光伏發(fā)電工程技術(shù)目錄CONTENTS光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及案例分析項(xiàng)目1項(xiàng)目2項(xiàng)目3

家用3kW光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工與運(yùn)行項(xiàng)目4項(xiàng)目5

光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

某校園3.6kW離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工與運(yùn)行10MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)維家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行維護(hù)項(xiàng)目4任務(wù)4.1

家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1）能闡述分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)。2）能闡述不同分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成及應(yīng)用場(chǎng)所。3）能闡述集中式、組串式、微型逆變器的優(yōu)缺點(diǎn)。4）能闡述單晶光伏組件的優(yōu)點(diǎn)。5）能完成網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件、并網(wǎng)逆變器、雙向計(jì)能電度表、交流配電箱的選型。光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.1分布式光伏發(fā)電簡(jiǎn)介

分布式光伏系統(tǒng)（電站）的特點(diǎn)是：

①電壓等級(jí)低、容量小。裝機(jī)容量一般在3kW到20MW；其所發(fā)電直接饋入低壓配電網(wǎng)或35kV及以下中壓電網(wǎng)，單個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)總裝機(jī)容量不超過(guò)6MW的光伏發(fā)電項(xiàng)目。

②并網(wǎng)點(diǎn)在配電側(cè)。

③電流是雙向的，可以從電網(wǎng)取電，也可以向電網(wǎng)送電。

④接近負(fù)荷，大部分光伏發(fā)電量直接被負(fù)載消耗。

分布式光伏發(fā)電的構(gòu)成主要包括太陽(yáng)能光伏組件、保護(hù)裝置、逆變器、電網(wǎng)接口等。1.分布式光伏發(fā)電概念2.分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目應(yīng)用光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.1分布式光伏發(fā)電簡(jiǎn)介分布式光伏電站（1）家用分布式光伏電站結(jié)構(gòu)3.典型分布式光伏電站結(jié)構(gòu)光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.1分布式光伏發(fā)電簡(jiǎn)介家用分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（2）工商業(yè)屋頂分布式光伏電站結(jié)構(gòu)①集中式逆變方案3.典型分布式光伏電站結(jié)構(gòu)光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.1分布式光伏發(fā)電簡(jiǎn)介集中式逆變方案②組串式逆變方案3.典型分布式光伏電站結(jié)構(gòu)光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.1分布式光伏發(fā)電簡(jiǎn)介組串式逆變方案（1）坡屋面安裝1）坡屋面安裝比例影響因素

屋面北坡不建議安裝。2）安裝面積比例

對(duì)于雙坡屋面而言，僅南坡適合安裝，約為屋面面積的50%；對(duì)于四坡屋面而言，優(yōu)先考慮南坡，其次東、西坡也可以安裝，安裝面積約為屋面面積的70%。3）安裝面積估算

可直接用建筑密度指標(biāo)進(jìn)行估算，即：可安裝面積=建筑基底面積×60%=用地面積×建筑密度×60%。4.不同建筑部位的光伏系統(tǒng)安裝面積比例光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.1分布式光伏發(fā)電簡(jiǎn)介（2）平屋面安裝1）平屋面安裝比例影響因素4.不同建筑部位的光伏系統(tǒng)安裝面積比例光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.1分布式光伏發(fā)電簡(jiǎn)介屋面光伏系統(tǒng)安裝影響因素及安裝范圍示意

2）安裝面積比例

平屋面安裝光伏系統(tǒng)時(shí)，可安裝面積按屋面面積的70%考慮。根據(jù)控制性詳細(xì)規(guī)劃的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行估算時(shí)，可直接用建筑密度指標(biāo)進(jìn)行估算，即：可安裝面積=建筑基底面積×70%=用地面積×建筑密度×70%。4.不同建筑部位的光伏系統(tǒng)安裝面積比例光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.1分布式光伏發(fā)電簡(jiǎn)介（3）墻面安裝

1）建筑外立面日照面積系數(shù)。即能夠接收太陽(yáng)照射的立面全面積與建筑總建筑面積的比。

2）墻面安裝比例。南立面窗墻比一般在0.4~0.7；而東西墻窗墻一般在0.2~0.6；非幕墻墻面的窗墻比約為0.5，可安裝面積占立面面積的比例約為0.5。

3）安裝面積估算

在大型商業(yè)建筑的墻面上用于建筑光伏的墻面面積約占所安裝墻面面積比例為0.5×（1-0.2）=0.4。根據(jù)控制性詳細(xì)規(guī)劃的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行估算時(shí)，可用容積率指標(biāo)進(jìn)行估算，即：墻面可安裝面積=用地面積×容積率×立面日照面積系數(shù)（0.28）×安裝面積系數(shù)（0.4）。4.不同建筑部位的光伏系統(tǒng)安裝面積比例光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.1分布式光伏發(fā)電簡(jiǎn)介公共建筑非幕墻立面安裝范圍示意圖（4）光伏幕墻安裝1）幕墻安裝影響因素

通常情況下，開(kāi)啟扇面積多在20%左右，則可安裝光伏幕墻的比例為80%。2）安裝面積比例

考慮前述遮擋情況與開(kāi)啟扇比例，則單一立面的光伏組件安裝面積系數(shù)為（1-0.2）×0.8=0.64。

根據(jù)控制性詳細(xì)規(guī)劃的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行估算時(shí)，可用容積率指標(biāo)進(jìn)行估算，即：墻面可安裝面積=用地面積×容積率×立面日照面積系數(shù)（0.28）×安裝面積系數(shù)（0.64）。4.不同建筑部位的光伏系統(tǒng)安裝面積比例光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.1分布式光伏發(fā)電簡(jiǎn)介幕墻開(kāi)啟扇示意圖1.屋頂面積與系統(tǒng)功率大小關(guān)系光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.2家用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）選擇光伏組件的基本要求

要求選擇轉(zhuǎn)換效率要高、使用壽命要長(zhǎng)、技術(shù)性能穩(wěn)定的組件。

①同等條件下單晶組件發(fā)電量更高

②單晶組件長(zhǎng)期使用過(guò)程中功率衰減更少

③單晶組件弱光響應(yīng)更強(qiáng)2.太陽(yáng)能光伏組件選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.2家用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（2）太陽(yáng)能光伏組件串并聯(lián)設(shè)計(jì)約束條件①在當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁貤l件下，組件串的開(kāi)路電壓值UOC應(yīng)低于逆變器的最高直流輸入電壓值；②在當(dāng)?shù)刈罡邭鉁貤l件下，組件串的最大功率電壓值Ump應(yīng)高于逆變器MPPT工作范圍內(nèi)的最低直流輸入電壓值；③組件串的總電流不高于逆變器的最大直流輸入電流值；④輸入同一臺(tái)逆變器的組件串，要通過(guò)對(duì)組件的參數(shù)分選、位置安排，使其電壓值之間的差別控制在5%以?xún)?nèi)。2.太陽(yáng)能光伏組件選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.2家用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(3)光伏陣列傾角設(shè)計(jì)原則如直接在傾斜屋面安裝則不考慮傾斜解，與屋面一致即可；

如在平面屋頂安裝，傾角一般選擇和當(dāng)?shù)鼐暥纫恢拢袝r(shí)考慮到提高裝機(jī)容量、減少風(fēng)壓也可適當(dāng)降低安裝傾角，可用Pvsyst軟件進(jìn)行優(yōu)化。2.太陽(yáng)能光伏組件選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.2家用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

