百兆瓦级太阳能光伏电站系统设计-论文.pdf

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1、百兆瓦级太阳能光伏电站系统设计高晓辉刘涛I．中国恩菲工程技术有限公司北京i00038；2．国网天津市电力公司电力科学研究院天津300384【摘要】本文提出了百兆瓦级太阳能光伏电站设计的基本流程，并针对电池组件类型、排列方式、阵列布置安装以及接入系统方式等设计关键环节提出了典型方案设计，对同类型百兆瓦级太阳能光伏电站设计都有普遍的指导意义。【关键词】光伏电站光伏并网太阳辐射量逆变器．电一一电中图分类号：X382文献标识码：A文章编号：l009-4067(2014)06—266—02=-{艄一、引言三、太阳能电池组件的选择本文

2、以典型百兆瓦级光伏发电站设计为基础，总结了项目投资、筹(一)太阳能电池类型的选择建、设计、原材料生产、设备制造、施工安装等关键因素，设计了百兆晶硅类太阳能电池由于制造技术成熟、产品性能稳定、使用寿命长、瓦级光伏电站系统设计方案。本文的设计方案对于类似大规模光伏电站光电转化效率相对较高的特点，被广泛应用于大型并网光伏电站项目。没计具有一定的借鉴意义”。。晶硅类电池又分为单晶硅电池组件和多晶硅电池组件，两种组件电二、太阳能光伏发电系统总体设计性能、寿命等重要指标相差不大，执行的标准也相同，而最大差别就在系统设计主要是根据现场实

3、际情况，同时满足负荷能量的需求，在于单晶硅光电转化效率略高于多晶硅组件。另外单晶硅组件的价格也要设置地点的日照条件和环境温度等情况下，选出适合的太阳电池方阵的高出10％。因此在lT程实际应用中，选择何种晶硅类电池组件要综合考容量、方阵组合及接人系统方式，并使系统中所有设备相匹配，保证系虑站址、占地、工程投资等因素。一般来说，在我国西北地区光伏电站统设计的合理性和适j=H性。设计中，由于土地费用相对较低，为节省T程投资多采用多晶硅太阳能太阳能发电系统设计的一般步骤如l所示。即收集当地地理信息数电池。据和气象条件，综合弩虑温度

4、、日照、污浊、风速等诸多因素对太阳电(二)太阳能电池组件选择池方阵的光电转换效牢和组合损耗的影响，确定太阳电池阵列的安装形太阳能电池组件的规格功率较多，从5Wp到280Wp国内均由生产式与功率容域，最终结合当地电力系统结构设计系统接人方式。且产品应用也较为广泛。对于百兆瓦级的光伏电站，组件用量大，占地面积广，组件安装量大，所以应优选单位面积容量大的电池组件以减少占地面积。目前技术成熟的大容量电池组件规格中，235Wp组件的最佳工作电流、最佳工作电压、短路电流、开路电压的综合指标较高。(三)太阳能电池组件串并联方式光扶州fl

5、-地3精联靠寨H按密甜艇取船重)气太阳能电池组件串联的数量由逆变器的最高输入电压、最低T作电投垂垂电池吼删拱·：些竺坚曼翌．一j据螭舶“。摊压和最大允许系统电压所确定。太阳能电池组串的并联数量由逆变器的—J～也池陆科额定容量确定。i-tM~雌仆冀一J—一电池聃州瓶智冉尊以T程选用500kW逆变器为例．最高允许输入电压Vdcmax为一j一电池昨弧1000V，输入电压MPPT工作范同为450～820V。235Wp多品硅太阳能电抗峨精檐±_二：：．一I}!c，昕臂、脏拱池组件的开路电压Voc为36．2V，最佳1：作点电压Vmpp

6、为30．1V，开路婶耻酣⋯⋯～￡～⋯电压温度系数为一0．35±0．02％／~。接^苇鲢l镫计电池组件串联数量计算应按照式(1)计算如下：INT(V~。i厂、，巾pp)ⅣINT(Voxc)(1)1太阳能发电系统设计流程图可得。经计算，当采用2O组串联时，电池组串的开路电压为724V266中国电子商务．．2014·06大于逆变器的初始丁作电压450V，逆变器可以启动；而最佳功率点电压方案一：光伏电站内新建一座220kV升压站，设置两台220／35kV为602，小于允许的最大MPPT电压820V，符合要求。125MVA升压变，升

7、压站以220kV线路接至上级变电所母线侧。(四)太阳能电池组串单元排列方式方案二：光伏电站内新建两座110kV升压站，设置四台110／35kV将～个或几个太阳能电池组串固定在一个支架单元上称为太阳能组63MVA升压变，升压站以四回110kV线路接至上级变电所母线侧。串单元。一个太阳能电池组串单元中太阳能电池组件的排列方式有多种，考虑220kV电压等级较高，施丁难度较大，且审批程序复杂。而方但是为了接线简，线缆用量少，施工复杂程度低，最适合厂区的地形，案二虽1二程量有所增加，但电压等级较低，施丁难度较低，且可以将电在T程计算

8、的基础上，确定太阳能电池组串单元排列方式分为以下三种站分为互不干扰的两个区域，增加调度的灵活性。因此，大多数百兆瓦(以20组串为例)，如2所示。级光伏电站项目常采用各单元就地升压至35kV，以集电线路汇集到升压站35kV母线上，经二次升压至l10kV后接入系统。六、结论对于百兆瓦级的太阳能光伏电站设计，