10mw光伏电站并网系统工程项目技术方案方案.doc

10mw光伏电站并网系统工程项目技术方案10MWp光伏并网系统工程项目实施技术方案目 录一、10MWP光伏电站系统图3二、整个系统配置一览表4三、10MWP光伏系统电气设计53.1电池板53.2直流汇流箱53.3直流配电柜53.4并网逆变器63.5 升压变压器（此项目地如果无可使用变压器）63.6 预装箱63.7监控装置6四、光伏阵列防雷汇流箱74.1性能特点74.2 原理框图74.3 技术参数84.4 设备图片8五、直流配电柜95.1电气原理图95.2技术参数105.3设备图片11六、并网逆变器126.1本企业生产的逆变器执行相关规范和标准126.2性能特点136.3电路结构146.4 技术参数156.5设备图片17七、逆变预装箱设计18八、监控系统设计218.1系统介绍218.2监控内容218.3环境监测仪2326一、10MWp光伏电站系统图10MW光伏系统设计二、整个系统配置一览表序号名称规格型号及参数单位数量1光伏电池板240wp 工作电压30V块418002光伏防雷汇流箱BH10A-22，输入路数22路台1003直流配电柜500KW直流配电柜，输入路数5路，具备电流监测功能台204光伏并网逆变器BNSG-500KTL无隔离变压器型，额定交流输出电压：AC270V台20台5双分裂升压变压器0.27/10KV双分裂式变压器（1250kva）台106逆变器预装箱撬装式台107监控装置环境监测仪PC-4型自动气象站台18数据采集器-台106多机版监控软件-台17工控机-台1三、10MWp光伏系统电气设计根据系统设计要求，10MW光伏电站接入10KV电网实现并网发电。本系统采用一次升压设计方案，即从0.27KV升压至10KV。系统按照10个1MW并网发电单元进行设计，其中：每个1MW并网发电单元都配置2台500KW三相并网逆变器，经1台0.27/0.27/10KV(1250KVA)双分裂升压变接入10KV电网。整个系统除了光伏组件和光伏阵列防雷汇流箱安装在室外，逆变器及升压配电装置需安装在室内。3.1电池板本系统中，所有的电池板均采用240Wp的电池板，工作电压30V，开环电压为36V,考虑到工程所在项目地及逆变器的耐压和最佳效率，选择19节电池板串联。根据项目实际情况，全年最低和最高温分别是-10度和34度，年均温18计算-10组件开路电压=19串*36V*1+25-（-10）*0.33%=763V；34组件开路电压=19串*36V*1-25-34*0.33%=663.68V；每个500KW光伏矩阵，需要配置110个电池串列，2090块电池板。 整个光伏系统工程，共需要配置2090*20=41800块电池板，总功率为10.0310MWp。3.2直流汇流箱 为了减少光伏组件到逆变器之间的连接线，方便操作和维护，系统采用分段连接，逐级汇流的方式接线。在本系统中，选用22汇1汇流箱，每22个电池串接入一台汇流箱，型号为BH10A-22,对于每个500KW的光伏矩阵，共110个电池串，需要配置5台22汇1光伏阵列汇流箱。整个10MW的光伏并网系统共需配置5*20=100台汇流箱。3.3直流配电柜为减少逆变器进线回路数，一般光伏组件阵列通过直流防雷汇流箱在室外进行汇流后，通过电缆接至配电房的直流防雷配电柜再进行一次总汇流，与光伏逆变器相匹配。每台500KW逆变器配置1台500KW直流配电柜(5路进1路出)。整个10MW的光伏并网系统共需配置1*20=20台直流配电柜。3.4并网逆变器 对于并网系统，逆变器的转换效率对整个系统起到了关键性的作用。整个系统需用不带隔离变型光伏并网逆变器，最大的特点就是效率高，成本低。整个系统需要配置20台光伏并网逆变器，型号为BNSG-500KTL。