國(guó)家電網(wǎng)要求如下：8kW以下可接入220V；8kW-400kW可接入380V；400kW-6MW可接入10kV。（1）組串式逆變器1）優(yōu)點(diǎn)①組串式逆變器采用模塊化設(shè)計(jì)。②組串式逆變器MPPT電壓范圍寬，組件配置更為靈活。③組串式逆變器的體積小、重量輕。④使用組串式逆變器的電站可以在同一個(gè)項(xiàng)目中使用不同類(lèi)型的組件。⑤組串式逆變器自耗電低、故障影響小、更換維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)。⑥組串式逆變器使用方便。防護(hù)等級(jí)高，多為IP65，能夠直接在室外安裝，體積較小，占地面積小，無(wú)須專(zhuān)用機(jī)房，安裝靈活。3.并網(wǎng)逆變器的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.2家用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2）缺點(diǎn)①功率器件電氣間隙小，不適合高海拔地區(qū)。②不帶隔離變壓器設(shè)計(jì)，電氣安全性稍差，不適合薄膜組件負(fù)極接地系統(tǒng)。③多個(gè)逆變器并聯(lián)時(shí)，總諧波高。④逆變器數(shù)量多，總故障率會(huì)升高，系統(tǒng)監(jiān)控難度大。⑤沒(méi)有直流斷路器和交流斷路器。沒(méi)有直流熔斷器，系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，不容易斷開(kāi)。⑥單臺(tái)逆變器可以實(shí)現(xiàn)零電壓穿越功能，但多機(jī)并聯(lián)時(shí)，零電壓穿越功能、無(wú)功調(diào)節(jié)、有功調(diào)節(jié)等功能實(shí)現(xiàn)較難。3）適用范圍分散的屋頂電站、不平坦的山地電站、灘涂電站、有陰影遮擋的電站、組件陣列朝向不同的電站、農(nóng)業(yè)大棚電站等。3.并網(wǎng)逆變器的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.2家用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（2）微型逆變器一般指具有組件級(jí)MPPT的逆變器，全稱(chēng)是微型光伏并網(wǎng)逆變器?？蓪⑵浞譃橐煌弦弧⒁煌隙?、一拖四、一拖六這四類(lèi)。3.并網(wǎng)逆變器的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.2家用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)某公司生產(chǎn)的微型逆變器微型逆變器的主要優(yōu)點(diǎn)有：（1）當(dāng)一個(gè)甚至多個(gè)模塊出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)仍可繼續(xù)向電網(wǎng)提供電能，可用性高；（2）配置靈活，在家用市場(chǎng)可以按照用戶(hù)財(cái)力安裝光伏電池大??；（3）有效降低局部遮檔造成的陰影對(duì)輸出功率的影響；（4）無(wú)高壓電、更安全，安裝簡(jiǎn)單，更快捷，維護(hù)安裝成本低廉，對(duì)安裝服務(wù)商依賴(lài)性減少；（5）提高每一逆變電源模塊的發(fā)電量。3.并網(wǎng)逆變器的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.2家用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（3）分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器的選型應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的指標(biāo)：1）具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。2）具有最大功率跟蹤功能（MPPT）。3）逆變器輸出效率要高。4）逆變器的輸出波形要符合上網(wǎng)要求。5）具有孤島保護(hù)的能力。3.并網(wǎng)逆變器的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.2家用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6）具有完善的保護(hù)功能等。7）逆變器輸入直流電壓范圍要寬。8）逆變器的輸出電壓和頻率應(yīng)滿(mǎn)足并網(wǎng)要求。9）容量匹配設(shè)計(jì)。光伏組件陣列的功率計(jì)算公式如下：

光伏電池陣列功率=組件標(biāo)稱(chēng)功率×組件串聯(lián)數(shù)×組件并聯(lián)數(shù)。10）MPPT電壓范圍與電池組電壓匹配。電池陣列的輸出電壓應(yīng)處于逆變器MPP電壓范圍以?xún)?nèi)。

電池陣列電壓＝電池組件電壓×組件串聯(lián)數(shù)。11）最大輸入電流與電池組電流匹配。電池組陣列的最大輸出電流應(yīng)小于逆變器最大輸入電流。

電池陣列最大輸出電流＝電池組件短路電流×組件并聯(lián)數(shù)。3.并網(wǎng)逆變器的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.2家用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

雙向計(jì)量電能表就是能夠計(jì)量用電和發(fā)電的電能表，功率和電能都是有方向的。4.雙向計(jì)量電能表的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.2家用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)雙向計(jì)量電表

計(jì)量電表主要有以下技術(shù)參數(shù)：電壓：表示適用電源的電壓。電流：一般電流表的電流參數(shù)有兩個(gè)。如10（20）A，一個(gè)是反映測(cè)量精度和啟動(dòng)電流指標(biāo)的標(biāo)定工作電流Ib（10A），另一個(gè)是表示在滿(mǎn)足測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)要求情況下允許通過(guò)的最大電流Imax（20A）兩個(gè)值。電源頻率：表示適用電源的頻率。耗電計(jì)量：電子式電能表的計(jì)量參數(shù)標(biāo)注的是×××imp/kWh，表示用電器每消耗1kWh的電能，電能表脈沖計(jì)數(shù)產(chǎn)生××個(gè)脈沖。

家用分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)大多采用低電壓接入方式，即并網(wǎng)系統(tǒng)接入單相230V低壓配電網(wǎng)，通過(guò)交流配電線給當(dāng)?shù)刎?fù)荷供電，剩余的電量送入公共電網(wǎng)。

5．電網(wǎng)接入方式光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.2家用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6.交流配電箱選型

交流配電箱主要用于安放雙向電能表、漏電保護(hù)器、防雷器等部件。主要從耐用、經(jīng)濟(jì)、防雨雪、安全等角度考慮。系統(tǒng)位于徐州市區(qū)某小區(qū)別墅屋頂面，有效利用面積約30m2。1.現(xiàn)場(chǎng)情況光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.3家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)情況

在樓頂瓦面采用專(zhuān)業(yè)L型支架在瓦面下面固定。裝機(jī)容量約為3kW。2.裝機(jī)容量光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.3家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

TSM-DE09型單晶硅光伏組件3.光伏組件選型選用常州天合的TSM-DE09型光伏組件。共需要光伏組件3000W/390W≈8塊。實(shí)際系統(tǒng)裝機(jī)容量為390W×8=3120W。組件串

3.光伏組件選型

光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.3家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

TSM-DE09型單晶硅光伏組件技術(shù)參數(shù)4.光伏逆變器的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.3家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.光伏逆變器的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.3家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)GW3000-NS組串式聯(lián)式逆變器技術(shù)參數(shù)選用HIKING/華展的DDS238-S型單相雙向計(jì)量電能表。5.雙向計(jì)量電能表的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.3家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用的雙向計(jì)量電能表選擇交流配電箱時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。1）配電箱設(shè)計(jì)應(yīng)能滿(mǎn)足室外使用要求，美觀大方。2）配電箱接線端子設(shè)計(jì)應(yīng)能保證電纜線可靠連接，對(duì)既導(dǎo)電又作緊固用的緊固件，應(yīng)采用銅質(zhì)零件。3）配電箱應(yīng)配備必要的光伏電站保護(hù)裝置，具備欠壓保護(hù)、短路保護(hù)等。4）金屬配電箱外殼箱體需要可靠接地。5）配電箱內(nèi)必須配有防雷裝置。6.交流配電箱的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)4.1.3家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)所選用交流配電箱任務(wù)4.2家用3kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)施工【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1）能完成光伏支架和光伏組件的安裝。2）能完成組串式逆變器的安裝。3）能完成雙向計(jì)量電能表的安裝。斜面屋頂安裝所需固定部件如圖所示:光伏發(fā)電工程技術(shù)4.2.1光伏組件安裝斜面屋頂安裝所需固定部件

