独立型太阳能光伏发电站建设步骤概要.doc

.独立型太阳能光伏发电站建设步骤 江西太阳能科技职业学院光伏发电系10级光伏发电3班王从龙主要内容；一；太阳能光伏电站的选址二；选择太阳能光伏发电系统运行方试1，独立型光伏发电系统 2，并网型太阳能光伏发电系统 三；光伏发电系统设计1，总思想 2，设计原则,3，计前的准备4，光伏发电系统容量设计的一般步骤5，光伏发电系统容量的设计的主要内容四；光伏发电系统的安装1，太阳能光伏发电系统的组成 2，基础设施施工 3，太阳能支架的安装 4，太阳能组件的安装 五；太阳能光伏发电系统所需要的电气设备1，直流接线箱,交流配电柜 2，控制器3，蓄电池 4，逆变器六；设备的连接七；光伏发电系统的防护装置1，光伏发电系统的防护装置的要求2，为防止系统遭雷击，采取的方法八；光伏发电系统工程验收1，太阳能光伏发电系统工程验收注意事项；2，太阳能光伏发电系统验收项目九；太阳能光伏发电系统竣工技术文件1，安装工程量总表， 2，工程说明，3，测试记录， 4，竣工图纸，5，竣工检验记录 6，工程量变更单7，重大工程事故报告表 8，以安装设备的明细表 9，开工报告 10，停工和复工通知 11，验收证书 12，其他十 ，光伏发电系统的运行与维护1，太阳能电池方阵的维护 2，对电池组件的维护3，对蓄电池的维护 4，对充放电控制器及逆变器的维护一；太阳能光伏电站的选址我国太阳能资源丰富并且分布广泛，太阳能发电作为太阳能利用的重要方式已被多个国家普遍关注，但光伏发电站多建于不易架设电网的我国边远地带，所以选择光伏电站的地址时必须考虑以下几个因素；1，阳光充足，可以为电池板提供足够的光能使其发电。2，不易发生自然灾害，地势较平坦的地区。（环境太恶劣会对太阳能光伏电系统的电气设备及组件产生较大影响)3，场地空旷没有树木及大型建筑。4，土质应为坚硬土或者开阔，平坦，密实的中硬土上。5，交通是否便利，人口是否密集。二；选择太阳能光伏发电系统运行方试太阳能光伏发电系统可分为两大类，一，为独立型光伏发电系统即没有与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统；二是，并网型太阳能光伏发电系统即与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统，下面来比较一下这两种光伏发电系统的具体应用；（一）独立型光伏发电系统独立型光伏发电系统又可分为；无蓄电池的直流光伏发电系统，有蓄电池的直流光伏发电系统，交流以及交直流混合光伏发电系统，市电互补型光伏发电系统，下面我们来列举一下各种光伏发电系统的具体应用1，无蓄电池的直流光伏发电系统主要应用于；直流光伏水泵，充电器，太阳能风帽等不需要储能装置的小型光伏发电系统。2，有蓄电池的直流光伏发电系统主要应用于；庭院灯，交通标志灯，航标灯，小型发电站，等一些需要储存电能的光伏发电系统。3，交流及交直流混合型太阳能发电系统主要应用于；交流太阳能户用系统，无电网地区小型发电站，移动通信站，以及一些环境监测站 4，市电互补型光伏发电系统主要应用于；城市太阳能路灯改造，电网覆盖地区的小型光伏发电站。（二），并网型太阳能光伏发电系统并网型太阳能光伏发电系统又可分为有逆流并网光伏发电系统，无逆流并网光伏发电系统，切换型并网光伏发电系统，有储能装置的并网光伏发电系统，下面我们来列举一下各种光伏发电系统的具体应用；1,有逆流并网光伏发电系统;一般住宅建筑物2，无逆流并网光伏发电系统；一般住宅建筑物3,切换型并网光伏发电系统；一般住宅建筑物以及一些重要设施 4，有储能装置的并网光伏发电系统；一般住宅建筑物以及一些重要设施，高层建筑应急照明当然选择光伏发电系统的类型要根据具体的要求来选择，从而建设最合理的太阳能光伏发电系统三；光伏发电系统设计太阳能光伏发电系统的设计分两部分，一是光伏发电系统的容量设计，主要是对太阳能电池组件和蓄电池的容量进行设计于计算，目的就是要计算出系统在全年内能够满足用电需求并可靠工作所需要的太阳能电池组件和蓄电池的数量；二是光伏发电系统的系统配置设计主要是对系统中的电力电子设备，部件的选型配置及附属设施的设计与计算，目的是根据实际情况选择配置合适的设备，设施和材料等，与容量设计相匹配(一），总思想1，根据用电负载的功率确定发电系统所用组件数2，根据负载正常所需的电流，电压来确定发电系统所用组件的串联数，并联数。