3.5 升压变压器（此项目地如果无可使用变压器）每个1MW并网发电单元配置1套0.27/10KV升压装置。整个10MW系统共配置10套0.27/35KV升压装置。3.6 预装箱每二台500KW逆变器组成一个1MW单元，连同直流开关柜组成一套预装箱式逆变单元，整个系统共需配置10套预装箱。3.7监控装置为了实时监测分系统并网发电系统的运行状态和工作参数，以及现场的环境情况，每个区域需配置1台环境检测仪实时显示监测数据。整个光伏系统，共分为10个光伏区域，需配置10台数据采集器。四、光伏阵列防雷汇流箱整个10MW系统，共需100台22汇1汇流箱，型号为BH10A-22。4.1性能特点该汇流箱具有以下特点：1) 防护等级IP65，防水、防灰、防锈、防晒、防盐雾，满足室外安装的要求；2) 可同时接入22路电池串列，每路电池串列的允许额定电流10A；3) 每路接入电池串列的开路电压值可达1000V；4) 直流输出母线的正极对地、负极对地配有光伏专用防雷器，选用菲尼克斯品牌防雷器，其额定电流15KA，最大电流30KA；5) 每路直流输入端均配有耐压等级为1200V的防反二极管。4.2 原理框图汇流箱的电气原理框图如下图所示：4.3 技术参数光伏阵列防雷汇流箱的技术参数如下：型号BH10A-22直流输入路数22路直流输出路数1路光伏阵列输入电压范围（V）DC480880每路工作电流98%；(8) 室内型不锈钢外壳，防护等级可达到IP20；(9) 可选RS232/RS485/以太网/GPRS通讯，上位机监控，实现远程数据采集和监视；（10）逆变器具有低电压穿越功能，有功功率、无功功率可调功能满足国家电网公司光伏电站接入电网技术规定（试行）、山东电网光伏电站调度管理规定（试行）和山东电网光伏电站并网检测规程（试行）中的要求；（11）逆变器本身要求具有直流输入手动分断开关，交流电网手动分断开关，紧急停机操作开关；（12）逆变器在柜顶设有向上的散热排风口，并提供风道接口；（13）逆变器具有国家级权威电力部门的检测报告和省级科技厅鉴定报告,并取得金太阳认证；（14）逆变器功率因数范围为99%，在功率因数可调范围内，不影响最大有功功率输出。6.3电路结构无隔离变压器型逆变器是一款高效率的太阳能逆变器。它没有配备低压变压器，需要一个适当的外部中压变压器才能向电网送电。并网逆变电源通过三相桥式变换器，将光伏阵列输出直流电压变换为高频的三相斩波电压，并通过滤波器滤波变成正弦波电压接着通过外置的三相变压器隔离升压（根据接入电网要求，变压器另配）后并入电网发电。为了使光伏阵列以最大功率发电，在直流侧使用了先进的MPPT算法。BNSG-500KTL主电路示意图6.4 技术参数型 号BNSG-500KTL隔离方式无隔离变压器光伏电池直流连接数据推荐太阳电池阵列功率500KWp最大太阳电池阵列功率550KWp最大直流输入电压800VdcMppt范围450Vdc780Vdc最大输入电流1200A直流电压波动3%电网连接数据额定电网电压270VAC,50Hz允许电网电压范围（三相）230310VAC额定电网频率50Hz电网频率波动范围47.551.5Hz额定交流输出功率500KW最大交流输出功率550KW最大交流输出电流1070A总电流波形畸变率0.99效率最大效率98.5%欧洲效率98.3%系统参数夜间自耗电100W自动投运条件直流输入及电网满足要求，逆变器自动运行断电后自动重启时间3min保护功能直流、交流过压及欠压保护，交流过、欠频保护，过载保护，短路保护，漏电保护，过热保护，防孤岛保护等通讯接口RS485/RS232/以太网/GPRS(可选)电气绝缘性能直流输入对地2500VAC，1分钟直流与交流之间2500VAC，1分钟安装环境使用环境温度2550使用环境湿度095%，不结露允许海拔高度6000米（超过2000米需降额使用）冷却方式强制风冷噪音60dB防护等级带预装箱IP65（室外型）机械参数尺寸（宽深高）20008502060mm重量1800KG6.5设备图片BNSG-500KTL彩色外观图七、逆变预装箱设计 (1)预装箱参考实物图（2）预装箱内部设备分布图 预装箱 变压器室 A 500KW直流配电柜 B 500KW逆变器机柜 C 1MW 0.27KV/10KV变压器每2台500KW逆变器组成一个1MW单元，连同直流开关柜组成一套预装箱式逆变单元。