某社区太阳能光伏发电建设项目投资立项可行性研究报告

核准通过，归档资料。未经允许，请勿外传第一章总论1第一节概述1第二节承办单位概况2第三节研究的目的与依据2第四节项目概况及简要结论4第五节主要经济技术指标7第二章项目背景及建设的必要性89JWKFFWVGTYMJG0000以上,混合砂浆。3室外装修散水水泥散水，宽1000，3找坡坡道水泥砂浆坡道，宽出门边500，坡长4米，坡度125屋面采用型钢板屋面外墙面装修应先做样板，经设计人员确认后方可施工。4）室内装修本工程土建设计仅满足普通装修要求。内装修的选材,颜色,规格均由甲方和施工单位现场确定,做出色样或样板经确认后方可施工。内部装修材料的燃烧性能应满足建筑内部装修门窗做法。5）其它做法本工程所有门窗选用的玻璃厚度和框料均应满足安全强度要求；其抗风压变形、雨水渗透、空气渗透、平面内变形、保温、隔声及耐撞击等性能指标均应符合国家现行产品标准的规定；工程所有门窗制作安装前均需现场校核尺寸及数量；本工程室内安放设备的地面需按厂家提出的地面处理要求进行施工。窗气密性等级不低于现行国家标准建筑外窗气密性能分级及检测方法指标值单位缝长空气渗透量为050Q115M/MHGB7107规定的4级水平。其气密性能分级单位面积空气渗透量为150Q245M/MH,雨水渗透性能不低于现行国标建筑外窗雨水渗透性能不低于现行国家标准建筑外窗雨水渗透性能分级及其检测方法规定的三级水平。外门窗框料尺寸及玻璃厚度厂家根椐聊城地区风压值确定。一层外窗、外门均加设窗磁防盗系统。图41墙体防潮设计第三节光电系统技术设计方案一、设计依据项目的实施主要遵循以下国家和地方的建筑节能和可再生能源应用设计标准和有关文件。1、中华人民共和国可再生能源法2、中华人民共和国节能能源法3、中华人民共和国建设部民用建筑节能管理规定4、财政部、建设部文件建科2006213号建设部、财政部部关于推进可再生能源在建设中的实施意见5、建设部推广应用和限制禁止使用技术6、公共建筑节能设计标准GB5018920057、建筑照明设计标准（GB500342004）8、供配电系统设计规范（GB5005295）9、家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法（GB/T190642003）10、晶体硅光伏（PV）方阵IV特性的现场测量（GB/T182102000）11、光伏（PV）组件紫外试验（GB/T193942003）12、太阳光伏能源系统术语（GB/T22971989）13、光伏器件第一部分光伏电流电压特性的测量（GB/T649511996）14、光伏器件第二部分标准太阳电池的要求（GB/T649821996）15、光伏器件第三部分地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据（GB/T649531996）16、光伏器件第五部分用开路电压法确定光伏（PV）器件的等效电池温度（ECT）GB/T649551997）17、包装储运图示标志（GB/T191）18、电工电子产品基本环境试验规程试验A低温试验方法（GB/T242312001）19、电工电子产品基本环境试验规程试验B高温试验方法（GB/T242322001）20、电工电子产品基本环境试验规程试验CB设备用恒定湿热试验方法（GB/T242392001）21、GB4208外壳防护等级（IP代码）（EQUIEC605291998）22、半导体变流器应用导则（GB385921993）23、电能质量三相电压允许不平衡度（GB/T155431995）24、太阳光伏电源系统安装工程设计规范CECS849625、民用建筑太阳能光伏系统设计规范征求意见稿二、并网系统设计光伏发电系统按照与电力系统的关系，分为独立光伏系统（又称为离网光伏系统）和并网光伏系统。本项目采用并网光伏发电系统。1、并网发电系统简介太阳能并网发电系统把太阳能转化为电能，不经过蓄电池储能，直接通过并网逆变器把电能送上电网，太阳能并网发电代表了太阳能电源的发展方向，是21世界最具吸引力的能源利用技术，并网发电系统具有以下优点1利用清洁干净、可再生的自然能源太阳能发电，不利用不可再生的、资源有限的含碳化石能源，使用中无温室气体和污染物排放，与生态环境和谐，符合经济社会可持续发展战略。