（二），设计原则太阳能光伏发电系统的设计本着合理性，实用性，高可靠性和高性价比的原则。做到 既能保证光伏发电系统的长期可靠运行，充分满足负载的用电需要，同时又能使系统的配置最合理最经济，特别是确定使用最少的太阳能电池组件功率和蓄电池的容量。协调整个系统工作的最大可靠性和系统成本之间的关系，在满足需要的保证质量的前提下节省投资，达到最好的经济效益（三），设计前的准备1，确定负载大小即负载日耗电量2，了解当地最大日照时数以及最大阴雨天数（这些在当地的气象部门可以查到）3，根据资料查出当地的维度,并确定电池方阵的最佳倾斜角和方位角。4，选择蓄电池容量（四），光伏发电系统容量设计的一般步骤1，列出基本情况（1），负载耗电情况（2），根据资料查出当地的维度2，确定负载大小即负载日耗电量3，选择蓄电池容量4，决定方倾角5，计算倾斜面上各月太阳辐射总量即Ht。（一般可在当地的气象部门查出）6，估算方阵电流7，确定最佳电流8，决定方阵电压 即蓄电池电压+线路压降9，确定最后功率（五）光伏发电系统容量的设计的主要内容；1,太阳能电池方阵输出电流输出最小电流 输出最大电流I=Q/Tm*1*2 I=Q/Tmin*1*2式中Q为负载每天总耗电量，1为蓄电池充电效率，2为方阵表面灰尘遮蔽损失，Tm为当地平均日照时数，Tmin为当地最少日照时数。2，太阳能电池方阵输出最佳电流Qout=I*N*HT*1*2 /100mW/c Qload=N*Q其中 N为当月天数 两者相减若为正则说明方阵输出电量大于耗电量，若为负说明方阵输出电量小于耗电量应增加方阵输出电流，直到找到方阵输出的最佳电流Im3,太阳能电池方阵输出电压V=Vf+Vd式中Vf为蓄电池浮充电压，Vd为线路损耗电压表4，太阳能电池方阵功率P=Im*/1-a(Tmax-25)式中a为太阳能电池功率的温度系数一般取0.25%，Tmax为太阳最高工作温度。通过以上计算我们可以知道；太阳能电池方阵输出最佳电流，太阳能电池方阵输出电压，太阳能电池方阵功率我们可以根据串联增压，并联增流的原理来设计太阳能电池方阵。以下是计算太阳能电池方阵功率的几个重要公式；1，太阳能电池组件功率和方阵构成的设计与计算；a,电池组件并联数=负(AH)/组件日平均发电量（AH)*充电效率*组件损耗系数*逆变器效率系数其中组件日平均发电量=组件峰值工作电流（A)*峰值日照时数（h) b,电池组件串联数=系统工作电压（V)*系数1.43/组件峰值工作电压（V)以峰值日照时数为依据的简易计算方法c,太阳能电池组件功率=用电器功率*用电时间/当地峰值日照时数*损耗系数以年辐射总量为依据的简易计算方法d,太阳能电池组件功率=K（用电器工作电压*用电器工作电流*用电时间)/当地年辐射总量在公式中太阳能电池组件功率的单位是 W瓦，用电器工作电压单位是V伏，用电器工作电流单位是A安，用电时间单位是h小时，K为辐射修正数，单位是千焦/平方厘米*小时（KJ/CM*CM*h)2，蓄电池容量的设计与计算a,蓄电池容量=负载日平均用电量(AH)*连续阴雨天数*放电修正系数/最大放电深度*低温修正系数b,蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池额定电压蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池额定电压以峰值日照时数为依据的简易计