屋頂組件的安裝方法，是將瓦面揭開(kāi)，把回型固定支架直接固定在木望板、椽子或者混凝土上，然后將瓦面復(fù)原，安裝導(dǎo)軌和光伏組件。光伏發(fā)電工程技術(shù)4.2.1光伏組件安裝光伏組件的安裝安裝逆變器必須考慮以下因素：1）安裝位置須適合逆變器重量和尺寸。2）應(yīng)在堅(jiān)固表面安裝。3）安裝位置通風(fēng)良好。4）豎直安裝或向后傾斜不超過(guò)15°。5）為保證散熱良好，拆卸方便，逆變器周邊最小間隙滿(mǎn)足要求。

1.安裝位置的選擇光伏發(fā)電工程技術(shù)4.2.2光伏逆變器安裝

逆變器安裝周?chē)钚￠g隙

2.安裝逆變器1）將背板在水平放置在墻面或支架上，使用標(biāo)記筆標(biāo)記打孔位置。2）使用鉆頭直徑為10mm的沖擊鉆進(jìn)行打孔，確保孔深約80mm。3）使用膨脹螺釘，將背板固定在墻面或支架上。4）將逆變器掛裝在背板上。5）安裝防盜鎖。光伏發(fā)電工程技術(shù)4.2.2光伏逆變器安裝（1）安裝注意事項(xiàng)1）按照要求佩戴安全鞋、防護(hù)手套、絕緣手套等個(gè)人防護(hù)用品。2）電氣連接前，應(yīng)斷開(kāi)逆變器的直流開(kāi)關(guān)、交流輸出開(kāi)關(guān)，確保設(shè)備已斷電。3）接線時(shí)應(yīng)將線纜預(yù)留一定長(zhǎng)度后，再連接至逆變器接線端口。（2）連接保護(hù)地線用剝線鉗把導(dǎo)體截面積4mm2戶(hù)外單芯黃綠銅線按圖中要求剝?nèi)ソ^緣皮；在導(dǎo)線一管套上熱縮管；用壓線鉗壓好OT端子；把熱縮管套在OT端子上；用熱風(fēng)槍加熱熱縮管，待熱縮套管加熱到完全收縮之后關(guān)閉熱風(fēng)槍?zhuān)话呀拥芈葆敶┤隣T端子，用十字起子旋到逆變器的接地端上。

3.電氣安裝光伏發(fā)電工程技術(shù)4.2.2光伏逆變器安裝

3.電氣安裝光伏發(fā)電工程技術(shù)4.2.2光伏逆變器安裝1）準(zhǔn)備直流線纜。（3）直流輸入端連接2）壓接直流輸入端子。3）拆裝直流連接器。

3.電氣安裝光伏發(fā)電工程技術(shù)4.2.2光伏逆變器安裝4）檢測(cè)直流輸入電壓。（3）直流輸入端連接5）將直流連接器連接至逆變器直流端子

3.電氣安裝光伏發(fā)電工程技術(shù)4.2.2光伏逆變器安裝（4）交流輸出端連接1）制作交流輸出線纜。2）拆開(kāi)交流端子。3）連接交流輸出線纜與交流端子。4）將交流端子連接到逆變器。

3.電氣安裝光伏發(fā)電工程技術(shù)4.2.2光伏逆變器安裝（5）通信連接

以GPRS/4G通信模塊為例，把模塊插入逆變器后端pin或USB口即可。在模塊插入逆變器且上電后一段時(shí)間查看逆變器的通訊燈是否為常亮，常亮為通訊正常。如不正常，重新插入SIM卡并檢查4G模塊是否安裝到位。

按圖所示，雙向計(jì)量電能表的接線。1、3端接市電輸入，2、4端接負(fù)載或逆變器。光伏發(fā)電工程技術(shù)4.2.3雙向計(jì)量電能表連接雙向計(jì)量電能表的連接任務(wù)4.3家用3kW光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)維【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1）能進(jìn)行并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行前檢查。2）能進(jìn)行并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行。3）能進(jìn)行并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)停機(jī)。4）會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)年統(tǒng)發(fā)電量預(yù)測(cè)計(jì)算和節(jié)能減排效益分析、計(jì)算。5）能進(jìn)行并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)日常維護(hù)。6）能進(jìn)行并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)常見(jiàn)故障排除。

1）檢查各設(shè)備連接是否正確。

2）交流斷路器是否處于斷開(kāi)狀態(tài)。光伏發(fā)電工程技術(shù)4.3.1系統(tǒng)運(yùn)行

1.系統(tǒng)運(yùn)行前的檢查

2.試運(yùn)行

試運(yùn)行調(diào)試時(shí)，最好選在晴天的早上8~9點(diǎn)開(kāi)始。1）閉合逆變器與電網(wǎng)之間的交流開(kāi)關(guān)。2）將逆變器底部直流開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)至“ON”位置。若光照充足且電網(wǎng)條件滿(mǎn)足并網(wǎng)要求，則逆變器進(jìn)行入“運(yùn)行”狀態(tài)，將交流電饋入電網(wǎng)。3）觀察逆變器面板指示燈的狀態(tài)。需要進(jìn)行維護(hù)或維修工作時(shí)，需要關(guān)停系統(tǒng)，即關(guān)停逆變器，步驟如下：1）斷開(kāi)逆變器與交流電網(wǎng)之間的交流開(kāi)關(guān)。2）斷開(kāi)逆變器的直流開(kāi)關(guān)，即將逆變器直流開(kāi)關(guān)旋至“OFF”位置。光伏發(fā)電工程技術(shù)4.3.2系統(tǒng)停機(jī)光伏發(fā)電工程技術(shù)4.3.3系統(tǒng)能效分析

1.太陽(yáng)能輻射量分析光伏發(fā)電工程技術(shù)4.3.3系統(tǒng)能效分析

2.系統(tǒng)的效率分析

總效率由光伏陣列的效率、逆變器的效率、交流并網(wǎng)效率3部分組成。1）光伏陣列效率η1。光伏陣列在1000W/m2太陽(yáng)輻射強(qiáng)度下，實(shí)際的直流輸出功率與標(biāo)稱(chēng)功率之比。光伏陣列在能量轉(zhuǎn)換與傳輸過(guò)程中的損失包括：組件匹配損失、表面塵埃遮擋損失、不可利用的弱太陽(yáng)輻射損失、溫度的影響、最大功率點(diǎn)跟蹤精度以及直流線路歐姆損失等。綜合各項(xiàng)以上各因素，一般取η1=86%。2）逆變器的轉(zhuǎn)換效率η2。逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比。對(duì)于并網(wǎng)逆變器可取η2=95%～97%。3）交流并網(wǎng)效率η3。即從逆變器輸出至低壓電網(wǎng)的傳輸效率。一般情況下取η3=99%。系統(tǒng)的總效率等于上述各部分效率的乘積，即η＝η1×η2×η3＝86％×96％×99％＝81.73％光伏發(fā)電工程技術(shù)4.3.3系統(tǒng)能效分析

