培训资料光伏并网系统设计安装与施工.pptx
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1、光光伏并网系统设计伏并网系统设计安装与安装与施工施工南工院 张红新目 录光伏并网系统组成光伏并网系统组成0101 光伏并网系统设计光伏并网系统设计0202光光伏并网系统安装与施工伏并网系统安装与施工0303工程案例工程案例0404 1.1光伏电站的组成大型并网光伏电站系统框图大型并网光伏电站系统框图 光伏组件(固定或跟踪)光伏组件(固定或跟踪)方阵汇流箱方阵汇流箱 直流配电柜直流配电柜 并网逆变器并网逆变器 交流配电柜交流配电柜 电网接入系统(升压、计量电网接入系统(升压、计量设备等)设备等)交、直流电缆交、直流电缆 监控及通讯装置监控及通讯装置 防雷接地装置防雷接地装置1.1光伏电站的组成1
2、.2光伏电站的设计 1.2.11.2.1光伏阵列的设计光伏阵列的设计 1.2.21.2.2直流汇流的设计直流汇流的设计 1.2.31.2.3直流电缆的选择直流电缆的选择 1.2.41.2.4并网逆变器介绍并网逆变器介绍 1.2.51.2.5电网接入设计电网接入设计 1.2.61.2.6电站监控要求电站监控要求 1.2.71.2.7防雷接地要求防雷接地要求1.2.1光伏阵列的设计(1)(1)常见光伏组件类型常见光伏组件类型单晶硅组件多晶硅组件非晶硅组件1.2.1光伏阵列的设计 峰值功率峰值功率-Wp-Wp 最大工作电压最大工作电压-Vmp-Vmp 最大工作电流最大工作电流-Imp-Imp 短路电
3、流短路电流-Isc-Isc 开路电压开路电压-Voc-Voc 最大系统电压最大系统电压 工作电压温度系数工作电压温度系数 开路电压温度系数开路电压温度系数(2)(2)主要参数主要参数(3)I-V(3)I-VP-VP-V曲线特性曲线特性1.2.1光伏阵列的设计(4)(4)温度变化与短路电流、开路电压、和功率之间的关系温度变化与短路电流、开路电压、和功率之间的关系1.2.1光伏阵列的设计(5 5)光伏组件安装)光伏组件安装 安装位置(地面、屋顶)安装位置(地面、屋顶)安装方式(固定、跟踪)安装方式(固定、跟踪)安装角度(方位角、倾斜角)安装角度(方位角、倾斜角)1.2.1光伏阵列的设计(6 6)串
4、联设计原则)串联设计原则 安装角度一致,电池组件规格相同安装角度一致,电池组件规格相同 电池串列的最大开路电压不超过组件允许的最大电压电池串列的最大开路电压不超过组件允许的最大电压 根据并网逆变器的根据并网逆变器的MPPTMPPT电压范围来设计组件串联的数量,需电压范围来设计组件串联的数量,需要考虑温度与电压之间的变化关系要考虑温度与电压之间的变化关系 在温度变化范围内,电池串列的最佳工作电压应在逆变器的在温度变化范围内,电池串列的最佳工作电压应在逆变器的MPPTMPPT电压范围内,开路电压不超过逆变器的最大允许电压电压范围内,开路电压不超过逆变器的最大允许电压 晶体硅组件工作电压温度系数:晶
5、体硅组件工作电压温度系数:-0.45%V/,-0.45%V/,晶体硅组件开路晶体硅组件开路电压温度系数:电压温度系数:-0.34%V/-0.34%V/非晶体硅组件工作电压温度系数:非晶体硅组件工作电压温度系数:-0.28%V/,-0.28%V/,晶体硅组件开晶体硅组件开路电压温度系数:路电压温度系数:-0.28%V/-0.28%V/1.2.1光伏阵列的设计(8 8)并联设计原则)并联设计原则 电池串列的电气特性一致电池串列的电气特性一致 接至同一台逆变器接至同一台逆变器 并联线路尽可能短并联线路尽可能短 采用专用的汇流箱采用专用的汇流箱 对于非晶硅组件,可先采用专用的光伏连接器对于非晶硅组件,
6、可先采用专用的光伏连接器1.2.1光伏阵列的设计1.2.2直流汇流的设计(1 1)光伏阵列汇流箱)光伏阵列汇流箱(2 2)光伏连接器)光伏连接器 针对非晶硅光伏组件,由于电流小,一般在汇流箱的前级采针对非晶硅光伏组件,由于电流小,一般在汇流箱的前级采 用光伏连接器进行汇流。用光伏连接器进行汇流。1.2.2直流汇流的设计(3 3)直流防雷配电柜)直流防雷配电柜 规格:规格:100KW100KW500KW500KW。直流断路器(直流断路器(ABBABB)防反二极管防反二极管 光伏防雷器(菲尼克斯)光伏防雷器(菲尼克斯)直流电压表。直流电压表。1.2.2直流汇流的设计1.2.3直流电缆的设计(1 1
7、)直流电缆包括)直流电缆包括(2 2)直流电缆选择)直流电缆选择 汇流箱汇流箱直流防雷配电柜直流防雷配电柜 直流防雷配电柜直流防雷配电柜并网逆变器并网逆变器 电缆的线径,一般要求损耗小于电缆的线径,一般要求损耗小于2%2%耐压耐压1KV1KV、单芯电缆、单芯电缆 阻燃、铠装阻燃、铠装 低烟无卤(对于建筑光伏发电系统)低烟无卤(对于建筑光伏发电系统)桥架(对于建筑光伏发电系统)桥架(对于建筑光伏发电系统)按是否带变压器可分为无变压器型和有变压器型。对于无变压按是否带变压器可分为无变压器型和有变压器型。对于无变压器型逆变器,最大效率器型逆变器,最大效率 98.5%98.5%和欧洲效率和欧洲效率98