算方法c,蓄电池容量=用电器功率*用电时间/系统电压*连续阴雨天数*系统安全修正系数蓄电池容量的单位是安时（AH)，系统电压是指蓄电池的工作电压单位是（V)四；光伏发电系统的安装（一）；伏发电系统的组成（一）基础设施施工太阳能电池方阵基座（混凝土制）1，混凝土基座离地面高度，基座强度和水平偏差应符合设计规定，2，地脚螺栓（起固定作用），埋设尺寸应符合设计规定，外漏长度不应小于6cm3，用水泥埋设的地脚螺栓必须养护五天以上方可安装机架（二）太阳能支架的安装1，方阵机架的方位角和倾斜角应符合设计要求2，机架底部的水平度不应大于3mm/m基座不平时，应用铁片垫平 3，固定组件的机架表面应平整，防止损坏电池片4，安装组件前，组件上所有的连接螺栓应加放松垫片并拧紧 5，机架安装完毕后，对安装过程中受到损坏的漆膜应进行补涂 6，带有向日跟踪装置的太阳能电池方阵， 应定期检查跟踪装置的机械和电性 能是否正常。7，太阳能电池方阵的支架，可以固定安装，也可按季节的变化调整电池方阵 与地面的夹角，以便太阳能电池组件更充分地接受太阳光。全年平均的接收角是当地的维度的+5 ；8，要定期检查太阳能电池方阵的金属支架有无腐蚀， 并根据当地具体条件定 期进行油漆。方阵支架应良好接地。,（三）太阳能组件的安装安装前的准备及注意事项1，安装组件前应根据组件参数对每一个太阳能电池参数进行检查测量其参数应符合标准，测出开路电压，短路电流2，应挑选工作参数相近的组件安装在同一个方阵中从而提高方阵效率。3，组件应轻拿轻放防止被硬物刮伤，影响其效率4，组件固定面与机架表面不吻合时，应用铁片垫平后方可连接螺丝，严禁过力使其吻合5，安装太阳能组件时必须使用组件边框上预制的安装孔，用螺丝把组件与安装孔连接后，应按照施工标准事先做好放松工作6，组件在机架上的位置应平直，机架上的组件的风道缝隙，机架间空隙不应小于8mm，利于散热7， 当在支柱上安装组件时，选择能够承受当地预期风力的支柱和组件安装结构8，不要利用组件的接线盒或电缆头来移动组件。并且接线盒的一端朝上，尽量避免被雨淋到。接线盒走线要标准。9，不要站在或踩在组件上，不要再组件上放置重物10，不要使组件掉落或让物体落在组件上，为了避免组件玻璃破碎。 13不要重摔组件。14不正确的运输或安装可能会损坏组件。15，值班人员应注意太阳能电池方阵周围有没有新生长的树木、 新立的电杆等 遮挡太阳光的物体，以免影响太阳能电池组件充分地接受太阳光，一经发现，要 报告电站负责人，及时加以处理。16，应每月检查 1 次各太阳能电池方阵封装及接线接头， 如果发现有封装开胶 进水、电池变色及接头松动、脱线、腐蚀等，应及时进行处理。注1，如果组件串联，总电压等于各个组件电压的总和。 2，需要使用高电流的情况下，可以将几个光伏组件并联，总电流等于各个组件电流的总和。3，所选电缆的横截面积和连接器容量必须满足最大系统短路电流， 五；太阳能光伏发电系统所需要的电气设备太阳能光伏发电系统所需要的电气设备很多，现在只简要列出一些核心设备。1，直流接线箱,交流配电柜起到汇流的作用2，控制器；控制器是防止蓄电池过充电和过放电，防雷击，防反接，温度补偿，负载补偿以及欠压保护等功能。3，蓄电池，蓄电池的主要功能是储存电池方阵发出的电能，并为负载供电，运行方式主要有；循环充放电制，连续浮充制，定期浮充制。在太阳能光伏发电系统中蓄电池的充电方式主要有，恒流充电，恒压充电，恒压限流充电，间歇式充电，快速充电，智能充电等。目前太阳能光伏发电系统用的蓄电池主要是免维护式铅酸蓄电池。（1），太阳能光伏发电系统对蓄电池的要求；a.充电效率高 b. 自放电率低 c.使用寿命长 d.深放电能力强 e.少维护或免维护 f.工作温度范围宽g. 价格低廉（2），蓄电池的主要参数a.蓄电池的电动势；表示蓄电池把其他形式的能量转化成电能的本领，开路时用电压表测得的蓄电池两端的电压就为蓄电池的电动势b.