（三）预装箱外围尺寸图预装箱外围尺寸图八、监控系统设计8.1系统介绍 本系统逆变器比较分散，采用以太网通讯方式实现远程网络通讯功能比较方便。用户可以通过网络方便直观地查看当前逆变器的运行数据和运行状态，同时可以查询历史数据和故障数据。以及现场的环境情况，系统需要另外配置10台485转以太网模块、1台环境监测仪、可以和监控装置（工控机和多机版监控软件）进行实时通讯。 整个监控系统的实施均采用就近接入现有以太网。8.2监控内容 (1)光伏并网系统的监测软件可连续记录运行数据和故障数据如下： 实时显示电站的当前发电功率、日发电量、累计总发电量。 可查看每台逆变器的运行参数，主要包括：A、直流电压B、直流电流C、直流功率D、交流电压E、交流电流F、当前发电功率G、逆变器频率H、时钟I、日发电量J、累计发电量 监控所有逆变器的运行状态，采用声光报警方式提示设备出现故障，可查看故障原因及故障时间，监控的故障信息至少包括以下内容：A、电网电压过高；B、电网电压过低；C、电网频率过高；D、电网频率过低；E、直流电压过高；F、逆变器过载；G、逆变器过热；H、逆变器短路；I、逆变器孤岛；J、通讯失败； (2)监控装置可每隔5分钟存储一次电站所有运行数据，可连续存储20年以上电站所有的运行数据和所有的故障纪录。 (3)可长期24小时不间断运行在中文WINDOWS 2000，XP 操作系统。(4)监控主机同时提供对外的数据接口，即用户可以通过网络方式，异地实时查看整个电源系统的实时运行数据以及历史数据和故障数据。(5)显示单元可采用大液晶电视，具有非常好的展示效果。8.3环境监测仪本系统配置PC-4型自动气象站环境检测仪(如下图所示)，用来监测现场的环境情况：该装置由一体化风速风向传感器、日照时数传感器、测温探头、控制盒、稳压电源及支架、气象环境检测纪录仪等组成，适用于气象、军事、船空、海港、环保、工业、农业、交通等部门测量水平风参量及太阳辐射能量的测量。可测量环境温度、风速、风向和辐射强度等参量，其RS485通讯接口可接入并网监控装置的监测系统，实时记录环境数据。新型一体化风速风向传感器。采用便携式防水防震结构设计，可在野外全天候使用，检测精度高，低功耗环保节能设计。该仪器广泛用于环保，气象，农业，林业，水利，建筑，科研及教学等领域。风速、风向传感器技术参数如下：项 目风向风速起动风速 0.4m/s 0.4m/s测量范围 075m/s 0360精 确 度 (0.3+0.03V)m/s 3分 辩 率 0.1m/s 2.8125距离常数3m1.5m输出信号形式 脉冲(频率) 七位格雷码(或电位器)工作电压 DC5V(或12V) DC5V(或12V)工作电流5mA70mA加热器功率无加热抗风强度80mS最大高度270mm252 mm最大回转半径113mm440mm环境温度 -40+55环境湿度 100%RH2、日照时数传感器日照时数定义：为太阳直接辐照度达到或超过120W/m2时间段的总和，以小时为单位，取一位小数。日照时数也称实照时数。日照传感器主要有：直接辐射表、双金属片日照传感器与旋转式日照传感器等。灵敏度7-14V/W/m2时间响应小于10秒(99%)内阻350稳定性2%余弦+10%(晴天太阳高度为10时，对理想值的偏差光谱范围0.3-3.0温度特性2(-20+60)信号输送距离150米信号输出020mV