太阳能光伏发电系统在黄河水院的应用-论文.pdf

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1、第26卷第1期黄河水利职业技术学院学报Vo1_26No．12014年1月JournalofYellowRiverConservancyTechnicalInstituteJan．2014太阳能光伏发电系统在黄河水院的应用葛芸萍，刘金浦(黄河水利职业技术学院，河南开封475001)摘要：根据黄河水院校园建筑特点和当地气象资料、太阳辐射等条件，建设太阳能光伏发电系统。分析了光伏发电工程系统原理，结合黄河水利职业技术学院校园建筑及用电情况，设计20MWp太阳能光伏发电工程系统方案为分块发电、集中并网，优选了系统设备，评估了其经济效益。关键词：黄河水院；校园建

2、筑；光伏发电；方案设计；设备选择；效益分析中图分类号：TU113文献标识码：B文章编号：1008—486X(2014)01—0049—030引言提高光伏发电系统的利用率。将所收集的太阳能环境污染加剧．传统石化能源日益枯竭，可再电源升压至10kV电压等级后，并人当地电力系生能源的需求越来越紧迫。太阳能作为一种清洁能统。源，具有取材方便、成本低廉的优势，越来越受到人1_2光伏发电工程系统原理们的广泛关注。近年来，随着能源问题的进一步恶2MWp太阳能光伏发电工程并网系统主要由化和人们对环境问题认识的深入，越来越多的建筑光伏阵列，并网逆变设备，数据采集及监控系

3、统，阵开始使用清洁、节能的太阳能发电装置l1]。列架体，交、直流电力网络，交流配电柜组成。此外，黄河水利职业技术学院(以下简称黄河水院)为彰显效果，特设LED显示屏一块，以显示系统运校园建筑有教学楼组团、实验实训楼组团、学生宿行状况及相关数据。2MWp太阳能光伏发电工程系舍楼组团，建筑类型一般为多层既有建筑。各类楼统原理图如图1所示。群的坐向各异，屋顶面积45000m。根据校园建筑特点，结合气象资料、太阳辐射资源分析，开发建设电了2MWp太阳能光伏发电工程。网1黄河水院2MWp太阳能光伏发电工程系统设计1．1光伏发电工程技术方案选择校园太阳能光伏系统就

4、是建设太阳能光伏屋图1光伏发电系统示意图顶发电系统。该系统可分为并网光伏屋顶系统和离Fig．1Photovoltaicsystem网光伏屋顶系统两大类。离网发电系统需要配备大容量的蓄电池来储能，这不仅增加了系统的投资，还要提1．3光伏发电工程系统设计供足够的空间和合适的环境来放置这些蓄电池[2-3]。综该太阳能光伏并网发电系统采用分块发电、集合考虑学院的实际情况．最终选择了光伏并网发电中并网的模式，即根据屋顶面积及方位的不同，将系系统。统分成若干个小型光伏并网发电单元。各发电单元结合黄河水院已有建筑的特点及节能要求，通过并网逆变装置使输出电压达到270

5、V，再经过校园太阳能光伏发电系统设计方案为．将光伏方变压器升压，将整个光伏并网系统接人10kV的中阵直接铺设在建筑物屋面上，以充分接收太阳光，压交流电网，进行并网发电。收稿日期：2013—05—22基金项目：河南省青年基金项目(2012GGJS一198)作者简介：葛芸萍(1974一)，女，河南许昌人，副教授，主要研究计算机控制、电气自动化工程。49黄河水利职业技术学院学报2014年第1期经统计，黄河水院用电情况为：教学楼、校园照经114。31，屋顶光伏系统的组件支架倾角可设计为明用电814．805kW+140．29kW=955．095kW，食堂、30。

6、，以获取全年最大的太阳辐射量。学生公寓用电145．417kW+946．6kW=1092kW：各光伏方阵阵列间距垂直距离应不小于D。系部实训楼用电3675．581kW。04．707HD-t丽(1)依据黄河水院用电情况、校园建筑和现有电力tanl【arcsin(0．648c。os‘D一0-399sin)1变压器的位置情况，该太阳能光伏发电工程将学生式中：为纬度：34。N；H为光伏方阵阵列与可能被遮挡组件底边高度差，本设计中H=0．7。宿舍楼、食堂、行政楼作为一个单元，在食堂的东侧7变压器处设置一组光伏发电设备；教学楼作为一经计算，D=lSm。本方案阵列前后

7、间距设计为15m。2-2直流汇流箱和直流配电柜个单元，在一号教学楼内的变压器处设置一组光为了方便维护、提高可靠性，并减少光伏组件与伏发电设备；各系部实训楼作为一个单元，在4实训楼南侧3箱式变压器处设置两组光伏发电设备。逆变器之间连接线的长度。一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置

8、5_。本系统采用GSL一光伏发电单元系统原理如图2所示7A10Q1—900W防雷汇流箱。该汇流箱可同时接入2校园2MWp太阳能光伏发电工程系统设10路太阳能电池串列，每路电流可达7A；接人最大备设计光伏串列的开路电压值可达1000V：保险丝的耐压每组光伏发电设备包括：

9、1套电池组件、1台干值不小于DC1000V；配有光伏专用高压防雷器，正式变压器、1台并网逆变器