光伏系统技术方案要点.doc

20KWp光伏发电项目技术方案2013年11月目录一、设计原则与标准 11.1设计原则 11.2设计标准 1二、工程概况 2三、厂址建设条件 23.1地理位置及气候条件 2四、系统设计方案 34.1光伏电站系统组成 34.2主要设备选择及性能参数 34.2.1光伏发电组件选型 44.2.2并网逆变器 54.2.3电缆及桥架 84.3光伏电池组件布置方案 84.2.1设计原则 84.2.2安装方式设计 94.4 接入电网方案 94.5系统防雷 10五、效益分析 115.1、经济效益分析 115.2、环境效益分析 115.3项目推广前景分析 12一、设计原则与标准1.1设计原则（1）先进性原则：保证系统具有较长的生命周期2）环保节能原则：采用太阳能电池发电3）安全可靠原则：系统设计应安全可靠，以保证光伏屋顶并网发电系统并入或撤出时对建筑物内的其他用电设备的安全；结构设计应充分考虑原有建筑结构的承受力、风荷载、温度应力和地震作用对组件及原建筑结构的影响，设计安全系数应保证满足国家规定及本工程的要求4）可拆卸更换，维修方便原则：方便拆换及维护5）经济性原则：保证资金投向合理，在确保满足国家规范的基础上，合理地使用材料。

1.2设计标准（1）《光伏电站接入电力系统技术规定》GB\Z19964-2005（2）《光伏（PV)系统电网接口特性》GB/T 20046-2006Eqv.IEC61727（1995）（3）国家电网公司《光伏电站接入电网技术规定》(2009.07)（4）《光伏（PV）系统电网接口特性》（GB/T 20046）（5）《光伏（PV）发电系统的过电压保护—导则》(SJ/T 11127)（6）《地面光伏系统概述和导则》 GB/T18479-2001 （7）《光伏系统功率调节器效率测量程序》(IEC 61683)（8）《光伏系统性能监测、测量、数据交换和分析指南》(IEC61724)（9）《钢结构设计规范》 GB50017-2003（10）《新能源基本建设项目管理的暂行规定》（11）《光伏发电系统的过电压保护—导则》 SJ/T11127-1997 （12）《低压配电设计规范》（GB 50054）（13）《建筑物防雷设计规范》（GB 50057）（14）《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB 50303）（32）《安全标志》(GB2894)（33）《安全标志使用导则》(GB 16179)（35）《电气装置安装工程质量检验及评定规程》(DL/T5161.1~17)（36）《建筑结构荷载规范》 GB0009-2001 (2006年版) 二、工程概况拟将光伏太阳能板安装于XX屋面。

该并网光伏电站装机容量为20kWp，屋顶安装功率为250Wp多晶硅光伏组件80块，安装面积约为250㎡整个系统采用国产通过金太阳认证的光伏并网逆变器1台，工作效率超过95%使用多晶硅光伏电池片转换效率超过17%，年均发电量约20000kWh本项目所建设分布式光伏发电系统，主要由光伏阵列、并网逆变器、低压输配电、监控显示等几部分构成用户侧并网型太阳能光伏电站是利用光伏组件将太阳能转换成直流电能，再通过逆变供给用户自己使用，实现“自发自用，余电上网”光伏阵列：主要由太阳电池组件、光伏支架、直流电缆等构成；并网逆变：主要由并网逆变器构成；低压输配电：主要由低压交流配电柜、低压交流电缆等构成；监控：主要由光伏系统监控部分构成三、厂址建设条件3.1地理位置及气候条件**位于**省东部沿海，**下游，介于北纬25°15′--26°39′，东经118°08′--120°31′属典型的亚热带季风气候气候资源丰富，气温适宜，温暖湿润，四季常青，雨量充沛，霜少无雪，夏长冬短，无霜期达326天年平均日照数为1700～1980小时；年平均降水量为900～2100毫米；年平均气温为16～20℃，最冷月1～2月，平均气温达6～10℃；最热月7～8月，平均气温为24～29℃。

极端气温最高42.3℃，最低-2.5℃年相对湿度约77% **春季常阴雨绵绵，气温变化较大，是一年中阴雨天最多的季节有春雨期(3～4月)和梅雨期(5～6月)之分，春雨期天气冷热多变，有的年份还会出现倒春寒天气和冰雹等强对流天气；夏季以晴热高温天气为主，是**地区出现局地热雷雨天气和热带风暴、台风活动最集中的时期；秋季天高云淡，日照充足，气候宜人；冬季雨量一般较少，气温较低，但无严寒年太阳总辐射量4388.8MJ/m²（来源于美国国家航空航天局（NASA）的气象数据资料）较适合太阳能光伏发电项目各月气象资料见表二：月份平均气温温度平面有效光照气压平均风速　°C%kWh/m2/dkPam/s一月11.273.8%1.9398.92.4二月11.177.8%1.7598.82.3三月13.680.4%2.4298.52.3四月18.278.7%4.0498.12.4五月22.680.1%3.4997.72.5六月26.281.6%3.4397.42.7七月29.076.4%5.3197.33.2八月28.576.6%5.0097.33.1九月25.975.6%3.4297.82.9十月22.370.7%3.7698.32.8十一月18.169.5%2.6998.72.8十二月13.369.9%2.7299.02.6平均 20.175.9%3.3498.12.7 表二四、系统设计方案4.1光伏电站系统组成该项目采用BAPV安装，光伏组件采用串并联的方式组成多个光伏组件阵列，光伏组件阵列通过国产并网光伏逆变器完成DC到AC的转换，接入一楼低压配电柜进行并网发电的方案。