蓄电池的工作电压，开路电压，终止电压；工作电压；为蓄电池正常工作是的电压，它随工作时间的延长而降低。开路电压；为蓄电池在开路状态的电压，数值上等于电动势。 终止电压；为蓄电池放电电压降到不易在下降时的电压。 c.蓄电池内阻；蓄电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻。d.蓄电池能量；指蓄电池在一定放电条件下所能放出的最大能量，数值等于蓄电池的容量与电动势的乘积。通常用W.h来表示，蓄电池的容量； 指蓄电池的储电能力通常用C来表示。e.蓄电池的输出效率；蓄电池的输出效率指蓄电池放出电量与充入电量的比值，一般用c来表示f.蓄电池的使用寿命；g.蓄电池的放电深度；蓄电池的放电深度指，蓄电池放出的容量占其额定容量的百分比 h.蓄电池的自放电率；蓄电池的自放电率指，蓄电池在独立存放期内容量逐渐减小的现象，通常蓄电池的储存温度在-2045摄氏度。i.蓄电池放电速率；蓄电池放电速率简称放电率指放电的快慢，常用时率和倍率表示。时率；电池放电到终止电压所用的时间。倍率；放电电流为额定电流在数值的倍数。一般用符号C及下标表示放电时率。列，0.1C20对于一个60.h（C20）的电池，即以0.1*60=6的放电电流（3），蓄电池充电过程中常见的问题及解决方法a.铅酸蓄电池的不一致性;铅酸蓄电池的不一致性指蓄电池的规格存在差异针对这一现象我们可以采用消除蓄电池极板硫化的均匀充电，即对容量低的蓄电池采取适当的过充电来消除极板硫化，已恢复其容量，从而使其它蓄电池保持充足电状态，来实现蓄电池性能参数不扩大，并趋于一致的局面。b.放电对蓄电池寿命影响；为防止蓄电池的记忆效应我们对放电深度不够的的蓄电池让其继续放电达到规定后在充电同时应注意；避免蓄电池深度放电和放电电流过大c.快速充电极化；快速充电是提高蓄电池储能的好方法，但它会造成蓄电池活性物质脱落，影响蓄电池寿命。4，逆变器逆变器其除了逆变电路和控制电路外，一般还具有保护电路等功能（1）逆变器的几个重要技术指标a.逆变效率；逆变效率是用来表征自身损耗的重要参数，逆变效率越大越好，它是衡量逆变器好坏的一个重要标准。b.额定输出容量；额定输出容量用来表征逆变器向负载供电能力，额定输出容量越高表示带负载的能力就越强，额定输出容量是对纯电阻性负载的一个参考，如果逆变器所带的负载为不纯阻性是，逆变器带负载的能力将小于额定输出容量。c.输出电压稳定度；输出电压稳定度是指逆变器输出电压的稳定能力，逆变器只有良好的输出电压稳定度，才能保证光伏发电系统在较大的直流输入范围内正常工作。d.可靠性；太阳能光伏发电系统多安装于比较边远的地方，维护不方便，所以逆变器必须可靠以减少维护次数e.启动性能；启动性能是指逆变器带负载启动的能力和动态工作性能，逆变器在额定负载下应能保证正常启动f.谐波失真度；逆变器输出电压波形为正弦波或修正方波时，除了基波外还含有谐波分量，通常将谐波分量在输出电压总波形中的比例称为谐波失真度除此之外系统中还有一些检测，显示设备用来显示系统的工作状态 六；设备的连接太阳能光伏发电系统连接线缆应遵循先室外后室内，先简单后复杂的原则进行。同时在连接各设备时应注意以下事项；1，不得在墙和支架的锐角边缘铺设电缆，以免切割、磨损伤害电缆绝缘层引起短路，或切断导线引起断路。2，应为电缆提供足够的支撑和固定，防止风吹等对电缆造成机械损伤。3，布线的松紧度要适当，过于张紧会因热胀冷缩造成断裂。4，考虑环境因素影响，线缆绝缘层应能耐受风吹、日晒、雨淋、腐蚀等。5，电缆接头要特殊处理，要防止氧化和接触不良，必要时要镀锡或锡焊处理。6，同一电路馈线和回线应尽可能绞合在一起。7，线缆外皮颜色选择要规范，如火线、零线和地线等颜色要加以区分。8，线缆的截面积要与其线路工作电流相匹配，截面积过小，可能使导线发热，造成线路损耗过大，甚至使绝缘外皮熔化，产生短路甚至火灾。特别是在低电压直流电路中，线路损耗尤其明显。