2所发电能馈入电网，以电网为储能装置，省掉蓄电池，比独立太阳能光伏发电系统的建设投资可减少3545，从而使发电成本大为降低。省掉蓄电池，还可提高系统的平均无故障时间和蓄电池的二次污染。3光伏电池组件与建筑物完美结合，即可发电又能作为建筑材料和装饰材料，使物质资源充分利用发挥多种功能，不但有利于降低建设费用，而且增加了建筑物的科技含量，增加“卖点”。4分布式建设，可就近就地分散发供电，进入和退出电网灵活，既有利于增强电力系统抵御不可抗力的能力，又有利于改善电力系统的负荷平衡，并可降低线路损耗。5可起调峰作用。并网太阳能光伏系统是世界各发达国家在光伏应用领域竞相发展的热点和重点，是世界太阳能光伏发电的主流发展趋势，市场巨大，前景广阔。2、光伏并网系统的原理光伏组件本身是一个小的发电模块，采用明框、隐框、半隐框、点支式与建筑进行结合。由于进行并网，组件不受工作电压的特殊要求，组件可以做成各种功率。工作电压不受8V、14V、18V、36V、38V等不等同布置于幕墙结构中，它可以依照组件的阵列进行组合。并网发电系统通过将光伏发出的直流电转换为交流电并入地方电网供使用。其原理如图图42并网发电原理图并网发电由于可以将所产生的电量直接传输到电网，所以并网系统不需要蓄电池，很大程度上降低了系统的成本，而且损失少，仅仅是在逆变过程中有部分电量损耗。所以它较离网和独立系统成本要低。但是，它也存在一定的缺陷。在通过逆变器直接连接电网时，由于光伏矩阵受天气、光照角度和环境影响较大，同一天内就可能出现无数次的变化，功率极为不稳定，因此，对逆变器要求较高，保证输出的电量不会对电网起副作用。3、光伏系统概述安装地点XX市XX县XX社区安装位置住宅楼楼顶系统类型太阳能并网系统系统容量2800KWP光伏发电系统主要由太阳能电池板、并网型太阳能逆变器、交、直流防雷配电柜、连接电缆、通讯软件和监控装置及电能计量设备等组成。在建筑物上安装不同朝向或不同规格的的光伏阵列这种并网方式适合于分布式并网发电，在电气设计时，可将同一朝向且规格相同的光伏阵列通过单台逆变器集中并网发电，采用多台逆变器分布式并网发电方案实现联网功能，如图（43）所示。直流汇流及防雷配电交流防雷配电及计量公共电网负荷直流汇流及防雷配电逆变器直流汇流及防雷配电图43分布式并网发电原理框图4、光伏系统总体设计安排1）光伏发电系统的组成光伏发电系统主要由太阳能电池板、并网型太阳能逆变器、交流防雷配电柜、连接电缆、通讯软件和监控装置及电能计量设备等组成。图44系统原理图光伏并网发电系统的主要组成包括1太阳能电池组件及其安装构件；2直流防雷配电柜；3光伏并网逆变器；4交流防雷配电柜；5系统通讯及监控装置；6系统发电计量装置；7系统防雷接地装置；8土建及配电房等基础设施；9整个系统的连接线。2）光伏发电系统的要求该项目并网光伏系统采用的SG系列光伏并网逆变器满足低压电网的接入要求，其电能质量和安全保护功能符合相关标准的规定。（1）满足相关标准的要求电能质量供电电压允许偏差（GB/T123252003）电能质量电力系统频率允许偏差（GB/T159451995）电能质量公用电网谐波（GB/T145491993）光伏系统并网技术要求（GB/T199392005）电能质量三相电压允许不平衡度（GB/T155431995）光伏发电站接入电力系统技术规定（GB/Z199642005）光伏（PV）系统电网接口特性（GB/T200462006）（2）电能质量要求光伏发电系统向电网发送的电能质量（如电压偏差、频率偏差、谐波和功率因数等）应满足相关标准的要求，如出现偏离标准的越限情况，并网逆变器将控制光伏系统与电网断开。相关标准与逆变器的电能质量主要技术指标对比见表44表44技术指标对比表序号项目名称相关标准要求逆变器技术指标1电网电压单相7三相7、10（GB/T12325）单相180260V（可设定）三相330V450V（可设定）2电网频率05HZ（GB/T47515HZ（可设定）15945）3直流分量不大于1I额（GB/T19939）不大于05I额4总电流谐波畸变率小于5（GB/T19939）小于3（额定功率时）5功率因数额定功率的50时，不小于09（GB/T19939）不小于099（额定功率时）（3）安全保护功能光伏并网逆变器具有电网过/欠压、电网过/欠频、电网短路、孤岛效应、逆变器过载、逆变器过热等保护功能。