3.系統(tǒng)年發(fā)電量預(yù)測(cè)

光伏發(fā)電系統(tǒng)上網(wǎng)電量可按下式計(jì)算：式中：

HA—水平面太陽(yáng)能總輻射量（kW·h/m2，峰值日照時(shí)數(shù)）;EP—上網(wǎng)發(fā)電量（kW·h）;ES—標(biāo)準(zhǔn)條件下的輻照度（常數(shù)=1kW·h/m2）；PAZ—組件安裝容量（kWp）;K—綜合效率系數(shù)。包括光伏組件類(lèi)型修正系數(shù)、光伏方陣的傾角、光伏發(fā)電系統(tǒng)可用率、光照利用率、逆變器效率、集電線路損耗、升壓變壓器損耗、光伏組件表面污染修正系數(shù)、光伏組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)等。光伏發(fā)電工程技術(shù)4.3.3系統(tǒng)能效分析

4.節(jié)能減排效益分析光伏組件工作按25年計(jì)算：

25年系統(tǒng)總發(fā)電量＝25×4263kWh/year＝106575kwh節(jié)能減排效益。該光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)總共發(fā)電量為106575kwh，可節(jié)約32.56t標(biāo)準(zhǔn)煤（以平均標(biāo)準(zhǔn)煤305.5g/kw·h計(jì)算，2020年底數(shù)據(jù)），減少106.26t二氧化碳（以平均0.997g/kw·h）、3.20t二氧化硫（以0.03kgkw·h）、1.60t氮氧化物（以0.015kg/kw·h）。光伏發(fā)電工程技術(shù)4.3.4系統(tǒng)維護(hù)

4.節(jié)能減排效益分析系統(tǒng)維護(hù)重點(diǎn)對(duì)光伏組件和逆變器進(jìn)行維護(hù)。1)光伏組件長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，建議定期清潔組件來(lái)保證其最大功率輸出。2)一般光伏組件能夠承受正面5400Pa的雪荷載。清除光伏組件表面積雪時(shí)，請(qǐng)用刷子輕輕清除積雪。3）定期清理逆變器箱體上的灰塵，清理時(shí)最好使用吸塵器或者柔軟刷子；4）檢查逆變器和電纜的表面有沒(méi)有損傷。光伏發(fā)電工程技術(shù)4.3.5系統(tǒng)常見(jiàn)故障檢修

在正常情況下，逆變器無(wú)須維護(hù)。若出現(xiàn)問(wèn)題，操作面板上的紅色顯示屏燈會(huì)點(diǎn)亮，顯示屏上會(huì)顯示相關(guān)信息。謝

謝光伏發(fā)電工程技術(shù)目錄CONTENTS光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及案例分析項(xiàng)目1項(xiàng)目2項(xiàng)目3家用3kW光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工與運(yùn)行項(xiàng)目4項(xiàng)目5

光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

某校園3.6kW離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工與運(yùn)行10MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)維10MW集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行維護(hù)項(xiàng)目5任務(wù)5.110MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1）能闡述光伏陣列橫向布置和堅(jiān)向布置的優(yōu)缺點(diǎn)。2）能完成光伏組件的選型和光伏陣列的設(shè)計(jì)。3）能進(jìn)行光伏陣列安裝方式、傾角、方位角的選取。4）能進(jìn)行陣列前后排距離大小的計(jì)算。5）能闡述集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)（光伏電站）兩種逆變方案及優(yōu)缺點(diǎn)。6）能分別畫(huà)出10MW光伏發(fā)電系統(tǒng)集中式和組串式逆變方案的整體電氣結(jié)構(gòu)圖。7）能完成集串式逆變器和組串式逆變器的選型。8）能完成交流匯流箱、直流匯流箱、直流配電柜、交流配電柜、和升壓變壓器的選型。9）能進(jìn)行交流和防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.1光伏發(fā)電站選址

我國(guó)土地依據(jù)用途可劃分為：農(nóng)用地、建設(shè)用地和未利用地。2015年9月18日，國(guó)土資源部聯(lián)合發(fā)改委等六部委出臺(tái)了《關(guān)于支持新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)發(fā)展促進(jìn)大眾創(chuàng)業(yè)萬(wàn)眾創(chuàng)新用地的意見(jiàn)》（國(guó)土資規(guī)[2015]5號(hào)）（簡(jiǎn)稱(chēng)《創(chuàng)新用地意見(jiàn)》），明確提出對(duì)于光伏、風(fēng)力發(fā)電等項(xiàng)目使用戈壁、荒漠、荒草地等未利用土地的，對(duì)不占?jí)和恋?、不改變地表形態(tài)的用地部分，可按原地類(lèi)認(rèn)定；不改變土地用途的，在年度土地變更調(diào)查時(shí)做出標(biāo)注；用地允許以租賃等方式取得，雙方簽訂好補(bǔ)償協(xié)議，用地報(bào)當(dāng)?shù)乜h級(jí)國(guó)土資源部門(mén)備案。1．光伏發(fā)電站可用地類(lèi)型光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.1光伏發(fā)電站選址

2015年12月2日，國(guó)土資源部發(fā)布了《光伏發(fā)電站工程項(xiàng)目用地控制指標(biāo)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“指標(biāo)”），對(duì)單個(gè)光伏電站的總體用地指標(biāo)和光伏方陣、變電站及運(yùn)行管理中心、集電線路用地和場(chǎng)內(nèi)道路用地等4個(gè)功能分區(qū)單項(xiàng)用地指標(biāo)進(jìn)行了劃定。即光伏電站總體用地規(guī)模要在規(guī)定范圍之內(nèi)，具體功能區(qū)的用地面積也有紅線限定。2．光伏發(fā)電站用地控制指標(biāo)光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.1光伏發(fā)電站選址

光伏發(fā)電項(xiàng)目在預(yù)可行性研究階段的選址工作主要是對(duì)具體的選址區(qū)域進(jìn)行基本評(píng)估，確定是否存在地質(zhì)災(zāi)害、明顯的陽(yáng)光遮擋、不可克服的工程障礙、土地使用價(jià)格超概算等導(dǎo)致選址不適合建設(shè)光伏電站的重大影響因素；針對(duì)選址的初步勘測(cè)結(jié)果規(guī)劃裝機(jī)容量、提出方案設(shè)想；對(duì)所提方案實(shí)施估算和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)。

可行性研究階段的選址工作是對(duì)于可行性研究時(shí)的選址工作的論證，包括項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響評(píng)價(jià)、水土保持方案、地質(zhì)災(zāi)害論證、壓覆礦產(chǎn)和文物情況的論證等選址咨詢(xún)工作，該階段需要對(duì)選址進(jìn)行土地詳勘，并對(duì)方案設(shè)想進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、提供相應(yīng)圖紙，為項(xiàng)目實(shí)施方案做出投資概算和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)。

3．光伏發(fā)電站的選址工作內(nèi)容光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.1光伏發(fā)電站選址

