1MW光伏并网技术方案(新)

1MWp光伏并网发电系统技术方案大盛微电科技股份有限公司2017.71MWp光伏并网发电系统技术方案1目录一、总体设计方案..........................................................2二、系统组成............................................................2三、相关规范和标准......................................................3四、设计过程............................................................34.1并网逆变器..........................................................34.1.1组串式逆变器性能特点简介.........................................44.1.2电路结构.........................................................54.1.3技术指标.........................................................64.2太阳能电池组件......................................................74.3系统接入电网设计....................................................94.4系统监控装置.......................................................134.5环境监测仪.........................................................164.6系统防雷接地装置...................................................16五、系统主要设备配置清单...............................................17六、系统原理框图.......................................................18七、案例...............................................................181MWp光伏并网发电系统技术方案2一、总体设计方案针对1MWp的太阳能光伏并网发电系统项目，我公司建议采用华为组串式逆变器，分块发电、集中并网方案，将系统分成20个50KW的并网发电单元，每个50KW的并网发电单元都接入0.4KV低压配电柜，然后通过中压变压器升压至10KV并网。系统的电池组件选用265Wp多晶硅太阳能电池组件，其工作电压为30.5V，开路电压约为37.8V。经过计算，每个光伏阵列按照24块电池组件串联进行设计，50KW的并网单元需配置8个光伏阵列，192块电池组件,其功率为50.88KWp。则整个1MWp并网发电系统需配置3840块265Wp电池组件，实际功率约为1.017MWp。将每个50KW逆变器，共20台接入并网装置。整个并网发电系统按照20个50KW的并网发电单元进行设计，每个发电单元配置1台SUN2000-50KTL逆变器，整个1MWp系统需配置20台SUN2000-50KTL逆变器。每台逆变器的交流输出(3*277V/500V+PE)分别接入0.4KV三相交流低压配电柜本系统需配置1套10KV升压站，包含10kV主变(0.4/10KV,630KVA)、10kV开关柜、0.4KV开关柜以及直流电源、二次控制柜等装置，柜与柜之间通过铜排或电缆连接。其中，0.4KV开关柜应配置10路三相交流低压输出接口(AC380/220V,50Hz)，通过电缆分别接至20台SUN2000-50KTL逆变器的交流输出端，从而实现整个并网系统并入10KV中压交流电网。综上所述，本系统主要由太阳能电池组件、光伏并网逆变器和10KV升压站、二次控制柜、交直流电缆等所组成。另外，系统应配置1套监控装置，用来监测系统的运行状态和工作参数。二、系统组成太阳能光伏并网发电系统主要组成如下：（1）太阳能电池组件及其支架；（2）光伏并网逆变器；（3）交流配电柜（10kV主变(0.4/10KV,1250KVA)、10kV开关柜、0.4KV开关柜以及直流电源、二次控制柜等装置）；（4）系统的通讯监控装置；1MWp光伏并网发电系统技术方案3（5）系统的防雷及接地装置；（6）土建、配电房等基础设施；（7）系统的连接电缆及防护材料；三、相关规范和标准本并网逆变系统的制造、试验和验收可参考如下标准：GB/T191包装储运图示标志GB/T19939-2005光伏系统并网技术要求GB/T20046-2006光伏（PV）系统电网接口特性（IEC61727:2004,MOD）GB/Z19964-2005光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T2423.1-2001电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法GB/T2423.2-2001电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法GB/T2423.9-2001电工电子产品基本环境试验规程试验Cb：设备用恒定湿热试验方法GB4208外壳防护等级（IP代码）（equIEC60529:1998）GB3859.2-1993半导体变流器应用导则GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波GB/T15543-1995电能质量三相电压允许不平衡度四、设计过程4.1并网逆变器此次光伏并网发电系统设计为20个50KW并网发电单元，每个50KW并网发电单元配置1台型号为SUN2000-50KTL逆变器，整个系统配置20台SUN2000-50KTL逆变器，组成1MWp并网发电系统。