光伏并网逆变器的保护参数设定如表45表45光伏并网逆变器的保护参数设定表项目名称保护值保护方式跳脱时间恢复时间电网过/欠压保护单相180260V三相330450V可设定控制电网侧主接触器机械断开，逆变器进入停止模式并报错02秒5分钟电网过/欠频保护47515HZ可设定控制电网侧主接触器机械断开，逆变器进入停止模式并报错02秒5分钟电网短路保护大于15倍I额控制电网侧主接触器机械断开，逆变器进入停止模式并报错02秒5分钟孤岛效应保护控制电网侧主接触器机械断开，逆变器整机断电，进入停止模式02秒5分钟逆变器过载保护逆变器自动限制发电功率不跳脱无逆变器过热保护逆变器自动减小发电功率不跳脱无备注“跳脱时间”指的是从逆变器检测到故障发生到停止运行之间的时4并网逆变器接入电网原理介绍图46控制系统图并网逆变器的基本硬件结构和控制系统如图46所示，为了保证输送到电网电能的功率因数接近于1，当逆变器与电网连接后，逆变器会首先检测电网电压的幅值与相位，特别是电网电压VG的相位经过控制算法中的PLL软件锁相环处理后，可以计算得出电网电压的实时相位角SIN，此相位角会作为一个变量与输出电流的参考值IG以及实际输出电流值IG共同作为逆变桥路PWM控制信号的计算依据，根据得出的PWM信号控制控制逆变桥路功率器件的通断，使得逆变器输出的电流IG与电网电压VG保持一致的相位，从而使得输出电能的功率因数近似于1。5供电方案确定的基本原则依据光伏系统并网技术要求（GB/T199392005）确定的电站建设及供电方案的设计原则，并网型光伏系统的设计应符合以下要求并网型光伏系统的设计应对环境条件、系统性能进行综合评价，确定使用合理的光伏子系统公功率和功率调节系统容量，同时还应考虑系统的可扩展性。系统设计应有冗余量，具有各种保护功能以满足系统可靠工作的配置，提高系统运行可靠性。系统设计应考虑建站地点的地理条件，如海拔、海洋环境或潮湿环境等。用于海拔较高地区的系统，设计时邀充分考虑建站地点特殊的地理条件，如海洋环境或潮湿环境等，应考虑特别的系统耐候性设计。在地震多发地区的系统工程应考虑相应的防震设计。设计使用的环境气象数据主要有现场地理位置（包括地点、维度、经度和海拔等）、气象资料（包括逐月太阳总辐射、直接辐射或散射、年平均气温、最高、最低气温、最长连续阴雨天数、最大风速、冰雹、降雪、雷电等情况）。在无完整气象资料时，可参考条件相似地点的气象资料或采用经验公式/方法进行估算。应进行系统设计的综合优化，如各功能设备间应考虑功能和/或功率（容量）的协调及配备，各部分之间连接电线的选择应满足电气性能及耐候性能的要求。6光伏系统方案的确定并网系统通常又可分为局域并网系统（又称住宅用并网系统）和集中式并网系统。前者的特点在于太阳能发电系统发出的电能被直接分配到住宅内的用电负载上，多余或不足的电力通过连接局域电网来调节，因为有了变电站做隔离，对大电网干扰较少；后者主要用于大型太阳能发电站，它的特点在于太阳能发电系统发出的电能通过升压被直接输送到高压电网上，由电网把电力统一分配到各个用电单位。综上所述，根据本项目的特点宜采用集中式并网系统。5、电池阵列设计及逆变器选型总装机容量2800KWP系统组成安装位置及组成1电池阵列安装2逆变器参数和选型采用具有国际先进水平的正弦波逆变器1带有过电压、欠电压、过频率、欠频率、温度异常等保护功能2转换效率高、超过90，工作稳定3在现有电池板的排列形式下，充分利用电池板4具有各种参数的显示5带数据接口，以便可以提取运行的各种数据，掌握运行情况6维修方便，控制合理7内置电网保护装置，具有防孤岛保护单元（MSD）6、通讯安装监控系统在站控层是基于TCP/IP的网络，在间隔层是基于MODBUS协议的RS232/RS485总线。运行于系统监控中心的SCADA系统对整个系统的运行状态、运行参数进行实时监控。具有网络和多串口通讯功能的通讯管理机XANTREXSUN兼容目前国内常用的多种通讯协议，可通过网络和串口方式与各级调度中心通讯。SCADA系统的数据库功能，包括实时数据库、历史数据库。