10mw光伏电站并网系统工程项目技术方案.doc

10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 1 10mwp10mwp 光伏并网系统工程光伏并网系统工程 项目实施技术方案项目实施技术方案 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 2 目目 录录 一、一、10mwp10mwp 光伏电站系统图光伏电站系统图 3 二、整个系统配置一览表二、整个系统配置一览表 .4 三、三、10mwp10mwp 光伏系统电气设计光伏系统电气设计 5 3.1 电池板5 3.2 直流汇流箱5 3.3 直流配电柜5 3.4 并网逆变器6 3.5 升压变压器（此项目地如果无可使用变压器）6 3.6 预装箱6 3.7 监控装置6 四、光伏阵列防雷汇流箱四、光伏阵列防雷汇流箱 .7 4.1 性能特点7 4.2 原理框图7 4.3 技术参数8 4.4 设备图片8 五、直流配电柜五、直流配电柜 .9 5.1 电气原理图9 5.2 技术参数10 5.3 设备图片11 六、并网逆变器六、并网逆变器 .12 6.1 本企业生产的逆变器执行相关规范和标准12 6.2 性能特点13 6.3 电路结构14 6.4 技术参数15 6.5 设备图片17 七、逆变预装箱设计七、逆变预装箱设计 .18 八、监控系统设计八、监控系统设计 .21 8.1 系统介绍21 8.2 监控内容21 8.3 环境监测仪23 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 3 一、一、10mwp10mwp 光伏电站系统图光伏电站系统图 22汇1 光 伏 防 雷 汇 流 箱 5台 500kw 直 流 配 电 柜 1台 500kw 光 伏 并 网 逆变器 1台 500kw光伏并网系统 1# 1mw光伏并网系统 22汇1 光 伏 防 雷 汇 流 箱 5台 500kw 直 流 配 电 柜 1台 500kw 光 伏 并 网 逆变器 1台 500kw光伏并网系统 0.27/10kv升压变压器 （1mw） 22汇1 光 伏 防 雷 汇 流 箱 5台 500kw 直 流 配 电 柜 1台 500kw 光 伏 并 网 逆变器 1台 500kw光伏并网系统 22汇1 光 伏 防 雷 汇 流 箱 5台 500kw 直 流 配 电 柜 1台 500kw 光 伏 并 网 逆变器 1台 500kw光伏并网系统 0.27/10kv升压变压器 （1mw） 22汇1 光 伏 防 雷 汇 流 箱 5台 500kw 直 流 配 电 柜 1台 500kw 光 伏 并 网 逆变器 1台 500kw光伏并网系统 22汇1 光 伏 防 雷 汇 流 箱 5台 500kw 直 流 配 电 柜 1台 500kw 光 伏 并 网 逆变器 1台 500kw光伏并网系统 0.27/10kv升压变压器 （1mw） 10kv 2# 1mw光伏并网系统10# 1mw光伏并网系统 1# 1mw光伏电站2# 1mw光伏电站10# 1mw光伏电站 10mw 光伏系统设计光伏系统设计 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 4 二、整个系统配置一览表二、整个系统配置一览表 序号序号名称名称规格型号及参数规格型号及参数单位单位数量数量 1 1光伏电池板 240wp 工作电压 30v块41800 2 2光伏防雷汇流箱 bh10a-22，输入路数 22 路台100 3 3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20 4 4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 5双分裂升压变压器 0.27/10kv 双分裂式变压器（1250kva）台10 6 6逆变器预装箱 撬装式台10 7 7 环境监测仪pc-4 型自动气象站台1 8 8 数据采集器-台10 6 6 多机版监控软件-台1 7 7 监 控 装 置 工控机-台1 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 5 三、三、10mwp10mwp 光伏系统电气设计光伏系统电气设计 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。 3.13.1 电池板电池板 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。 3.23.2 直流汇流箱直流汇流箱 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。 3.33.3 直流配电柜直流配电柜 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)。 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 6 整个 10mw 的光伏并网系统共需配置 1*20=20 台直流配电柜。 3.43.4 并网逆变器并网逆变器 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。 3.53.5 升压变压器（此项目地如果无可使用变压器）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。 3.63.6 预装箱预装箱 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。 3.73.7 监控装置监控装置 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。 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 7 四、光伏阵列防雷汇流箱四、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。 4.14.1 性能特点性能特点 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。 4.24.2 原理框图原理框图 汇流箱的电气原理框图如下图所示： 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 8 4.34.3 技术参数技术参数 光伏阵列防雷汇流箱的技术参数如下： 型号型号 bh10a-22bh10a-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。 6.36.3 电路结构电路结构 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 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 16 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-500ktlbnsg-500ktl 主电路示意图主电路示意图 6.46.4 技术参数技术参数 型型 号号 bnsg-500ktlbnsg-500ktl 隔离方式无隔离变压器 光伏电池直流连接数据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 800vdc mppt 范围 450vdc780vdc 最大输入电流 1200a 直流电压波动 0.99 效率效率 最大效率 98.5% 欧洲效率 98.3% 系统参数系统参数 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) 直流输入对地2500vac，1 分钟电气绝缘性 能直流与交流之间2500vac，1 分钟 安装环境安装环境 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） 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 18 机械参数机械参数 尺寸（宽深高） 20008502060mm 重量 1800kg 6.56.5 设备图片设备图片 bnsg-500ktlbnsg-500ktl 彩色外观图彩色外观图 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 19 七、逆变预装箱设计七、逆变预装箱设计 (1)(1)预装箱参考实物图预装箱参考实物图 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 20 （2）预装箱内部设备分布图）预装箱内部设备分布图 a c a b b 预装箱预装箱 变压器室变压器室 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。 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 21 （三）预装箱外围尺寸图（三）预装箱外围尺寸图 预装箱外围尺寸图预装箱外围尺寸图 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 22 八、监控系统设计八、监控系统设计 8.18.1 系统介绍系统介绍 rs485 1mwp以以以以以1#以 rs485 tcp/ip 以以以 500kw以以以 500kw以以以 以以以(以以以 以以以以以 以以以 以以以 以以以 rs485 rs485 tcp/ip 以以以 500kw以以以 500kw以以以 以以以 rs485 rs485 tcp/ip 以以以 500kw以以以 500kw以以以 以以以 1mwp以以以以以2#以1mwp以以以以以10#以 以以以以以 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。 8.28.2 监控内容监控内容 (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 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 23 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。 10mw 光伏电站并网系统工程项目技术方案光伏电站并网系统工程项目技术方案 24 8.38.3 环境监测仪环境监测仪 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