太阳能光伏并网发电系统设计与应用第八章-太阳能光伏并网系统工程实例ppt课件.ppt
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1、第一节 光伏并网发电系统的设计 一、光伏并网发电应考虑的问题 (1)总体设计。(2)大型光伏电站与高压电网并网接入系统和保护装置。(3)抗风沙、自洁能力强、抗紫外、抗老化、耐高低温的光伏组件。(4)三相光伏并网逆变系统中的电网不平衡问题以及对抗策略。(5)多机并联方式实现大型光伏并网逆变系统的控制调度策略、MPPT寻优算法。(6)电网闪变及波动对并网逆变器的影响和对抗策略。(7)多台逆变器同时并网的互相影响及对抗策略。(8)大型光伏电站中心参数监测计量及监控体系。(9)大型光伏电站中多台并网逆变器同时运行情况下的反孤岛效应问题,并研究可靠的控制策略抵制孤岛效应。(10)太阳电池和单、双轴跟踪式
2、平板光伏阵列。(11)成本分析和电价测算2022-7-211第一节 光伏并网发电系统的设计 4.施工图设计 (1)设备接线图。(2)设备位置图。(3)系统走线图。(4)线缆选型。(5)设备细化选型。(6)防雷设计。(7)配电设计。(8)基础设计。(9)支架强度计算。(10)支架部件、装配详图。(11)系统效率计算。2022-7-212第二节 影响光伏并网发电效率的因素一、自然因素1.太阳几何因素(1)太阳时。(2)太阳高度角。(3)太阳方位角。(4)太阳赤纬角。(5)日出与日落时角。(6)日照时角。(7)太阳光谱。(8)基准光。(9)地球表层大气外界上空的垂直太阳辐射强度。(10)太阳辐射量等
3、。2.地理纬度3.海拔高度4.地形因素倾斜面上太阳光线入射角受坡度、坡向、纬度、赤纬角和时角的控制 i太阳光线入射角;赤纬角;地理纬度;地形坡度;坡向;时角。)cossincoscos(sinsincosi)cossinsincos(coscoscossinsinsincos2022-7-213第二节 影响光伏并网发电效率的因素5.大气质量6.大气透明度不同太阳高度时的大气质量太阳高度角h906030105310大气质量m11.1525.6 10.4 15.42735.41cscsinzmhh当h在3090时地面上一点的大气质量hz太阳天顶角h太阳高度角2022-7-214第二节 影响光伏并网
4、发电效率的因素二、阴影问题2022-7-215第二节 影响光伏并网发电效率的因素2022-7-216第二节 影响光伏并网发电效率的因素2022-7-217第二节 影响光伏并网发电效率的因素三、积灰1.积灰遮挡效应2022-7-218第二节 影响光伏并网发电效率的因素2.温度效应2022-7-219第二节 影响光伏并网发电效率的因素3.腐蚀效应2022-7-2110第二节 影响光伏并网发电效率的因素四、热斑效应2022-7-2111第二节 影响光伏并网发电效率的因素2022-7-2112第二节 影响光伏并网发电效率的因素五、设备因素2022-7-2113第三节 小型光伏并网系统设计一、小型光伏电
5、站1.根据国际能源机构(IEA)分类小规模光伏电站的容量在100kW以下。2.根据接入电压分类接入电压等级为0.4kV低压电网为小型光伏电站。小型光伏电站的装机容量一般不超过200kWp。二、10kW光伏并网系统设计1.设计总则(1)光伏系统的并网点选择低压配电柜。(2)并网逆变器的直流输入端加装直流配电箱。(3)并网逆变器采用三相四线制的输出方式。2.电池组件及方阵支架的设计光伏电池组件的主要技术参数序号参数数值1输出峰值功率120Wp2峰值电压17V3峰值电流7.05A4开路电压22V5短路电流7.5A6外形尺寸1447mm663mm18块串联成1路,共5路。W10800W518120光伏
6、电池方阵的主要技术参数序号参数数值1工作电压306V2开路电压396V3工作电流35A4短路电流37.5A5转换效率14%6工作温度-40902022-7-2114第三节 小型光伏并网系统设计3.并网逆变器并网逆变器技术参数序号参数数值1额定容量10kW2直流额定电压300V3直流额定电流37A4直流电压输入范围160V480V5交流输出功率因数0.996频率50Hz7三相交流电压AC220V8输出电流失真度THD5,各次THD39逆变器效率90%4.配电室设计将并网发电系统逆变器放在并网点的低压配电室内,否则要单独建一座46m2的低压配电室。5.并网发电系统的防雷(1)挖2m深的地线坑,采用
7、40mm扁钢,引出线采用35mm2铜芯电缆,接地电阻应小于4。(2)在配电室附近建一个接闪杆,高15m,并单独做一地线,方法同上。(3)方阵电缆进入配电室的电压为DC220V,采用PVC管地埋,加浪涌保护器保护。方阵的支架应保证良好的接地。(4)并网逆变器交流输出线采用防雷箱一级保护(并网逆变器内有交流输出浪涌保护器)。2022-7-2115第三节 小型光伏并网系统设计6.并网发电系统配置表序号名称规格 单位 数量备注1太阳电池组件120W块90 2支架线缆 套5 3并网逆变器10kW台1并网型三相四线4接线箱 台1 5接闪杆及接地设备 套1接闪杆高要求15m6配电室 m24-6 如有配电室则
8、不考虑7.10kW并网发电系统光电场配套图样2022-7-2116第四节 大型光伏并网系统设计一、大型光伏电站大型规模光伏电站的容量在110MWp范围内。接入电压等级为66kV以上电网的光伏电站为大型光伏电站。二、10MWp光伏并网发电系统1.总体方案对于10MWp的太阳能光伏并网发电系统,采用分块发电、集中并网方案,将系统分成10个1MWp的光伏并网发电单元,分别经过0.4/35kV变压配电装置并入电网,最终实现将整个光伏并网系统接入35kV中压交流电网进行并网发电的方案。按照10个1MWp的光伏并网发电单元进行设计,并且每个1MW发电单元采用4台250kW并网逆变器的方案。2022-7-2
9、117第四节 大型光伏并网系统设计2.光伏电池阵列设计指标参数峰值功率(Wp)165短路电流(Isc)7.820.2开路电压(Voc)290.5峰值电压(Vmp)23.50.5峰值电流(Imp)7.020.2额定工作温度()432抗风力或表面压力2400Pa,130km/h绝缘强度DC3500V,1min,漏电电流50mA冲击强度227g钢球1m自由落体,表面无损外形尺寸(mm)131699246重量(kg)15.002022-7-2118第四节 大型光伏并网系统设计(2)安装倾角40。(3)串并联方案。250kW并网逆变器的直流工作电压范围为DC450880V,最佳直流电压工作点为DC560
10、V。串联组件数量考虑温度变化系数,取光伏电池组件18块串联,单列串联功率为单台250kW逆变器需要配置光伏电池组件并联的数量块块24)5.05.23560(SN1MWp太阳能光伏电伏阵列单元设计为340列支路并联,共计6120块光伏电池组件,实际功率达到1009.8kWp。整个10MWp系统所需165Wp电池组件的数量实际功率达到10.098MWp。光伏并网发电系统需要165Wp的多晶硅光伏电池组件61200块,18块串联,3400列支路并联的阵列。Wp2970Wp16518P列列852970250000PN块612006120101M2022-7-2119第四节 大型光伏并网系统设计(4)太
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