（1）光伏發(fā)電選址行政要求站址的土地性質(zhì)為可用于工業(yè)項(xiàng)目的土地，即非基本農(nóng)田、非林業(yè)用地、非綠化用地及非其他項(xiàng)目規(guī)劃用地等。（2）日照資源等氣候條件優(yōu)先考慮在太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)進(jìn)行光伏電站選址?？蓞⒄諊?guó)家標(biāo)準(zhǔn)《光伏并網(wǎng)電站太陽(yáng)能資源評(píng)估規(guī)范》中太陽(yáng)能資源評(píng)估內(nèi)容作為參考依據(jù)。4．光伏發(fā)電站的選址應(yīng)考慮的因素光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.1光伏發(fā)電站選址（3）地理和地質(zhì)情況

包括：選址地形的朝向，坡度起伏程度、巖壁及溝壑等地表形態(tài)面積占可選址總面積的比例，地質(zhì)災(zāi)害隱患，冬季凍土深度、一定深度地表的巖層結(jié)構(gòu)以及土質(zhì)的化學(xué)特性等。（4）水文條件

擬選址地的水文條件包括：短時(shí)最大降雨量、積水深度、洪水水位、排水條件等。上述因素直接影響光伏電站的支架系統(tǒng)、支架基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)以及電氣設(shè)備安裝高度。4．光伏發(fā)電站的選址應(yīng)考慮的因素光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.1光伏發(fā)電站選址光伏發(fā)電站防洪設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下要求：4．光伏發(fā)電站的選址應(yīng)考慮的因素光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.1光伏發(fā)電站選址（5）大氣質(zhì)量

大氣質(zhì)量因素包括：空氣透明度、空氣內(nèi)懸浮塵埃的量及物理特性、鹽霧等具有腐蝕性。選擇站址時(shí)，應(yīng)避開(kāi)空氣經(jīng)常受懸浮物嚴(yán)重污染的地區(qū)。（6）交通運(yùn)輸條件和電力輸送條件等

對(duì)地面光伏電站項(xiàng)目進(jìn)行選址，應(yīng)考慮施工階段大型施工設(shè)備的進(jìn)出場(chǎng)地、大型設(shè)備（如大功率逆變器、升壓變壓器等）的運(yùn)輸問(wèn)題，應(yīng)方便運(yùn)輸，不應(yīng)因開(kāi)辟道路等帶來(lái)投資費(fèi)用增加。4．光伏發(fā)電站的選址應(yīng)考慮的因素5.光伏電站的選址原則確定選址的原則是使項(xiàng)目建設(shè)在各類(lèi)條件上都具備可行性，應(yīng)考慮合理的能量回收期以及投資收益，使得項(xiàng)目既取得符合可再生能源發(fā)展初衷所要求的環(huán)保、社會(huì)效益，又為項(xiàng)目的投資經(jīng)濟(jì)性提供優(yōu)越條件。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.2組件陣列排布設(shè)計(jì)

對(duì)于MW級(jí)的光伏電站，組件用量大、占地面積廣，應(yīng)優(yōu)先選用單位面積容量比較大（即效率高）的單晶硅光伏組件。1．光伏組件的選型2．光伏組件串聯(lián)設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)原則

電池組件規(guī)格相同，安裝角度一致；根據(jù)并網(wǎng)逆變器的MPPT電壓范圍來(lái)設(shè)計(jì)光伏組件串聯(lián)的數(shù)量，需要考慮溫度與電壓之間的變化關(guān)系，在溫度變化范圍內(nèi)，組件串列的最佳工作電壓應(yīng)在逆變器的MPPT電壓范圍內(nèi)，光伏串列的開(kāi)路電壓不超過(guò)逆變器的最大允許電壓。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.2組件陣列排布設(shè)計(jì)（2）組件串聯(lián)數(shù)量計(jì)算

若不考慮溫度對(duì)光伏組件開(kāi)路電壓的影響，組件串聯(lián)數(shù)有：

若考慮溫度對(duì)組件電壓的影響，則有：光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.2組件陣列排布設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)原則光伏組件串列的電氣特性一致；并聯(lián)線路盡可能短；采用專(zhuān)用的匯流箱；對(duì)于非晶硅組件，可采用專(zhuān)用的光伏連接器。（2）組件并聯(lián)數(shù)量計(jì)算光伏組件并聯(lián)數(shù)量由逆變器的額定容量確定:3．光伏組件并聯(lián)設(shè)計(jì)4．陣列安裝方式和安裝角度(1）陣列安裝方式

大中型集中式光伏電站一般采用固定安裝方式。(2)陣列的安裝角度

光伏陣列垂直面與正南方向夾角（方位角）為0°（北半球）。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.2組件陣列排布設(shè)計(jì)1）固定式布置的光伏方陣、光伏組件安裝方位角宜采用正南方向。2）光伏方陣各排、列的布置間距應(yīng)保證每天9:00~15:00時(shí)段內(nèi)前、后、左、右互不遮擋。3）光伏方陣內(nèi)光伏組件串的最低點(diǎn)距地面的距離不宜低于300mm，并應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐淖畲蠓e雪深度、洪水水位、直被高度等因素。

5．光伏方陣（陣列）布置設(shè)計(jì)光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.2組件陣列排布設(shè)計(jì)5．光伏方陣（陣列）布置設(shè)計(jì)

集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)一般選用帶有監(jiān)控功能，且輸入路數(shù)較多的直流匯流箱。1．直流匯流箱的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.3直流匯流的設(shè)計(jì)

光伏直流配電柜主要應(yīng)用在大、中型光伏電站，用來(lái)連接匯流箱與光伏逆變器。并提供防雷及過(guò)流保護(hù)、監(jiān)測(cè)光伏陣列的單串電流、電壓及防雷器狀態(tài)，短路器狀態(tài)。

應(yīng)根據(jù)工程需要和對(duì)應(yīng)逆變器，配置不同的直流配電單元。2．直流配電柜的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.3直流匯流的設(shè)計(jì)

集中式逆變器是將光伏組件產(chǎn)生的直流電匯總轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姾筝斔椭磷儔浩鬟M(jìn)行升壓、并網(wǎng)。一般在幾百kW到幾MW，功率器件采用大電流IGBT，系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用DC-AC一級(jí)電力電子器件變換全橋逆變，工頻隔離變壓器的方式，防護(hù)等級(jí)一般為IP20，體積較大。1.集中式逆變器簡(jiǎn)介光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.4并網(wǎng)逆變器選型集中式逆變器及應(yīng)用

（1）集中式逆變器優(yōu)點(diǎn)

（2）集中式逆變器缺點(diǎn)

（3）集中式逆變器適用范圍

集中式逆變器一般用于日照均勻的大型廠房，荒漠電站，地面電站等大型發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)總功率大，一般是兆瓦級(jí)以上。1.集中式逆變器簡(jiǎn)介光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.4并網(wǎng)逆變器選型2.集中式光伏逆變器的木桶效應(yīng)光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.4并網(wǎng)逆變器選型（1）集中式光伏電站逆變方案

1）集中式逆變方案。3．集中式光伏電站逆變器的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.4并網(wǎng)逆變器選型2）組串式逆變方案。

3．集中式光伏電站逆變器的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.4并網(wǎng)逆變器選型（2）集中式光伏電站逆變器的選型方案3．集中式光伏電站逆變器的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.4并網(wǎng)逆變器選型1500V組串式方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1500V集中式方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（3）并網(wǎng)逆變器的選型1）容量匹配設(shè)計(jì)。