截面积过大，又会造成不必要的浪费。因此系统各部分线缆要根据各自通过电流的大小进行选择确定。9，当线缆铺设需要穿过楼面、屋面或墙面时，其防水套管与建筑主体之间的缝隙必须做好防水密封处理，处理完后，建筑表面也要处理光洁。七；光伏发电系统的防护装置在施工过程中为防止雷电感应，控制机房内所有金属设备都要可靠接地并且每件金属物品都要接到接地干线上，不予许串联后在接到接地干线上。1，光伏发电系统的防护装置的要求；a.光伏发电系统防雷接地，工作接地等应采取联合接地方式，应按设计规程严格的施工，测试b.接地体的规格应符合设计要求c.避雷针的接地线不应与支架相连，应在接地汇流排连接2，为防止系统遭雷击，一般采取以下方法来预防；a. 安装避雷针避雷针是一根装的很高的尖顶金属棒，并有良好的接地装置，由于避雷针会产生尖端放电现象，因而可以使光伏发电系统不受雷击。避雷针通常设计在光伏发电系统的背面，这是为了防止避雷针的影子投影到太阳能方阵上。一般距离太阳能方阵2mb. 避雷线避雷线又称架空地线，一般是铁质，架设在杆塔顶部，一根或两根用于防雷，避雷线的保护效果与它下方的导线与它形成的角度有关，角度越小保护效果越好。除此之外还有一些措施如.避雷网，避雷带 交叉线路的保护等 八；光伏发电系统工程验收（一），太阳能光伏发电系统工程验收注意事项；太阳能光伏发电系统工程交付用户使用前所必须的一个步骤就是工程验收，验收完各项系数及技术指标达到系统设计安装时的规范方可投入使用，工程验收时首先核对工程实际安装的相关设备，材料是否与设计规格提供的设备，材料清单相一致，对与设计时不一致的替代材料要进行核实原因，是否达到设计性能的指标，除此之外还应注意核对，太阳能电池组件，太阳能电池阵列支架，控制器，蓄电池，导线与厂家提供的技术参数是否一致，（二）太阳能光伏发电系统验收项目同时光伏发电系统工程验收合格并由用户确认签字交付使用后，所以在验收前必须仔细检查相关事项，以免在系统运行时发生不必要的麻烦。光伏发电系统的检查主要是对各种电气设备以及机械部件进行外观检查其中包括以下几个方面；（二），太阳能光伏发电系统竣工技术文件太阳能光伏发电系统验收过程中，系统设计方应提供详细的竣工技术文件，工程所包含的工程量，完成该工程所需材料，工程图纸等，其中竣工技术文件应包括以下内容；1，安装工程量总表，安装工程量总表中体现的是光伏系统工程施工中每阶段包含的工程量2，工程说明，工程说明文件应详细说明该工程的技术参数，规格设计，工程中所用到的设备名称规格，工程概述说明，能说明工程各阶段的预计完成时间以及实际完成时间的工程进度表，工程设计单元，施工单位和其他事项。3，测试记录，测试记录应包含各设备的测试情况，包括其单体运行情况的测试记录，系统安装后系统运行过程中性能测试以及整个系统试运行测试过程中的详细测试数据等4，竣工图纸，竣工图纸应包含前期工程设计总图，太阳能方阵支架的设计图，配电柜接线及安装情况图纸和整个系统接线图等5，竣工检验记录竣工前后的检验各部件情况和系统运行情况的记录表格或相关说明6，工程量变更单在施工过程中所涉及需变更工程量的单据，需详细记录工程变更的原因，工程变更后是否对整个工程运行，造价的影响的分析以及工程变更后与其它联系的环节注意事项。7，重大工程事故报告表在施工过程中所发生的工程事故报告表，包括工程事故是人为的还是非人为，是否有人员伤亡，事故的等级等，事后造成的财产损失，事故对整个工程造成的影响等8，以安装设备的明细表设备明细表就是详细记录光伏发电系统所使用设备的详细简介的一种表格；9，开工报告开工报告是指能体现填报单位的名称，建设项目，单位工程项目名称，施工单位名称，开工日期，计划竣工日期，工程准备情况以及工程存在的问题等情况的一个报告表。 10，停工和复工通知对工程过程中需要停工和何时复工的一个通知，该通知中应详细说明停工，复工的原因以及时间 11，验收证书工程在验收时需提