分布式在這次光伏熱的大環境下更容易受到大家的熱捧,分布式具有自己獨有的特點:第一,分布式電站接近用戶輸配電簡單,損耗小。屋面電站靠近電力用戶,直接就近并網,向負荷供電,不需要長距離的高壓輸電線,輸配電損耗小,建設簡單廉價。第二,分布式發電能夠解決聯網運行的問題,有提供輔助性服務的能力??膳c電網聯合運行,互為補充。第三,充當備用和應急電源,某些分布式電源受自然條件影響而減少甚至不能供電時,儲能系統就像備用電源,可臨時維持供電。第四,我國建筑能耗占到30%,光伏發電與建筑結合可以有效地消減建筑能耗,從而更有利于企業或用戶降低能耗。
分布式光伏并網發電設備主要由光伏組件及其支架、防雷光伏匯流箱、光伏并網逆變器、系統防雷裝置設計等組成。為了最大程度發揮分布式光伏發電的效果,對分布式發電系統提出相應的要求:
1、太陽能電池組件
作為太陽能系統核心部件,其技術性能和指標對整套系統的長期穩定運行起到至關重要的作用,要求其轉換效率要高、使用壽命要長、技術性能穩定;針對技術要求,一般選用高性能的優質產品太陽電池組件Y295P-35b。同等額定功率下具有比其它廠家產品更大的輸出功率,特別是對有效延長抗陰雨天的運行天數非常有價值;太陽電池組件的封裝材料和工藝均為世界最領先,確保組件具有超長的使用壽命和長期的穩定性能。
背板采用原產EVI、TPT等材料封裝,抗老化;
面板采用原裝高透低鐵鋼化玻璃封裝,透光率和機械強度高;
接線盒采用防水防潮設計;
高可靠性,不受地理環境影響,適用于無人職守條件;
陽極氧化鋁合金結構邊框,輕便、抗機械強度高;
組件使用25年后功率下降不超過使用前的20%;
組件在外加直流電壓540V時,1分鐘內無擊穿現象。
絕緣電阻:≥100MΩ
環境條件:能滿足國家標準GB/T14007-92 《陸地用太陽電池組件總規范》及GB/T9535-1998《地面用晶體硅光伏組件設計鑒定和定型》規定的各項要求和試驗方法,滿足標書所提要求。太陽電池在下列條件下連續工作滿足其所有性能指標:
環境溫度:-40℃~+85℃
相對濕度:≤95%
海拔高度:6500米
一天中最大溫度變化:50℃
最大積雪厚度:20cm
最高風速:36m/s
平均無故障時間(MTBF):太陽電池組件在20年使用時間內,其平均無故障時間不小于10萬小時以上。
尺寸(長 / 寬 / 高) 1970mm / 990mm / 50mm 重量 26.8 kg
2.電池陣列設計
2.1太陽能光伏組件串并聯方案
A、 在當地最低氣溫條件下運行時,組件串的開路電壓值VOC應低于逆變器的最高直流輸入電壓值;
B、 在當地最高氣溫條件下運行時,組件串的最大功率電壓值Vpm應高于逆變器MPPT工作范圍內的最低直流輸入電壓值;
C、組件串的總電流不高于逆變器的最大直流輸入電流值;
D、 輸入同一臺逆變器的組件串,要通過對組件的參數分選、位置安排,使其電壓值之間的差別控制在5%以內。
2.2光伏陣列設計方案
光伏陣列傾角設計
方案一:
傾角直接按屋面支架角度平鋪,不用做支撐角度。
方案二:
傾角為17度,需要支架材料做支撐。
3.支架系統設計
支架構件采用材料為鋁合金和熱鍍鋅方鋼型材,材料的選用和設計指標應符合《鋼結構設計規范》GB50017的規定。
3.1支架載荷要求
支架的荷載和荷載效應計算應符合以下規定:
1) 風荷載、雪荷載和溫度荷載應按《建筑結構荷載規范》GB50009取25年一遇的荷載數值。
2) 無地震作用效應組合時,荷載效應組合的設計值應按下式確定:

式中:

3) 無地震作用效應組合時,位移計算采用的各荷載分項系數均應取為1.0;承載力計算時,荷載分項系數應按下表采用。
表:無地震作用組合荷載分項系數

注:1 :當其效應對結構不利時,對由永久荷載控制的組合應取1.35;當其效應對結構有利時,應取1.0。當驗算結構抗傾覆或抗滑移時,宜采用0.9。
2 表中“-”號表示組合中不考慮該項荷載或作用效應。
3.2支架的防腐要求
1) 支架在構造上應便于檢查和清刷。
2) 當鋁合金材料與除不銹鋼以外的其他金屬材料或與酸、堿性的非金屬材料接觸、緊固時,應采用材料隔離。
3) 鋁合金支架應進行表面防腐處理,可采用陽極氧化處理措施,陽極氧化膜的厚度應
表 氧化膜的最小厚度

4.并網逆變器
并網逆變器是并網光伏電站中的核心設備,它的可靠性、高性能和安全性會影響整個光伏系統。對于大型光伏并網逆變器的選型,應注意以下幾個方面的指標比較:
光伏并網必須對電網和太陽能電池輸出情況進行實時監測,對周圍環境做出準確判斷,完成相應的動作,如對電網的投、切控制,系統的啟動、運行、休眠、停止、故障的狀態檢測,以確保系統安全、可靠的工作。
由于太陽能電池的輸出曲線是非線性的,受環境影響很大,為確保系統能最大輸出電能,需采用最大功率跟蹤控制技術,通過自尋優方法使系統跟蹤并穩定運行在太陽能光伏系統的最大輸出功率點,從而提高太陽能輸出電能利用率。
逆變器輸出效率:逆變器在滿載時,效率必須在95%以上。在50W/m2的日照強度下,即可向電網供電,在逆變器輸入功率為額定功率10%時,也要保證90%以上的轉換效率。
逆變器的輸出波形:為使光伏陣列所產生的直流逆變后向公共電網并網供電,就必須是逆變器的輸出電壓波形、幅值及相位與公共電網一致,實現無擾平滑電網供電。
逆變器輸入直流電壓的范圍:要求直流輸入電壓有較寬的適應范圍,由于太陽能電池的端電壓隨負載和日照強度的變化范圍比較大,這就要求逆變器在較大的直流輸入電壓范圍內正常工作,并保證交流輸出電壓穩定性。
光伏發電系統作為分散供電電源,當電網由于電氣故障、誤操作或自然因素等外部原因引起的中斷供電時,為防止損壞用電設備以及確保電網維修人員的安全,系統必須具有孤島保護的能力。
另外應具有顯示功能:通訊接口;具有監控功能;寬直流輸入電壓范圍;完善的保護功能等。
5.防雷光伏匯流箱
防雷匯流箱減少光伏組件與逆變器之間連接線,便于安裝、維護和提高可靠性。
5.1防雷光伏匯流箱特點
光伏專用直流保險絲,正負極都配有熔絲
光伏專用高壓防雷器
組串電流異常報警
組串電壓異常報警
防火災報警功能
防雷器失效報警
斷路器狀態監測(需可選附件)
IP65 防護等級,滿足室外安裝的使用要求
最高直流電壓可達1000V
帶防雷保護的PV自供電電源
無線監控(需可選附件)
TüV認證,金太陽認證
5.2防雷光伏匯流箱參數
1、電池串列最高輸入電壓:DC1000V
2、電池串列輸入電流:10A
3、輸入回路數:4回
4、熔斷器額定電流:11A
5、最大輸出電流:10×11A
6.系統防雷裝置設計
全場除避雷針外擬設一總的接地網,本著“一點接地”的原則,將光伏組件及支架、各高低壓電氣設備的外殼、各防雷模塊接地側、屋頂避雷帶的接地網進行可靠地電氣連接。考慮升壓變電所采用綜合自動化系統,為滿足微機監控、保護系統對接地電阻的要求,全場除避雷針接地外總接地電阻應達到規程規定不大于1Ω的要求,以保證設備及人身安全,同時應滿足接觸電勢及跨步電壓的要求;避雷針接地系統應單獨設置,和其他接地系統的地下距離不小于3m,接地電阻不大于10Ω。若接地電阻不滿足要求,可通過深埋于含水層或加降阻劑的方法進行處理。
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