实时数据库保存的是从各个装置采集上来的实时数据，其数据在每次系统扫描周期之后被刷新一次，对运行数据和开关状态进行实时监视和记录保存。嵌入式LINUX操作系统，稳定、可靠高性能、低功耗32位ARMCPU,性能出色综合通信功能与I/O采集功能装置结构紧凑，安装方便低功耗,低发热,免风扇抗干扰性强，环境适应性强应用功能模块化，按需裁剪全图形配置工具,界面友好,使用简单功能描述逆变器通信串行接口通信，以及丰富的规约库，提供灵活，方便的通信功能。可接入各种逆变器、控制器等智能设备。用户可定制规约。监控PC通信以太网接口通信，通过网络规约与各种PC专用实时监控软件通信，对WEB浏览器，直接获得监视页面。串行接口通信，对远程控制中心的通信。I/O采集处理采集处理辐照度、风速、温度等环境实时数据。实时数据库规范处理和保存逆变器通信规约处理的数据，和I/O采集处理的数据给WEBSEVER，监控PC通信规约提供各种实时数据。报警处理模拟量越限报警、状态量变化报警、系统事件、通信事件等。数据保存SD卡提供大容量的存储器，长期保存历史数据。WEBSEVER提供实时数据、报警、历史数据、图形、列表等形式的页面，提供IE浏览器的实时监视。打印提供报警、事件和列表数据的打印。配置组态灵活配置通信规约、WEB页面、数据库参数、通信参数、打印参数等技术参数逆变器通信接口方式RS232/RS485/光纤ST，2500V光电隔离接口数量38逆变器可接数2060电脑监控通信以太网10/100M串行接口数据存储SD卡2G4G数据打印USB接针式打印机模拟量采集采集种类420MA或05V可选输入数量416采集精度0205数字量采集采集种类24V无源干接点输入数量016通道，2500V光电隔离防抖参数0999MS可设控制量输出输出种类继电器常开接点输入数量08通道，24V2A220V3A7、系统防雷接地为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠，防止因雷击、浪涌等外在因素导致系统器件的损坏等情况发生，系统的防雷接地装置必不可少。系统的防雷接地装置措施有多种方法，主要有以下几个方面供参考1地线是避雷、防雷的关键，在进行配电室基础建设和太阳电池方阵基础建设的同时，选择电厂附近土层较厚、潮湿的地点，挖12米深地线坑，采用40扁钢，添加降阻剂并引出地线，引出线采用35MM2铜芯电缆，接地电阻应小于4欧姆。2直流侧防雷措施电池支架应保证良好的接地，太阳能电池阵列连接电缆接入光伏阵列防雷汇流箱，汇流箱内含高压防雷器保护装置，电池阵列汇流后再接入直流防雷配电柜，经过多级防雷装置可有效地避免雷击导致设备的损坏。使用光伏汇流箱，用户可以根据逆变器输入的直流电压范围，把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成1个光伏组件串列，再将若干个串列接入光伏阵列防雷汇流箱。把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成1个光伏组件串列，再将若干个串列接入光伏阵列防雷汇流箱进行汇流，通过防雷器与断路器后输出，方便了后级逆变器的接入。3交流侧防雷措施每台逆变器的交流输出经交流防雷柜（内含防雷保护装置）接入电网，可有效地避免雷击和电网浪涌导致设备的损坏，所有的机柜要有良好的接地。图47直流防雷配电箱的电气原理接线图每个直流防雷配电箱的配电单元都具有可分断的直流断路器、防反二极管和防雷器。8、环境监测仪本系统配置1套环境监测仪如下图所示，用来监测现场的环境情况图48环境监测仪该装置由风速传感器、风向传感器、日照辐射表、测温探头、控制盒及支架组成，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通讯接口可接入并网监控装置的监测系统，实时记录环境数据。9、系统接入电网设计光伏并网逆变器接入的电网为AC220V/50HZ低压交流电网，使用独立的N线和接地线，该逆变器适应于下表的电网参数。表49电网参数表序号项目内容1配电系统方式TNS母线（独立的N线和PE线）2系统电压AC022KV3额定频率50HZ4系统接地方式中性点直接接地允许接入电网的条件1要求具有较高的效率。由于目前太阳电池的价格偏高，为了最大限度地利用太阳电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率；2要求具有较高的可靠性。目前光伏发电系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器具有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过热保护、过载保护等；3要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化，这就要求逆变器必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压的稳定；4并网逆变器，具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电。输出失真度很小正弦波，不能对电网产生污染。10、系统主要配置表表410光伏系统配置表序号组件名称型号单位数量造价（万元）备注1太阳能电池板HG17036S1580808块165007920002光伏并网逆变器外购台550110005000W/台3光伏阵列防雷汇流箱外购套1504500室外型4防雷配电柜外购套502500含电能计量5集中监控工业PC外购台1010006显示器外购台105007逆变器数据采集器外购套5040008环境参数采集系统外购套1012009线缆及管件外购套45900010支架自制套454500总计83020011、主要产品、部件及性能参数1主要的太阳能电池产品制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应，根据所用材料的不同，太阳能电池可分为1硅太阳能电池；2以无机盐如砷化镓IIIV化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；3功能高分子材料制备的大阳能电池；4纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池，对太阳能电池材料一般的要求有1半导体材料的禁带不能太宽；2要有较高的光电转换效率3材料本身对环境不造成污染；4材料便于工业化生产且材料性能稳定。2本项目中采用的光伏电池本项目的太阳能光伏系统中选用多晶硅材料的太阳能电池（图411）。原因如下本项目的光伏发电系统直接用于建筑用电，要求性能比较稳定，经济性合理，市场化程度比较高，光伏电池组件及其他配件可以方便采购，故选择比较常用的晶体硅太阳能电池或非晶硅太阳能电池。图411太阳能电池片效果图3光伏电池材料1光伏电池材料介绍和选择。光伏材料是指（SOLARCELLMATERIALS）能将太阳能直接转换成电能的材料。光伏材料又称太阳电池材料，只有半导体材料具有这种功能。可做太阳电池材料的材料有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GAAS、GAALAS、INP、CDS、CDTE等。用于空间的有单晶硅、GAAS、INP。用于地面已批量生产的有单晶硅、多晶硅、非晶硅。其他尚处于开发阶段。（A）晶体硅材料PN同质结太阳能电池所用的晶体硅，既有单晶的，也有多晶的。由于光电转换效率较高、制造技术比较成熟，目前大约80以上的商用太阳能电池使用的都是晶体硅材料。硅系列太阳能电池转化效率高，技术也最为成熟。我们采用的单晶硅和多晶硅电池片选择范围广，效率从12001850（B）其他辅料采用高强度、高透光率的绒面钢化玻璃，透光率达到91以上，减少阳光辐射。优选经过TUV认证的EVA，每批都要进行严格的耐紫外线老化测试和交联度测试，确保电池组件长时间不发黄、不脱层，提高电池组件寿命。4）光伏组件图412光伏组件效果图光伏组件俗称太阳能电池板。太阳能电池片（整片的两种规格125125MM、156156MM）或由激光机切割开的不同规格的太阳能电池组合在一起构成。由于单片太阳能电池片的电流和电压都很小，然后我们把他们先串联获得高电压，再并联获得高电流后，通过一个二极管（防止电流回输）然后输出。并且把他们封装在一个不锈钢金属体壳上，安装好上面的玻璃、充入氮气、密封。整体称为组件，也就是光伏组件或说是太阳能电池组件。5系统能效计算分析该工程峰值功率为2800KW，年发电量为3343600KWH。太阳能光电系统效率计算过程中，多晶硅太阳电池的转换效率按16，太阳能电池的温度系数按04，逆变器的效率取90，其他损失取10。光电系统效率，即光伏系统的发电量除以入射到光伏方阵上的太阳辐射能量。光伏电池板的安装倾角平面年平均辐射为48623MJ/M2A,总的太阳能电池板的面积为20000M2，全年集得的电量为3343600KWH。则光电系统效率为（33436003600）/486230020000123812、设备安装1太阳电池组件安装和检验预埋太阳电池阵列架基柱，检查其横列水平度，符合标准后在进行铁架组装，检测单块电池板电流、电压，合格后进行太阳电池组件的安装。最后检查接地线、铁架紧固件是否紧固，太阳电池组件的接插件是否接触可靠，接线盒、接插头须进行防水处理。检测太阳电池组件的阵列的空载电压是否正常，此项工作应由组件提供商技术人员完成。2总体控制部分安装参照产品说明书的要求，对并网逆变器、太阳电池组件、交流电网的低压配电室按相应顺序连接，观察并网逆变器的各项运行参数，并做好相应记录，将实际运行参数和标准参数做比较，分析其差距，为以后的调试做准备。13、检查和调试1根据现场考察的要求，检查施工方案是否合理，是否全面满足要求。2根据设计要求、供货清单，检查配套元件、器材、仪表和设备是否按照要求配齐，供货质量是否符合要求。对一些工程所需的关键设备和材料，可视具体情况按照相关技术规范和标准在设备和材料制造厂或交货地点进行抽样检查。3现场检查验收。检查太阳电池组件方阵、水泥基础，配电室施工质量是否符合要求，并做记录。此项工作应由组件提供商技术人员完成。4调试是按设备规格对已完成安装的设备在各种工作模式下进行试验和参数调节。系统调试按设备技术手册中的规定和相关安全规范进行，完成后需达到或超过设备规格所包含的性能指标。如在调试中发现实际性能和手册中的参数不符，设备供应商须采取措施进行纠正，达标后才具备验收条件。为方便竣工后期的维修与检测，在钢结构框架上预留下供人行走宽的马道，方便后期人员操作。14、运行维护方案1数据计量远传方案监控系统能够通过监控装置采集光伏电站逆变器和电池方阵等设备运行时相关的实时数据，并对系统运行状态进行详细记录。监控装置具有自诊断功能，能够接收控制中心的指令，并对逆变器和配电柜发送相应数据执行操作。监控装置能够依据光伏电站所处位置的通讯条件，将采集数据或状态信息通过MODBUS协议的RS485把信息传递给远程控制中心。监控系统的工作站配有实时数据分析软件与故障分析软件，实时数据分析软件可显示电站中逆变器和电池方阵的相关参数，同时显示系统的运行曲线。故障分析软件可判断出系统中逆变器或电池方阵运行时出现的故障情况及位置，同时发出相应的声光报警。监控装置能够采集的量和执行的操作数据采集量包括光伏电站输出的电压、电流、频率、总功率值和三相电压的不平衡度。逆变器的各种故障信息、工作状态；电池方阵的输出电压、电流。执行的控制操作按指定地址切断逆变器的输出；电池方阵的电压输出。信息数据的存储能够将装置的采集数据和逆变器的故障信息进行存储；可人工进行查阅，并以数据报表的形式打印出来。监控系统并配备有远方大屏幕显示器，显示器可显示设备运行状态、各主要电气量电流、电压、频率、有功、无功、功率因数、温度等、CO2减排量，当地太阳辐照度、气温的实时值。图413系统监控界面（皇明日月坛并网光伏系统）监控系统详细介绍监控系统在站控层是基于TCP/IP的网络，在间隔层是基于MODBUS协议的RS485总线。运行于系统监控中心的SCADA系统对整个系统的运行状态、运行参数进行实时监控。具有网络和多串口通讯功能的通讯管理机兼容目前国内常用的多种通讯协议，可通过网络和串口方式与各级调度中心通讯。SCADA系统的数据库功能，包括实时数据库、历史数据库。实时数据库保存的是从各个装置采集上来的实时数据，其数据在每次系统扫描周期之后被刷新一次，在实时数据库中可以保存模拟量、数字量、脉冲累计量、控制量、计算量、设定点控制输出等多种类型的量。对运行数据和开关状态进行实时监视和记录保存。数据库生成系统管理人员可以方便地在工作站和服务器在线生成实时库和历史库。数据库查询利用数据库查询程序，对实时数据分类检索，通过人机联系系统及相应的图表直观地反映，并根据需要随时存在外设内。具有统计开关动作次数的功能。实时数据的备份实时数据库具有备份，一旦有实时数据库被破坏，可及时恢复运行（各机之间的备份）。监控系统具备较强的故障与容错能力，采用了分层分布式、模块化网络结构，系统配置灵活，扩展方便，可实现集中、分散或局部分散等多种灵活的系统配置方案。系统具有失电保护和电源检测功能，在电源恢复后能自动起动并恢复运行。模块化网络结构，使系统扩容不受限制，在增加设备时，不会影响系统中其他设备的正常运行。通信管理机具有强大的通信功能，支持多种通信规约，可以实现与不同智能设备的通信功能。监控系统通过通讯管理机以RS485总线方式采集各逆变器的运行参数、工况等信息外，也以此方式采集电气配电系统的相关信息。监控系统配置了一台综合测控装置，用以采集太阳能电池板相关信息。监控系统通过SCADA系统对整个太阳能电站所有设备进行监视和控制。监控系统采用的模块化网络结构设计使系统的容量可自由增减，不收限制。结构要求监控系统采用了分层分布式、模块化网络结构。整个系统可分为两个层次站控层设置机组管理站，间隔层采用现场总线网络结构通信方式连接，结构方式可参照附件监控系统结构示意图。站控层站控层由后台SCADA系统组成，包括操作员工作站一台、可读写光盘驱动器一台、激光打印机一台、SCADA系统软件一套。主要完成信息采集、处理及分析，并通过图形化手段实现信息管理和设备管理。全站数据采集、处理、存储、管理和显示有关的运行信息，供运行人员对站内设备的运行情况进行监视和控制，包括设备管理、巡检、信号复位、运行分析等。SCADA系统通过TCP/IP的网络方式与通讯管理机通讯。间隔层间隔层设备由一台通信管理机、一台综合测控装置、一台工业级网络交换机、一台电力专用调制解调器组成。通信管理机通信管理机有2个TCP/IP方式的网络接口、16个RS232/485串行口，主要完成两项任务。第一项，通过MODBUS协议，以RS485总线方式采集太阳能站内所有设备信息。第二项，通过网络方式与各级调度中心通讯，或者用串口协议通过电力专用调制解调器与各级调度中心通讯。通信管理机通过TCP/IP的网络方式与SCADA系统通讯。监控系统的通讯管理机内部集成有GPS模块，可自动接收卫星时钟。通过网络TCP/IP方式与SCADA系统、综合测控装置对时，通过串口与综合保护测控装置、智能控制单元、智能仪表等其他智能装置对时。监视和报警A监视监控系统通过系统管理站LCD对太阳能发电系统运行参数和设备状态进行监视，实时画面均在2秒的时间内完全显示出来，其它的画面在3秒的时间内完全显示出来，所有被显示的数据其刷新速度为1秒,画面调用采用键盘、鼠标。显示的主要画面如下电气接线图，包括显示设备运行状态、各主要电气量电流、电压、频率、有功、无功、功率因数、温度等、当地太阳辐照度、气温的实时值趋势曲线图，包括历史数据和实时数据棒状图计算机监控系统运行工况图各种统计报表各种保护信息及报表控制操作过程记录及报表事故追忆记录报告或曲线事故顺序记录报表操作指导及操作票、典型事故处理及典型事故处理画面对各种画面的操作功能如下1）具有图形无级缩放，画面导航，漫游和热点选择功能。画面调出时间及动态数据刷新时间符合电力部部颁标准。2）既有全景又有细节显示，在对图形放大、缩小时，自动按比例选择合适的平面显示。3）支持一机双屏显示，双屏能同时显示不同的画面内容，鼠标在双屏之间快速随意移动。4）可用鼠标或键盘选择厂站名、索引表、热点、热键等调图。5）曲线可局部放大、可用鼠标选中曲线族上的任意曲线，可拉开并使其上下移动。6）支持画面硬拷贝。7）画面的更新周期可由用户自己定义。8）画面显示类型各种类型的中文表格包括索引目录表、电力系统实时数据表、越限工况显示表、事项顺序记录表、报警一览表、常用数据表、厂站设备参数表、静态信息表、备忘录等。各种类型的图形画面，包括地理图、接线图、曲线图、棒形图、混合图等。可显示地理接线图、电网结构图、厂站主接线图、负荷曲线图、秒级（1秒以上）趋势图、系统运行状态提示、系统提示菜单等。不同电压等级的元件用不同颜色区别。接线图、曲线图、棒形图与图形可在一个画面中混合编排。