電池陣列功率=組件標(biāo)稱(chēng)功率×組件串聯(lián)數(shù)×組件并聯(lián)數(shù)2）MPPT電壓范圍與電池組電壓匹配。3）最大輸入電流與電池組電流匹配。

電池陣列最大輸出電流＝電池組件短路電流×組件并聯(lián)數(shù)。4）轉(zhuǎn)換效率。逆變器在其他條件滿(mǎn)足的情況下，轉(zhuǎn)換效率越高越好。5）配套設(shè)備。與之配套相關(guān)的設(shè)備主要是配電柜和監(jiān)控系統(tǒng)。6）品牌與質(zhì)量。3．集中式光伏電站逆變器的選型光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.4并網(wǎng)逆變器選型

交流配電柜的作用是將逆變器輸出的交流電接入后，經(jīng)過(guò)斷路器接入電網(wǎng)，以保證系統(tǒng)的正常供電，同時(shí)還能對(duì)線路電能進(jìn)行計(jì)量、保護(hù)。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.5交流配電柜選型交流配電柜實(shí)物圖1.交流電柜的組成

交流配電柜主要由開(kāi)關(guān)類(lèi)電器、保護(hù)類(lèi)電器、測(cè)量類(lèi)電器以及指示燈、母線排等組成。2.交流配電柜的主要功能1）電能調(diào)度。2）電能分配。3）保證供電安全。4）顯示參數(shù)和監(jiān)測(cè)故障。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.5交流配電柜選型3.交流配電柜的分類(lèi)

交流配電柜按照負(fù)荷功率大小，分為大型配電柜和小型配電柜；按照使用場(chǎng)所的不同，分為戶(hù)內(nèi)型配電柜和戶(hù)外型配電柜；按照電壓等級(jí)不同，分為低壓配電柜和高壓配電柜。4.交流配電柜的選型1）選型和制造都要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。2）要求操作方便、運(yùn)行可靠、雙路輸入時(shí)切換動(dòng)作準(zhǔn)確。3）發(fā)生故障時(shí)能夠準(zhǔn)確、迅速切斷事故電流，防止故障擴(kuò)大。4）保證安全性能的前提下，盡量做到體積小、重量輕、工藝好、制造成本低。5）交流配電柜的結(jié)構(gòu)應(yīng)為單面或雙面門(mén)開(kāi)啟結(jié)構(gòu)。6）配電柜要有良好的保護(hù)接地系統(tǒng)。7）交流配電柜還要具有過(guò)載或短路的保護(hù)功能。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.6光伏電站中變壓器選型1.光伏電站中特殊變壓器（1）分裂變壓器

分裂變壓器和普通變壓器的區(qū)別在于：它的低壓繞組中有一個(gè)或幾個(gè)繞組分裂成額定容量相等的幾個(gè)支路，這幾個(gè)支路之間沒(méi)有電氣聯(lián)系，僅有較弱的磁聯(lián)系，而且各分支之間有較大的阻抗。（2）隔離變壓器

隔離變壓器屬于安全電源，其主要作用是：使一次側(cè)與二次側(cè)的電氣完全絕緣，也使該回路隔離，起到安全保護(hù)作用；利用其鐵芯的高頻損耗大的特點(diǎn)，從而抑制高頻雜波傳入控制回路。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.6光伏電站中變壓器選型2.變壓器規(guī)格型號(hào)選型（1）變壓器容量選取

變壓器的容量（視在功率）=有功功率/功率因數(shù)。（2）變壓器電壓選取

根據(jù)逆變器輸出電壓來(lái)選擇變壓器的一次側(cè)線圈電壓值，根據(jù)用電設(shè)備選擇二次側(cè)線圈的電壓值。（3）變壓器相數(shù)選取

根據(jù)電源、負(fù)載，選擇變壓器的相數(shù)，是單相還是三相。（4）變壓器聯(lián)結(jié)組別選取

變壓器三相繞組有星形聯(lián)結(jié)、三角形聯(lián)結(jié)與曲折聯(lián)結(jié)等三種聯(lián)結(jié)法。根據(jù)GB/T6451-2015《三相油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》和GB/T10228-2015《干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》規(guī)定，配電變壓器可采用Dyn11聯(lián)結(jié)。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.6光伏電站中變壓器選型2.變壓器規(guī)格型號(hào)選型（5）變壓器負(fù)載損耗，空載損耗和阻抗電壓

要求變壓器的負(fù)載損耗盡量低，若變壓器夜間運(yùn)行，則要求空載損耗也要低；（6）變壓器工作環(huán)境

變壓器工作地點(diǎn)干凈、無(wú)粉塵容量又不是很大，就可以選擇干式變壓器，否則就應(yīng)該選擇油浸變壓器。

干式變壓器特點(diǎn)是體積小、重量輕、安裝容易、維修方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、沒(méi)有火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)等。

油浸式變壓器的繞組是浸在變壓器油中的，絕緣介質(zhì)就是油，冷卻方式有自冷、風(fēng)冷和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻。其優(yōu)點(diǎn)是冷卻效果好，可以滿(mǎn)足大容量光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.6光伏電站中變壓器選型3.升壓變壓器選擇原則（1）光伏發(fā)電站升壓站主變壓器選擇原則

1）應(yīng)優(yōu)先選用自冷式、低損耗電力變壓器。

2）當(dāng)無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓電力變壓器不能滿(mǎn)足電力系統(tǒng)調(diào)壓要求時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓電力變壓器。

3）主變壓器容量可按光伏發(fā)電站的最大連續(xù)輸出容量進(jìn)行選取，且宜選用標(biāo)準(zhǔn)容量。（2）光伏方陣內(nèi)就地升壓變壓器選擇原則

1）應(yīng)優(yōu)先選用自冷式、低損耗電力變壓器。

2）升壓變壓器容量可按光伏方陣單元模塊最大輸出功率選取。

光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.6光伏電站中變壓器選型3.升壓變壓器選擇原則

3）可選用高壓/低壓預(yù)裝式箱式變電站或由變壓器與高低壓電氣元件等組成的敞開(kāi)式設(shè)備。對(duì)于在沿?；蝻L(fēng)沙大的光伏發(fā)電站，當(dāng)采用戶(hù)外布置時(shí)，沿海防護(hù)等級(jí)應(yīng)達(dá)到IP65，風(fēng)沙大的光伏發(fā)電站防護(hù)等級(jí)應(yīng)達(dá)到IP54。

4）就地升壓變壓器可采用雙繞組變壓器或分裂變壓器。

5）就地升壓變壓器宜選用無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器。

光伏發(fā)電站及其升壓站的過(guò)電壓保護(hù)和接地應(yīng)符合《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》DL/620的規(guī)定。光伏方陣場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)設(shè)置接地網(wǎng)，接地網(wǎng)除采用人工接地極外，還應(yīng)充分利用光伏組件的支架和基礎(chǔ)。光伏方陣接地應(yīng)連續(xù)、可靠，接地電阻應(yīng)小于4Ω。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.7計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.7計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)1.光伏匯流箱采集方案主要通過(guò)光伏匯流箱中檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)電池電流的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏組件串工作狀態(tài)的監(jiān)控，也可以對(duì)匯流箱內(nèi)的防雷器、斷路器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控等。2.光伏絕緣監(jiān)測(cè)方案光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.7計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3.光伏直流柜采集方案

