光伏电站的设计与运行(华北电力大学)教程.pptx

华北电力大学 可再生能源学院 能源工程及自动化教研室 华北电力大学 太阳能中心 朱红路 . Email:hongluzhu@,cn 光伏电站设计、运行 Design and Operation of Photovoltaic Plants 实例说明光伏电站的设计 大型光伏电站的系统组成 大型光伏电站的施工 光伏并网对电网的影响 光伏电站的设计 敦煌 总体技术方案 “集中安装建设,多支路上网” ? ● 在电气线路上,分为8个独立的1MWp分系统,分别发电上网; ? ● 1MWp分系统包括5个200kWp 的发电单元、一台1000kVA变压器; ? ● 每个发电单元由200kWp组件、200kVA并网逆变器组成,输出0.4kV三相交流电. ? 特点: ● 每个200kWp的发电单元即是一个低压并网光伏发电系统 * 直接并网给用户供电, * 经变压器升压后并入高压电网 ? ● 8个独立的1MWp并网光伏分系统之间没有任何电气联系. * 可分别实施工程建设及运行与维护管理; * 局部故障检修时不影响整个系统的运行. ? ● 可灵活地以各种“交钥匙工程”方式进行项目建设 : * 整体承包、分系统承包、单个发电单元分包等. ? ● 便于进行各种不同元器件设备、不同技术设计的技术经济性能评估. * 国产设备和进口设备; * 晶体硅、非晶硅、及其他组件; * 不同安装方式(固定式、单轴跟踪及全跟踪等) 图1. 单个发电单元原理框图 图2 1MWp并网光伏发电分系统原理框图 图3 8MWp并网光伏发电系统原理总框图 二. 系统构成 ? ● 光伏阵列: 包括太阳电池组件、支承结构(支架及基础等)、接线箱、电缆电线等; ? ● 直流-交流逆变设备: 包括直流屏、配电柜、并网逆变器等; ? ● 升压并网设施: 包括升压变压器、户外真空断路器、高压避雷器等; ? ● 控制检测系统: 包括系统控制装置、数据检测及处理与显示系统、远程信息交换设备等; ? ● 附属设施: 防雷及接地装置、清洁设备、厂房及办公室、围栏、通道及道路等. 三. 主要设备及其主要技术要求 █ 太阳电池组件: ◆ 总容量8MWp.优选晶体硅组件.适量试用其他组件. █ 支承结构: ◆ 足够的强度;防腐蚀. █ 并网逆变器: ◆ 有最大功率跟踪(MPPT)功能;效率＞93％. █ 升压变压器: █ 控制检测及远程信息交换: ◆??? 采集并记录运行数据，如气象资料、电性能参数、设备工作状态等; ◆??执行相关的控制操作,如切合逆变器的输出、太阳电池方阵的输出, ◆ 有自动跟踪时太阳电池方阵的跟踪控制等; ◆??? 系统故障的自动保护功能,记录并保存故障信息,发送报警信号; ◆ 遥控、遥测等远程信息交换功能. █ 机房与办公室: █ 防雷及接地保护: ◆??? 符合国家标准规定的技术要求; ◆??? 直流侧与交流侧都需有接地保护; ◆ 有足够的防雷保护范围,并且不得遮挡光电场的太阳辐射. █ 场地道路: █ 防护围栏: ◆??? 足够的高度和强度以满足防护要求; ◆ 距光伏方阵有一定的距离以免遮挡光电场的太阳辐射. 四. 发电量预测 ? 1.? 气象资料 表2. 敦煌地区太阳辐射数据表 2. 倾斜面光伏阵列表面的太阳辐射量: ? 从气象站得到的资料,一般为水平面上的太阳辐射量,须换算成光伏阵列倾斜面的辐射量,才能进行光伏系统发电量的计算. ? ?计算日辐射量的公式: Rβ= S×[sin(α-β)/sinα] + D 式中; Rβ— 倾斜方阵面上的太阳总辐射量 D — 散射辐射量,假定D与斜面倾角无关; S — 水平面上的太阳直接辐射量 β— 方阵倾角 α— 中午时分的太阳高度角. 对于北半球地理纬度=Φ的地区, α与太阳赤纬角δ的关系如下: