工程编号:CHEC.NE-F193S
英利唐县马家峪40MW太阳能光伏
发电项目一期
施工图方案
编制单位:中国华电工程(集团)有限公司
二零一三年六月
1概述
1.1建设规模、地理位置
本项目位于河北唐县马家峪,项目规划规模40MWp,分两期建设,本期建设规模为20MWp。采用250Wp多晶组件。分成20个1MWp单元。 功夫杯
1.2电气设计
本期建设规模20MWp。采用250Wp多晶组件。分成20个1MWp单元。项目位于山地,沿着山坡布置。采用集成式MW逆变房,户外美式升压箱变,就地升至至35KV。根据光伏布置场地,20MW分成3回或4回35KV线路接入35KV 开关站,再汇聚成一回35KV线路送出至电网并网发电。 1.3土建设计
本项目不设置土建式逆变房,采用集成式MW逆变房(预装式),配置户外35KV升压箱变。设置35KV开关站,满足35KV线路汇集及外送、无功补偿,及运维人员办公。
2系统总体方案设计
本工程采用“积木式”技术方案,分块发电、集中并网方案,将系统分成若干
个光伏发电单元,每个发电单元直流汇集、逆变器将直流电力逆变为低压交流电
力,经过低压配电装置接入35KV升压变压器,最终以35kV接入项目地附近方
公共电网。
本项目按照20个1.0MWp光伏并网发电单元进行设计,每个发电单元配置
2台 500kW并网逆变器,逆变器采用预装式逆变器,不新建建筑。每个光伏并
网发电单元的电池组件采用串并联的方式组成多个太阳能电池阵列,太阳能电池
雨水循环系统阵列输入光伏方阵初级防雷汇流箱、次级直流汇流箱后,经光伏并网逆变器和交
流低压配电柜接入35kV升压变压器。
2.1光伏组件选型
目前,国内市场上以多晶硅太阳能电池组件为主。其功率范围在230Wp至
310Wp之间,其中主流产品的功率为245Wp、250Wp和255Wp。考虑其产品出
货率及价格等因素。本项目拟使用250Wp组件较为合理。250Wp太阳能电池组
件参数如下表所示:
性能参数性能参数峰值功率(W) 250±3% 工作温度-40°C ~85°C
开路电压(V oc) 38.4 Pm温度系数-0.45%/°C
体内卫生巾
湖水净化
V oc温度系数-0.33%/°C 短路电流(Isc) 8.88
工作电压(Vmppt) 30.4 Isc温度系数0.06%/°C
工作电流(Imppt) 8.24 玻璃 3.2mm低铁钢化玻璃
最大保险丝额定值 15A 电池片 60片多晶156x156mm 尺寸(L*W*H) 1650*990*40 密封材料 EV A
接线盒防护等级 IP65 重量(kg) 19.1
最大过载电流 (A) 15 线缆 1100mm/4mm²
最大系统电压 (V) 1000V DC 连接器 MC4
45±2℃边框阳极氧化铝合金6063T5额定电池工作温度
(NOCT)
2.2并网逆变器选型
2.2.1逆变器作用及原理
太阳电池的输出为直流电能,需转换为交流电能后才能对交流负载供电。光伏并网系统主要由太阳能电池方阵和并网逆变器以及升压系统组成。并网逆变器是并网光伏发电系统中的关键设备,没有它就谈不上并网发电。并网逆变器的基本功能,是把来自太阳能电池方阵的直流电转换成交流电,并把电力输送给与交流系统连接的负载设备,同时把剩余的电力倒流入电网中。还具有最大限度地发挥太阳能电池方阵性能的功能和异常时或故障时的保护功能。合理的逆变器配置方案和合理的电气一次主接线对于提高太阳能光伏系统发电效率,减少运行损耗,降低光伏并网电站运营费用以及缩短电站建设周期和经济成本的回收期具有重要的意义。
逆变器采用电力电子技术,与发电机相比,无转动部件,所以又称为静态变换器。工作过程中,直流侧输入功率为定值,电网电压高低相位不同时输出不同的电流。因此,逆变器可以看是一个受控电流源。作为电流源,与电力系统中常规的发电机(电压源)不同,其电压相位自动跟踪电网输出电流,不存在同期要求。作为电流源,其谐波是值得注意的,不能超过电网要求。
2.2.2逆变器分类
目前世界上最主流的并网光伏逆变技术均以DSP作为处理器,采用IGBT 桥式逆变电路,利用PWM(脉宽调制)技术实现“直流——交流”的逆变功能。
(1) 按功率分类
并网逆变器可分为小型、中型、大型逆变器三种。小型逆变器一为10KW以下,中型逆变器为:10KW~200KW;大型逆变器为:200KW及以上。
点火模块
(2) 按是否带隔离变压器分类
按逆变器是否带隔离变压器,分为有隔离型和无隔离型。与同容量的带隔离变压器的逆变器相比,无变压器的逆变器具有体积小、重量轻、效率高等优点,其缺点表现在直流输入和交流输出之间无“电气隔离”,太阳电池方阵的短路故障等可能会对电网造成不利影响,此外,注入电网的直流电流略大。
(3) 其他分类
按逆变器输出形式可分为三相逆变器和单相逆变器,也可根据逆变器是否需要采用蓄电池形式分为并网逆变器、离网逆变器以及双向逆变器。
①集中型逆变方案
集中型逆变方案是指并网光伏发电系统通过集中型并网逆变器(Central Inverter)将太阳电池方阵输出的直流电能转换为与电网频率、相位、幅值相同的电能,且三相平衡的三相交流电能。
集中型逆变器的单机容量一般由10千瓦至几百千瓦不等。在采用集中型逆变方案的并网光伏发电系统
中,首先由多块太阳电池串联组成太阳电池支路来增加系统直流电压,提高逆变效率;多路太阳电池支路在集中型光伏接线箱中经熔断器后并联成一路直流输出;多台集中型光伏接线箱的直流输出汇集到集中型逆变器的直流输入端,再经IGBT三相桥式逆变电路转换为三相交流电能。
集中型逆变器具有功率大、体积大、重量重、发热量大、IP防护等级不高的特点,一般设计成标准电气柜体或箱体,室内安装。
②支路型逆变方案
支路型逆变方案是指并网光伏发电系统通过支路型并网逆变器(String Inverter)将太阳电池方阵输出的直流电能转换为与电网频率、相位、幅值相同的单相交流电能。
支路型逆变器的单机容量一般由几百瓦至10千瓦不等。微绿球藻
在采用支路型逆变方案的并网光伏发电系统中,首先由多块太阳电池串联组成太阳电池支路;几条太阳电池支路(通常为1~3条)在支路型光伏接线箱中经断路器后送入支路型逆变器的直流输入侧,再经IGBT单相桥式逆变电路转换为单相交流电能;将组成并网光伏发电系统的多台支路型逆变器按输出功率情况,组成基本平衡的三相交流,并入低压电网。
支路型逆变器具有功率小、体积小、重量轻的特点,按安装条件的不同可分为IP防护等级高、室外安
装,或IP等级较低、室内安装两种类型。
③集中型与支路型逆变方案的比较
集中型逆变方案接入的太阳电池支路数较多,适用于大型光伏电站:太阳电池方阵由同一规格、型号的太阳电池组成;各太阳电池的安装倾角、方位角,及受光情况均一致;控制室内有足够空间安装集中型逆变器等应用场合。