8、.3%98.3%;对于有变压器型;对于有变压器型逆变器,最大效率逆变器,最大效率 97.1%97.1%和欧洲效率和欧洲效率96.0%96.0%。按组件接入情况划分单组串式、多组串式、集中式;按组件接入情况划分单组串式、多组串式、集中式;集中式并网逆变器集中式并网逆变器组串式并网逆变器组串式并网逆变器多组串式并网逆变器多组串式并网逆变器1.2.4并网逆变器的设计1.2.5电网接入设计 低压配电网:低压配电网:0.4KV0.4KV 即发即用、多余的电能送入电网即发即用、多余的电能送入电网(1 1)接入电压等级)接入电压等级 中压电网:中压电网:10KV10KV、35KV35KV 通过升压装置将电能
9、馈入电网通过升压装置将电能馈入电网 高压电网:高压电网:110KV110KV 通过升压装置将电能馈入电网,远距离传输通过升压装置将电能馈入电网,远距离传输(2 2)并网发电方式)并网发电方式 可逆流低压并网发电系统可逆流低压并网发电系统 1.2.5电网接入设计(3 3)接入电压等级参考)接入电压等级参考装机容量装机容量G G电压等级电压等级G200KWG200KW0.4KV0.4KV200KWG400KW200KWG400KW0.4KV0.4KV或或10KV10KV400KWG3MW400KWG3MW10KV10KV3MWG10MW3MWG10MW10KV10KV或或35KV35KVG10MW
10、G10MW35KV35KV或或110KV110KV1.2.5电网接入设计(4 4)电网接入主要设备)电网接入主要设备电压等级电压等级接入设备接入设备0.4KV0.4KV低压配电柜低压配电柜10KV10KV低压开关柜:提供并网接口,具有分断功能低压开关柜:提供并网接口,具有分断功能双绕组升压变压器:双绕组升压变压器:0.4/10KV0.4/10KV双分裂升压变压器:双分裂升压变压器:0.27/0.27/10KV0.27/0.27/10KV(TLTL逆变器)逆变器)高压开关柜:计量、开关、保护及监控高压开关柜:计量、开关、保护及监控35KV35KV低压开关柜:提供并网接口,具有分断功能低压开关柜:
11、提供并网接口,具有分断功能双绕组升压变压器:双绕组升压变压器:0.4/10KV,10/35KV0.4/10KV,10/35KV(二次升压)(二次升压)0.4KV/35KV0.4KV/35KV(一次升压)(一次升压)双分裂升压变压器:双分裂升压变压器:0.27/0.27/10KV,10KV/35KV0.27/0.27/10KV,10KV/35KV (TLTL逆变器)逆变器)高压开关柜:计量、开关、保护及监控高压开关柜:计量、开关、保护及监控1.2.5电网接入设计站级控制层站级控制层能量管理系统能量管理系统过程层过程层间隔层间隔层底层设备层底层设备层各电源控制各电源控制 实现发电设备运行控制、电站
12、故障保护和数据采集维护等功能,实现发电设备运行控制、电站故障保护和数据采集维护等功能,并与电网调度协调配合,提高电站自动化水平和安全可靠性,有利于并与电网调度协调配合,提高电站自动化水平和安全可靠性,有利于减小光伏对电网影响。减小光伏对电网影响。在监控系统架构方面,采用与常规厂站综合自动化系统相同架构,在监控系统架构方面,采用与常规厂站综合自动化系统相同架构,即分层分布式结构。即分层分布式结构。1.2.6电站监控要求1.2.6电站监控要求1.2.7防雷接地要求 相关标准:相关标准:目前没有颁布明确的相关设计标准目前没有颁布明确的相关设计标准 参考标准参考标准 建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规
13、范GB50057-1994(2000)GB50057-1994(2000)交流电气装置的接地交流电气装置的接地 DL/T 621 1997DL/T 621 1997 SJ/T 11127-1997 SJ/T 11127-1997 光伏光伏(PV)(PV)发电系统过电压保护导则发电系统过电压保护导则 IEC 60364-7-712-2002 IEC 60364-7-712-2002、IEC 61557-4-2007IEC 61557-4-2007直直击雷和感应雷的防护击雷和感应雷的防护 光伏组件边框接地光伏组件边框接地 接闪器的设计和布置(滚球法等)接闪器的设计和布置(滚球法等)接地电阻的设计,
14、小于接地电阻的设计,小于44 电网侧防雷和接地设计电网侧防雷和接地设计 光伏组件支架等电位连接光伏组件支架等电位连接 光伏阵列防雷汇流箱、直流防雷配电柜光伏阵列防雷汇流箱、直流防雷配电柜1.2.7防雷接地要求1.3光伏并网系统安装与施工 1 1、土建施工、土建施工 11必须按施工图设计要求的位置设置光伏阵列的基础。必须按施工图设计要求的位置设置光伏阵列的基础。2 2光伏阵列安装前,钢筋混凝土基础顶面的预埋件,应按设计的防腐光伏阵列安装前,钢筋混凝土基础顶面的预埋件,应按设计的防腐级别涂防腐涂料,并妥善保护,与支架槽钢可靠连接。级别涂防腐涂料,并妥善保护,与支架槽钢可靠连接。3 3支架基础强度满
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