4.2主要设备选择及性能参数主设备的选型遵循了先进性、成熟性和稳定性的原则，本项目中所用设备均为同类产品中的先进产品，并具有良好的应用业绩，保证系统整体稳定可靠运行4.2.1光伏发电组件选型本工程采用单块功率为250Wp多晶硅光伏组件，具体参数详见下表：编号项目技术参数与规格备注1型式多晶硅光伏组件2型号250Wp3尺寸结构1650*992*45mm重量19.5kg4转换效率15.5%含组件边框面积计算4在AM1.5、1000W/m2的辐照度、25°C的电池温度下的峰值参数4.1标准功率250W4.2峰值电压30.504.3峰值电流8.224.4短路电流8.794.5开路电压37.2V4.6最大系统电压IEC10005温度系数5.1峰值功率温度系数-0.46%/K5.2峰值电流温度系数0.06%/K5.3峰值电压温度系数-0.33%/K5.4短路电流温度系数0.06%/K5.5开路电压温度系数-0.33%/K6温度范围-40℃～+85℃7功率误差范围0～3%8表面最大承压2400Pa9承受冰雹直径25mm的冰球 冲击试验速度23m/s10接线盒类型Type IV防护等级IP64连接线长度1000 mm11使用寿命>25年衰减率2年内不高于2%25年衰减<20%质保期5年12框架结构铝合金边框13背面材料复合薄膜4.2.2并网逆变器4.2.2.1并网逆变器选型并网逆变器是并网光伏电站中的核心设备。

它的可靠性、高效性和安全性会影响到整个光伏系统 对于光伏并网系统逆变器的选型， 应注意以下几个方面的指标比较： （1）光伏并网系统必须对电网和太阳能电池的输出情况进行实时监测，对周围环境做出准确判断，完成相应动作，如对电网的投、切控制，系统的启动、运行、休眠、停止、故障等状态检测，以确保系统安全、可靠的工作 （2）由于太阳能电池的输出曲线是非线性的，受环境影响很大，为确保系统能最大输出电能，需采用最大功率跟踪控制技术，通过自寻优方法使系统跟踪并稳定运行在太阳能光伏系统的最大输出功率点，从而提高太阳能输出电能利用率 （3）逆变器输出效率：大功率逆变器在满载时，效率必须在 95%以上在 50W/m2的日照强度下，即可向电网供电，在逆变器输入功率为额定功率 10%时，也要保证 90%以上的转换效率 (4） 逆变器输出波形： 为使光伏阵列所产生的直流电源逆变后向厂区电网并网供电，就必须使逆变器的输出电压波形、幅值及相位与公共电网一致，实现无扰动平滑电网供电 (5）逆变器输入直流电压的范围：要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度的变化范围比较大，这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内正常工作，并保证交流输出电压稳定。

(6）光伏发电系统作为分散供电电源，当电网由于电气故障、误操作或自然因素等外部原因引起中断供电时，为防止损坏用电设备以及确保电网维修人员的安全，系统必须具有孤岛保护的能力 (7）另外应具有显示功能；通讯接口；监控功能；宽直流输入电压范围和完善的保护功能等 该项目并网逆变器采用合肥**电源生产的SG20KTL4.2.2.2 SG20KTL并网逆变器技术参数(1) 主要性能描述并网逆变器是光伏并网发电系统的重要设备之一太阳电池组件把太阳能转化为直流电能，经并网逆变器转变为与交流电网同频率、同相位的正弦波电流，馈入电网实现并网发电功能合肥**电源生产的SG系列并网逆变器采用了美国TI公司32位DSP控制芯片，主电路采用了国际先进的功率模块，运用电流控制型PWM有源逆变技术，可靠性高，保护功能齐全，并具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等技术特点SG系列并网逆变器的技术性能及特点如下：采用32位DSP数字信号处理器作为控制CPU，运用带模糊控制的SPWM调制策略，经过优化的最大功率点跟踪技术可以保证高效的输出；自主研发的无差拍电流控制技术，最大程度保证输送到电网的电能质量；对于三相电源采用新型智能矢量控制技术，可以抑制三相不平衡对系统的影响，并同时提高直流电压利用率，拓展了系统的直流电压输入范围；采用国际先进的功率模块，有效地降低了开关损耗与导通损耗，提高系统的效率；按照IEEE1547、UL1741等国际标准要求进行产品设计，具有先进的孤岛效应检测方案、完善的保护功能和监控功能，可提供RS485、Ethernet、GPRS多种通讯方式；对逆变器的技术参数进行特殊的设计，适应中国电网波动较大的特点；优化的工艺结构和电路设计，减少了的系统的构成元件，降低了系统的成本，提高了系统的散热效率，增强了系统的稳定性；系统的电路与控制算法使用国际权威仿真软件（SABER,PSPICE,M。