8 MW分布式光伏电站设计.doc
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1、 8 MW分布式光伏电站设计一、实验目的在Pvsyst软件并网光伏发电系统仿真的基础上,设计敦煌区8 MW分布式光伏电站。二、预习内容阅读教材中的大型光伏电站的构成和组态。三、总体技术方案 “集中安装建设,多支路上网” 在电气线路上,分为8个独立的1MWp分系统,分别发电上网; 1MWp分系统包括5个200kWp 的发电单元、一台1000kVA变压器; 每个发电单元由200kWp组件、200kVA并网逆变器组成,输出0.4kV三相交流电. 特点: 每个200kWp的发电单元即是一个低压并网光伏发电系统 * 直接并网给用户供电, * 经变压器升压后并入高压电网 8个独立的1MWp并网光伏分系统之
2、间没有任何电气联系. * 可分别实施工程建设及运行与维护管理; * 局部故障检修时不影响整个系统的运行. 可灵活地以各种“交钥匙工程”方式进行项目建设 : * 整体承包、分系统承包、单个发电单元分包等. 便于进行各种不同元器件设备、不同技术设计的技术经济性能评估. * 国产设备和进口设备; * 晶体硅、非晶硅、及其他组件; * 不同安装方式(固定式、单轴跟踪及全跟踪等) 四、实验仪器与器件1台PC机,Pvsyst软件五、实验内容与步骤(1) 设计框图(2)系统构成 光伏阵列: 包括太阳电池组件、支承结构(支架及基础等)、接线箱、电缆电线等; 直流-交流逆变设备: 包括直流屏、配电柜、并网逆变器
3、等; 升压并网设施: 包括升压变压器、户外真空断路器、高压避雷器等; 控制检测系统: 包括系统控制装置、数据检测及处理与显示系统、远程信息交换设备等; 附属设施: 防雷及接地装置、清洁设备、厂房及办公室、围栏、通道及道路等.(3)主要设备及其主要技术要求 太阳电池组件: 总容量8MWp.优选晶体硅组件.适量试用其他组件. 支承结构: 足够的强度;防腐蚀. 并网逆变器: 有最大功率跟踪(MPPT)功能;效率93. 升压变压器: 控制检测及远程信息交换: 采集并记录运行数据,如气象资料、电性能参数、设备工作状态等; 执行相关的控制操作,如切合逆变器的输出、太阳电池方阵的输出, 有自动跟踪时太阳电池
4、方阵的跟踪控制等; 系统故障的自动保护功能,记录并保存故障信息,发送报警信号; 遥控、遥测等远程信息交换功能. 机房与办公室: 防雷及接地保护: 符合国家标准规定的技术要求; 直流侧与交流侧都需有接地保护; 有足够的防雷保护范围,并且不得遮挡光电场的太阳辐射. 场地道路: 防护围栏: 足够的高度和强度以满足防护要求; 距光伏方阵有一定的距离以免遮挡光电场的太阳辐射.(4)发电量预测1. 气象资料表2. 敦煌地区太阳辐射数据表2. 倾斜面光伏阵列表面的太阳辐射量:从气象站得到的资料,一般为水平面上的太阳辐射量,须换算成光伏阵列倾斜面的辐射量,才能进行光伏系统发电量的计算.计算日辐射量的公式: R
5、= Ssin(-)/sin + D式中; R 倾斜方阵面上的太阳总辐射量 D 散射辐射量,假定D与斜面倾角无关; S 水平面上的太阳直接辐射量 方阵倾角 中午时分的太阳高度角.对于北半球地理纬度=的地区, 与太阳赤纬角的关系如下: = 900 -+其中, =23.45*sin360*(284+N)/365(度), N为一年中某日的日期序号,如1月1日的N=1,2月1日的N=32, 12月31日的N=365等。表3. 敦煌地区不同角度倾斜面的太阳辐射量表(kWh/m2)(纬度 = 40.6)表4. 敦煌地区各月最佳倾角的角度及对应太阳辐射量表(kWh/m2)3. 并网光伏系统的效率分析 1).光
6、伏阵列效率1: 光伏阵列在1000W/太阳辐射强度下,实际的直流输出功率与标称功率之比. 光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括: 组件匹配损失:对于精心设计、精心施工的系统,约有4%的损失; 太阳辐射损失:包括组件表面尘埃遮挡及不可利用的低、弱太阳辐射损失,取值5%; 偏离最大功率点损失:如温度的影响、最大功率点跟踪(MPPT)精度等.取值4%; 直流线路损失:按有关标准规定,应小于3%. 得: 1 = 96% 95% 96% 97% = 85%2).逆变器的转换效率2 : 逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比. 对于大型并网逆变器,可取 1 = 95%.3). 交流并网效率3: 从逆
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