通過(guò)采集電壓、電流實(shí)現(xiàn)對(duì)匯流箱輸出電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)直流柜內(nèi)的防雷器、斷路器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，測(cè)量每個(gè)匯流箱的輸出功率等。4.光伏逆變采集方案

利用逆變器自帶的采集系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控直流側(cè)電壓、電流、功率，交流側(cè)電壓、電流、功率、頻率等。1）地線是防雷的關(guān)鍵，在進(jìn)行配電室基礎(chǔ)建設(shè)和太陽(yáng)能方陣基礎(chǔ)建設(shè)的同時(shí)，選址電站附近土層較厚、潮濕的地點(diǎn)，挖1~2m深地線坑，采用大于40mm2的扁鋼，添加降阻劑并引出地線，引出線采用10mm2銅芯電纜，接地電阻應(yīng)小于4Ω。2）在配電室附近建一避雷針，高15米，并單獨(dú)做一地線，方法同上。3）直流側(cè)防雷措施。4）交流側(cè)防雷措施。5）所有機(jī)柜都要良好的接地。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.8接地及防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案一：集中式逆變方案光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.910MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程10MW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖1．并網(wǎng)光伏逆變器的選型

選用某公司生產(chǎn)的SG1100UD×3-MV型并網(wǎng)逆變器。該逆變器實(shí)現(xiàn)“逆”“變”的一體（逆變器和箱變一體）。方案一：集中式逆變方案光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.910MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程2．光伏組件的選型

選用某公司生產(chǎn)的TSM-DE19/至尊550W光伏組件。方案一：集中式逆變方案光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.910MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程3.光伏方陣設(shè)計(jì)方案一：集中式逆變方案光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.910MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程4．直流匯流的選型

本系統(tǒng)選用某公司生產(chǎn)的PVS-16MH型防智能匯流箱。方案一：集中式逆變方案光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.910MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程方案二：組串式逆變方案。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.910MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程組串式逆變方案

1.組串式逆變器的選型

本系統(tǒng)選用某公司生產(chǎn)的SG320HX組串式并網(wǎng)逆變器。方案二：組串式逆變方案。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.910MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程

2.光伏組件串的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)為10MW，則共需10000kW/0.55kW≈18182塊光伏組件。

若考慮溫度對(duì)組件電壓的影響，把相關(guān)數(shù)據(jù)（光伏組件工作電壓溫度系數(shù)取-0.25%，極端低溫取環(huán)境溫試-10℃，極端高溫取70℃）代入下式方案二：組串式逆變方案。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.910MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程有30.67≤N≤37.83。

綜合30.67≤N≤37.83、N≤36.39，N取35，即每串有35個(gè)光伏組件。整個(gè)系統(tǒng)共有18182/35≈520串，每個(gè)逆變器輸入520/32≈17串。

3.升壓變壓器的選型

SG320HX組串式并網(wǎng)逆變器輸出額定電壓為800V，并網(wǎng)電壓為35KV，所以選擇輸入電壓為800V、輸出電壓為35kV，額定容量為10MVA的升壓變壓器。方案二：組串式逆變方案。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.1.910MW光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程任務(wù)5.210MW光伏發(fā)電系統(tǒng)施工【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1）能完成光伏支架和光伏組件的安裝。2）能完成直流匯流箱的安裝。3）能完成光伏逆變器的安裝。4）能完成升壓變壓器的安裝。1．地面光伏電站陣列支架的基礎(chǔ)形式光伏發(fā)電工程技術(shù)5.2.1光伏陣列支架安裝地面光伏電站陣列支架基礎(chǔ)形式各種支架基礎(chǔ)適應(yīng)情況注：①表中符號(hào)○表示適用；△表示可以采用；×表示不適用；-表示此項(xiàng)無(wú)影響；②表中樁基礎(chǔ)指的是微型短樁，其他樁基礎(chǔ)應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行選擇；③對(duì)于巖石植筋錨桿基礎(chǔ)尚應(yīng)要求巖石的完整程度為較完整~完整，且適用于巖石直接出露的場(chǎng)區(qū)；④寒冷、嚴(yán)寒地區(qū)冬季施工不宜采用現(xiàn)澆施工工藝。2．各種基礎(chǔ)簡(jiǎn)介光伏發(fā)電工程技術(shù)5.2.1光伏陣列支架安裝（1）預(yù)制鋼筋混凝土樁優(yōu)點(diǎn)：可批量制作，施工更為簡(jiǎn)單、快捷，施工速度快；施工不存在填挖方，僅需簡(jiǎn)單場(chǎng)平。缺點(diǎn)：造價(jià)相對(duì)較高；采用靜壓或錘擊設(shè)備將樁體擠壓入土內(nèi)時(shí)，樁體可能會(huì)引發(fā)灌注樁斷樁、縮頸等質(zhì)量事故，需對(duì)樁頂采用鋼筋網(wǎng)加固，增加造價(jià)，且垂直度不易保證。適用環(huán)境：多用于淤泥質(zhì)土、黏性土、填土、濕陷性黃土等。預(yù)制鋼筋混凝土樁2．各種基礎(chǔ)簡(jiǎn)介光伏發(fā)電工程技術(shù)5.2.1光伏陣列支架安裝(2)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁

優(yōu)點(diǎn)：成孔較為方便，可以根據(jù)地形調(diào)整基礎(chǔ)頂面標(biāo)高，頂標(biāo)高易控制，混凝土鋼筋用量小，開(kāi)挖量小，節(jié)約材料、造價(jià)較低、施工速度快；對(duì)原有植被破壞小。

缺點(diǎn)：對(duì)土層的要求較高，適用于有一定密實(shí)度的粉土或可塑、硬塑的粉質(zhì)黏土中，不適用于松散的砂性土層中，土質(zhì)較硬的鵝卵石或碎石可能存在不易成孔的問(wèn)題。2．各種基礎(chǔ)簡(jiǎn)介光伏發(fā)電工程技術(shù)5.2.1光伏陣列支架安裝（3）螺旋鋼樁基礎(chǔ)

在光伏支架的前后立柱下面采用帶螺旋葉片的熱鍍鋅鋼管樁，旋轉(zhuǎn)葉片可大可小、可連續(xù)可間斷，旋轉(zhuǎn)葉片與鋼管之間采用連續(xù)焊接。螺旋地樁鋼管基礎(chǔ)2．各種基礎(chǔ)簡(jiǎn)介光伏發(fā)電工程技術(shù)5.2.1光伏陣列支架安裝(4)巖石植筋錨桿基礎(chǔ)

巖石植筋錨桿基礎(chǔ)是把熱軋肋鋼筋固定于灌細(xì)石混凝土的巖石孔洞內(nèi)，借助巖石、細(xì)石混凝土、帶肋鋼筋之間的黏結(jié)力來(lái)抵抗上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的外力。3.光伏支架的安裝光伏發(fā)電工程技術(shù)5.2.1光伏陣列支架安裝（1）土建工程

必須按施工圖設(shè)計(jì)要求的位置設(shè)置光伏陣列支架的基礎(chǔ)。3.光伏支架的安裝光伏發(fā)電工程技術(shù)5.2.1光伏陣列支架安裝（2）光伏支架的安裝中扣夾滑入槽鋼，用槽鋼鎖扣固定到槽鋼上。1．光伏組件檢驗(yàn)光伏發(fā)電工程技術(shù)5.2.2光伏組件安裝

