压电能计量表是真正反应整个光伏并网发电系统发电量的计量装置，其准确度和稳定性十分重要。 采用性能优良的高精度电能计量表至关重要。 为保证发电数据的安全，在高压计量回路同时装一块机械式计量表，作为 IC 式电能表的备用或参考。 该电表不仅要有优越的测量技术，还要有非常高的抗干扰能力和云南姚安县太阳能光伏电站工程 规划方案 21 可靠性。 同时，该电表还可以提供灵活的功能：显示电表数据、显示费率、显示损耗（ ZV）、状态信息、警报、参数等。 此外，显示的内容、功能和参数可通过光电通讯口用维护软件来修改。 通过光电通讯口，还可以处理报警信号，读取电表数据和参数。 （ 6）监控装置 采用高性能工业控制 PC 机作为系统的监控主机，配置光伏并网系统多机版监控软件，采用 RS485 通讯方式，连续每天 24小时不间断对所有 离网 逆变器的运行状态和数据进行监测。 能实时显示电站的当前发电总功率、日总发电量、累计总发电量、累计 CO2 总减排量以及每天发电功率曲线图。 可查看每台逆变器的运行参数，主要包括：直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、交流电流、逆变器机内温度、 时钟、频率、当前发电功率、日发电量、累计发电量、累计CO2 减排量、每天发电功率曲线图等。 所有逆变器的运行状态，采用声光报警方式提示设备出现故障，可查看故障原因及故障时间，监控的故障信息至少包括以下内容：电网电压过高、电网电压过低、电网频率过高、电网频率过低、直流电压过高、逆变器过载、逆变器过热、逆变器短路、散热器过热、逆变器孤岛、 DSP 故障、通讯失败等。 此外，监控装置可每隔 5分钟存储一次电站所有运行数据，可连续存储 20年以上的电站所有的运行数据和所有的故障纪录。 监控软件具有集成环境监测功能，主要包括日 照强度、风速、风向、室外和室内环境温度和电池板温度等参量。 云南姚安县太阳能光伏电站工程 规划方案 22 （ 7） 环境监测仪 本系统配置 1套环境监测仪，用来监测现场的环境温度、风速、风向和辐射强度等参量，其 RS485通讯接口可接入并网监控装置的监测系统，实时记录环境数据。 （ 8）过电压保护及接地 为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠，防止因雷击、浪涌等外在因素导致系统器件的损坏等情况发生，系统的防雷接地装置必不可少。 （ 9）过电压保护 本工程光伏 离网 发电系统的防雷接地装置按三级防雷建筑物考虑，构筑物的防雷主要采用避雷带进行防雷保护。 并根据厂地实际情况 适当布置避雷针以防直击雷的危害。 对于运行设备的投入或退出，电力系统的故障等情况而导致系统参数的改变，结果形成电气设备内部过电压情况，采取在开关柜的出线端加装过电压保护器措施。 （ 10）接地 本工程的接地主要包括以下几个方面： ① 防雷接地 包括避雷带以及低压避雷器等。 ② 工作接地 包括逆变器的中性点、电压互感器和电流二次侧线圈。 ③ 保护接地 包括太阳能电池支架、控制器、逆变器、配电柜外壳、电缆外 皮、穿线金属管道的外皮。 云南姚安县太阳能光伏电站工程 规划方案 23 ④ 屏蔽接地 包括电子设备的金属屏蔽 本工程接地网设计原则为以水平接地体为主，辅以 垂直接地体的人工复合接地网，接地电阻应不大于 4Ω。 接地装置的电位、接触电位差和跨步电压差均能满足要求。 接地网经常有人的走道处应铺设砾石，沥青路面下或在地下装设两条与接地网相连的 “帽檐式 ”均压带。 水平接地体采用镀锌扁钢 ,垂直接地体采用镀锌钢管。 （ 11）照明和检修网络 本工程采用照明与动力混合供电的方式。 正常照明网络电压为380/220V。 事故照明采用应急灯。 检修电源设置检修箱，由配电间供电。 检修配电箱的容量应根据其检修范围内检修用电焊机台数和检修负荷大小确定，每个检修单元的检修配电箱应连接成检修网络。 （ 12）电缆设施及防火 ① 电缆的选取 本 50KW太阳能光伏 发电系统电缆的选取主要考虑以下因数：电缆的绝缘性能、电缆的耐热阻燃性能、电缆的防火防光、电缆的敷设方式、电缆的大小与规格等。 综合以上因数，本工程中，组件与组件之间的连接电缆选用耐热、防化学物质、防潮、防暴晒电缆；方阵内部和方阵之间的连接电缆选用防潮、防暴晒电缆。 电力电缆选用铜芯交联聚乙烯电缆 和 铜芯聚氯乙烯电缆。 ② 电缆设施 主要 采用桥架及 穿管 相结合的敷设方式。 云南姚安县太阳能光伏电站工程 规划方案 24 ③ 电缆防火 为防止电缆着火时火灾蔓延造成严重的后果，本期工程采取以下措施： 1) 配电 室内及由配电室引出的电力电缆、控制电缆、测量信号电缆均采用阻燃措施。 2) 在电缆沟分支处和进入建筑物的入口处应设立防火门或防火隔断。 3) 在电缆敷设完成后，将所有的电缆孔洞，所有高低压开关柜、控制屏、保护屏、动力箱、端子箱处要求采用有效阻燃材料进行防火封堵。 （ 13）逆变器 并网型逆变器选型时除应考虑具有过 /欠电压、过 /欠频率、防孤岛效应、短路保护、逆向功率保护等保护功能外，同时应考虑其电压（电流）总谐波畸变率较小，以尽可能减少对电网的干扰。 整个光伏系统采用 的 逆变器具有自动检测功能，并能够随着太阳能组件 接受的功率，以最经济的方式自动识别并投入运行。 本工程拟选用的 合肥阳光的 逆变器，输入直流电压范围DC430800V，最大允许输入电压 900V，输出交流电压为 380V，功率因数大于 ，谐波畸变率小于 3%THD。 云南姚安县太阳能光伏电站工程 规划方案 25 云南姚安县太阳能光伏电站工程。