1MWp光伏并网发电系统技术方案44.1.1组串式逆变器性能特点简介组串式逆变器是基于模块化概念基础上的，每个光伏组串通过一个逆变器，在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网，已成为现在国际市场上最流行的逆变器。许多大型光伏电厂使用组串逆变器，优点是不受组串见模块差异和遮影的影响，同时减少了光伏组件最佳工作点逆变器不匹配的情况，从而增加了发电量，技术上的这些优势不仅降低了系统成本，也增加了系统的可靠性，同时，组串间引入“主-从”概念，使得系统在单串电能不能使整个逆变器工作的情况下，将几组光伏组串联系在一起，让其中一个或机构工作，从而产出更多的电能。最新的概念为几个逆变器相互组成一个“团队”来代替“主-从”概念，使得系统的可靠性又进了一步，目前无变压器式组串逆变器已占了主导地位。该并网逆变器的主要性能特点如下：1、智能组串I-V曲线检测，智能识别落后组串；8路高精度智能组串检测，减少故障定位时间80%；华为专用无线通讯技术，无需专用通讯线缆。2、高效1MWp光伏并网发电系统技术方案5最高效率98.8%，中国效率98.4%；500V交流输出电压，可减少30%交流线损；无N线，可节省20%交流线损投资。3、安全安全的规避PID效应，主动防止触电并隔离；无熔丝设计，避免直流侧故障引起的火灾隐患；零点压穿越，满足电压接入要求。4、可靠自然散热，IP65防护等级；业界最高防雷等级，内置交直流防雷模块。4.1.2电路结构SUN2000通过8路PV组串输入接入逆变器，在逆变器内部组合为4路MPPT电路对组串进行最大功率点跟踪，再通过逆变电路实现直流电到三相交流电的转换，并且在直流、交流侧支持浪涌保护功能。SUN2000-50KTL原理图1MWp光伏并网发电系统技术方案64.1.3技术指标型号SUN2000-50KTL效率最大效率98.8%中国效率98.4%输入最大可用直流功率53500W最大输入电压1100V每路MPPT最大输入电流22A每路MPPT最大短路电流30A最低工作电压/启动电压200V/250V太阳电池最大功率点跟踪（MPPT）范围200Vdc～1000Vdc(满载MPPT电压范围625-850V)额定输入电压720V最大输入路数8MPPT数量4输出额定输出功率46000W最大视在功率50500VA最大有功功率50500W额定输出电压3*277V/480V+PE额定输出电流55.3A1MWp光伏并网发电系统技术方案7最大输出电流60.8A显示与通信显示LED显示灯；蓝牙APPRS485支持USB支持PLC支持常规参数尺寸（长*款*高）930*550*260mm重量55KG工作温度-25℃-60℃冷却方式自然对流防护等级IP65夜间自耗电＜1W4.2太阳能电池组件目前在光伏并网系统中，普遍选用具有较大功率的太阳能电池组件，本系统可选用单块265W多晶硅太阳能电池组件，工作电压为30.5V，开路电压约为37.8V。当然，也可选用其它类型的太阳能电池组件。SUN2000-50KTL并网逆变器的直流工作电压范围为：200Vdc～1000Vdc，最佳直流电压工作点为：625-850Vdc。经过计算:737.5V/30.5V=24.18,得出：每个光伏阵列可采用24块电池组件串联。每个光伏阵列的峰值工作电压：732V，开路电压：907.2V，满足逆变器的工作电压范围。对于每个50KW并网发电单元，需要配置192块265Wp电池组件，组成20个光伏阵1MWp光伏并网发电系统技术方案8列。整个1MWp并网系统需配置3840块265Wp电池组件。YL265P-29b性能参数如下：型号YL265P-29b标准测试条件下的电性能参数峰值功率265组件效率16.3%峰值功率电压30.5V峰值功率电流8.7A开路电压37.8V短路电流9.18A温度特性标称工作温度46℃峰值功率的温度系数-0.42开路电压的温度系数-0.32短路电流的温度系数0.05运行条件最大系统电压1000Vdc最大保险丝额定值15A最大反向电流15A工作温度-40℃-85℃正面最大静载荷5400Pa背面最大静载荷2400Pa1MWp光伏并网发电系统技术方案9冰雹测试（冰雹直径/撞击速度）25mm/23m/s结构材料玻璃（材料/厚度）低铁钢化玻璃/3.2mm电池（数量/种类/尺寸）60/多晶/156.75mm*156.75mm铝边框（材料）阳极氧化铝接线盒（防护等级）≥IP67线缆（长度/导体横截面积）1000mm/4mm²防护等级IP68接插件（型号）MC44.3系统接入电网设计（1）系统概述本系统采用的SUN2000-50KTL并网逆变器适合于直接并入三相低压交流电网（AC380V/50Hz），由于整个系统需要并入10KV的交流中压电网，所以本系统需配置1套10KV升压站，该升压站主要包含10KV主变(0.4/10KV,1250KW)、10KV开关柜、0.4KV开关柜以及直流电源、二次控制柜等装置。系统配置20台SUN2000-50KTL并网逆变器的交流输出直接接入变电站的0.4KV开关柜，经交流低压母线汇流后通过10KV主变(0.4/10KV,1MWp)并入10KV中压交流电网，从而最终实现系统的并网发电功能。本系统的10KV中压交流电网电气原理框图如下：1MWp光伏并网发电系统技术方案10（2）重要单元的选择①10/0.4KV配电变压器的保护10/0.4KV配电变压器的保护配置采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合的保护配置，既可提供额定负荷电流，又可断开短路电流，并具备开合空载变压器的性能，能有效保护配电变压器。系统中采用的负荷开关,通常为具有接通、隔断和接地功能的三工位负荷开关。变压器馈线间隔还增加高遮断容量后备式限流熔断器来提供保护。这是一种简单、可靠而又经济的配电方式。开合空载变压器的性能好。本系统中10KV接入配电的负荷为1MWp的10/0.4KV配电变压器，其空载电流一般为额定电流的2%左右。