光伏組件應(yīng)無(wú)變形、玻璃無(wú)損壞、劃傷和裂紋；組件正面玻璃無(wú)裂紋和損傷，背面無(wú)劃傷毛刺等；單塊光伏組件的開(kāi)路電壓應(yīng)符合組件名牌上規(guī)定電壓值。2．光伏組件安裝光伏發(fā)電工程技術(shù)5.2.3直流匯流箱安裝以PVS-16MH型防智能匯流箱安裝為例。1.機(jī)械安裝步驟1：在光伏組件背面做標(biāo)記，并打孔。步驟2：將匯流箱與光伏組件支架固定，推薦緊固扭矩：51±0.7N·m。光伏發(fā)電工程技術(shù)5.2.3直流匯流箱安裝2.電氣連接（1）輸入接線對(duì)于MC4連接器的匯流箱可以參考項(xiàng)目3知識(shí)技能拓展中MC4頭的制作。（2）輸出接線步驟1：將線號(hào)為“DC+”的線纜穿過(guò)“OUTPUTDC（+）”防水端子。步驟2：剝開(kāi)線纜的防護(hù)層、絕緣層，露出導(dǎo)線的銅芯部分L≈25~35mm，將線纜壓接到合適的DT端子，使用熱縮套管套緊。步驟3：將已壓接的DT端子，固定至輸出端子。SG1100UD×3-MV型并網(wǎng)逆變器的安裝。1.機(jī)械安裝

2.電氣連接光伏發(fā)電工程技術(shù)5.2.4光伏逆變器安裝任務(wù)5.310MW光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1）系統(tǒng)調(diào)試前能完成光伏組件串、直流匯流箱、直流配電柜、光伏逆變器、升壓變壓器和接地系統(tǒng)的檢測(cè)。2）能做好系統(tǒng)調(diào)試前的準(zhǔn)備工作，能進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。3）能對(duì)光伏支架、光伏組件、直流匯流箱、直流配電柜、逆變器、交流配電柜、電纜等設(shè)備器件進(jìn)行日常維護(hù)。（1）檢查項(xiàng)目。

檢查組件表面有無(wú)臟物，連接電纜是否破損，支架有無(wú)腐蝕生銹，接地線有無(wú)破損，接地端子是否松動(dòng)等。（2）測(cè)試項(xiàng)目

絕緣測(cè)試：用1000V絕緣電阻表測(cè)試光伏組件外殼與輸出絕緣電阻（測(cè)試1min），此值應(yīng)大于10MΩ。

組件串開(kāi)路電壓測(cè)試：此值應(yīng)等于單個(gè)光伏組件的N（串聯(lián)數(shù)）倍。若測(cè)得組件串兩端開(kāi)路電壓與理論值相差過(guò)大，可逐個(gè)檢查組件的開(kāi)路電壓及連接情況，排除故障。1.光伏組件串檢測(cè)光伏發(fā)電工程技術(shù)5.3.1系統(tǒng)調(diào)試前檢測(cè)2.直流匯流箱的檢測(cè)（1）檢查項(xiàng)目

檢查箱體表面有無(wú)破損、生銹，連接電纜有無(wú)破損，接線端子是否松動(dòng)；開(kāi)關(guān)動(dòng)作是否靈活，防雷模塊是否正常。（2）測(cè)試項(xiàng)目

主要進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試。斷開(kāi)防雷器，用1000V絕緣電阻表測(cè)試正負(fù)極與外殼間的絕緣電阻值（測(cè)試1min），此值應(yīng)在大于10MΩ。（1）檢查項(xiàng)目

檢查柜體表面有無(wú)破損、生銹，連接電纜有無(wú)破損，接地端子是否牢固，各開(kāi)關(guān)動(dòng)作是否靈活，防雷模塊是否正常。（2）測(cè)試項(xiàng)目

絕緣電阻測(cè)試：斷開(kāi)防雷器，用1000V絕緣電阻表測(cè)試柜外殼與接地之間絕緣電阻值（測(cè)試1min），此值應(yīng)在大于10MΩ。

開(kāi)路輸入電壓測(cè)試：此電壓應(yīng)與組件串開(kāi)路電壓一致。3.直流配電柜的檢測(cè)光伏發(fā)電工程技術(shù)5.3.1系統(tǒng)調(diào)試前檢測(cè)光伏發(fā)電工程技術(shù)5.3.1系統(tǒng)調(diào)試前檢測(cè)4.逆變器的檢測(cè)（1）檢查項(xiàng)目

檢查柜體表面有無(wú)破損、生銹，連接電纜有無(wú)破損，連接端子是否牢固，接線是否正確；接地線是否破損，接地端子是否牢固；輔助電源連接是否正確；逆變器自檢是否正常；各開(kāi)關(guān)動(dòng)作是否靈活；防雷模塊是否正常。（2）測(cè)試項(xiàng)目

絕緣電阻測(cè)試：斷開(kāi)防雷器，用1000V絕緣電阻表測(cè)試直流輸入線與外殼之間絕緣電阻值（測(cè)試1min），此值應(yīng)在大于2MΩ。

直流側(cè)開(kāi)路電壓：此電壓應(yīng)與組件串開(kāi)路電壓一致。

交流側(cè)輸出電壓：交流輸出電壓為310V左右。（1）檢查項(xiàng)目檢查變壓器表面有無(wú)破損，溫度、過(guò)載保護(hù)開(kāi)關(guān)動(dòng)作是否正常。（2）測(cè)試項(xiàng)目主要進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試。斷開(kāi)防雷器，高壓側(cè)用2500V絕緣電阻表測(cè)試?yán)@組與接地間的絕緣電阻值（測(cè)試1min），此值應(yīng)在大于10MΩ；低壓側(cè)用2500V絕緣電阻表測(cè)試?yán)@組與接地間的絕緣電阻值（測(cè)試1min），此值應(yīng)在大于10MΩ；

5.升壓變壓器的檢測(cè)光伏發(fā)電工程技術(shù)5.3.1系統(tǒng)調(diào)試前檢測(cè)

6.接地系統(tǒng)的檢測(cè)（1）檢查項(xiàng)目檢查電纜有無(wú)破損；電纜鎧甲是否接地；接地線制作是否符合規(guī)范；各設(shè)備與大地是否連接牢固。（2）測(cè)試項(xiàng)目接地電阻是否滿(mǎn)足要求。1）系統(tǒng)調(diào)試前，應(yīng)具備設(shè)備平面布置圖、接線圖、安裝圖、系統(tǒng)圖以及其他必要的技術(shù)文件。2）調(diào)試負(fù)責(zé)人員必須由有資格的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任，所有調(diào)試人員應(yīng)職責(zé)明確，按照調(diào)試要求調(diào)試前的準(zhǔn)備。3）調(diào)試前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求查驗(yàn)設(shè)備的規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量、備品備件等。4）設(shè)備在通電前要注意供電的電壓、極性、相位等。5）檢查所有設(shè)備的開(kāi)關(guān)全都設(shè)置在斷路位置。1.調(diào)試前準(zhǔn)備工作光伏發(fā)電工程技術(shù)5.3.2系統(tǒng)調(diào)試（1）合閘順序

合上陣列匯流箱開(kāi)關(guān)→檢查直流配電柜直流輸入電壓→合上變壓器低壓側(cè)開(kāi)關(guān)→合上逆變器輔助電源開(kāi)關(guān)→合上逆變器直流輸入開(kāi)