9系统支持12801024分辨率和256色显示，全图形方式。10显示内容实时采集、计算、系统估计和人工置入的各种电网动态及静态运行参数。如P、Q、I、V、电度量、开关和刀闸位置、变压器档位、继电保护信息、时间、周波、模拟时钟、设备编号和汉字提示、控制和操作提示，异常和事故报警提示等。11显示直观，操作方便。可一键调出主要画面，通过键盘或鼠标操作可调出任何画面。潮流方向用活动箭头或流水线表示。允许在线设置和修改画面。12曲线图有人工置入的计划值曲线，当日的实时曲线、趋势曲线和历史曲线。任何遥测量和计算数值量都可以曲线的方式显示。电压、周波、负荷等常用曲线可方便地调出，同一画面中可以显示多幅曲线。能显示实时用电负荷、计划用电负荷及超欠值。可选择任意数据的历史曲线显示。13能以棒图的方式显示任何实时遥测量。显示坐标可采用实际坐标或标么值，监视点站名、遥测值和上下限值可灵活设置显示方式，图形方式有多种填充方式的平面图和三维立体图。14遥信变位可以自动推出相应的画面，变位遥信闪烁，越限量值用醒目的颜色表示。15汉字提示与说明使用国标两级汉字库，汉字字型、大小均可选择。16系统提供在线图表编辑工具，可对全部图表进行离线或在线编辑维护。编辑工具使用方便、界面友好，提供有丰富的电力系统专用符号，并可根据需要添加定义复杂符号。字符的字体、大小、位置可随意设定。具备块删除、复制、对齐等操作功能。B报警监控系统的报警功能包含声音报警、打印报警、推画面报警等几种方式，可单独使用，也可组合使用，可在调度工作站实现，也可在其他工作站实现，并可根据工作站的职责范围有选择性地报警。1事故时可自动调图，事项打印，声光或语音报警等。2可根据系统发送的事故总信号，保护信号、相应模拟量或线路有关刀闸状态，区别事故信息与正常变位存档。3报警在专门开辟的窗口位置；且能实时打印事件顺序记录；当越限告警时，可通过报警窗口显示，并可根据需要打印记录。报警类型A变位告警（含SOE）系统发生遥信正常变位时，给出变位画面和文字提示，根据设定进行语音告警或打印记录。B越限告警数据量越限时，数据变色，根据设定给出语音提示或打印记录。C事故告警系统发生事故时，给出强烈告警，推出光字牌或相关画面，给出文字提示，变位闪烁，语音提示，打印事故信息，启动事故追忆。D工况告警站内间隔级设备、数据通道、系统中服务器或工作站故障时，系统给出告警信息。E事故追忆当系统出现事故变位时，自动记录与其有关的遥测事故前后的值。C统计计算监控系统的计算统计功能可在在线方式下，按照数值变换和规定时间间隔不断进行各种计算和处理电流、电压、频率、有功、无功，功率因数、电气量一次值，日、月、年最大、最小值及出现的时间。电度量的累计，分时（分时段可仍意设定）及电能量平衡统计并做成报表形式打印出来。太阳总辐射量及累计开关，保护动作次数的统计监控设备投退率计算主要设备运行小时数统计日、月、年电压合格率输入、输出负荷功率总加安全运行天数统计计算结果返送数据库、并能方便调用。D制表打印监控系统的报表系统主要有以下功能1系统提供EXCEL格式的报表制作工具包，可在CRT上设计制作各种格式报表框架，其中的单元格、字形字体可灵活设定，数据库定义采用交互方式编辑。生成的数据可以修正。2报表的生成两种方法，一是自动定时生成，时间可人工设定；一是人工召唤生成。3报表的内容包含各种历史数据、计算数据、统计数据，还可插入棒图、曲线图、趋势图等。4报表类型有运行日报、旬报、月报、季报、各类考核报表、调度部门统计月报表、通道统计报表等。5系统具有制作特殊报表的能力。监控系统的打印功能包括图形、报表及事项打印，系统支持各种常用主流打印机，如EPSON与HP激光、喷黑、针式打印机。图形打印人机会话工作站屏幕显示的任何画面都能打印，对于超出一屏的图形可选择压缩打印或分页打印。报表打印系统生成的任何报表均可打印，设定特定的自动打印时间，并能召唤打印遥测量和电度量报表。事项打印事故和越限发生时可以自动打印相应的事项，也可事后打印历史事项，并能按厂站，时段等分类检索打印。专家系统监控系统的专家系统有如下功能运行操作指导对典型的设备异常或事故提出操作指导意见，编制设备运行技术统计表，并推出相应的操作指导画面。事故分析检索对突发事件进行分类检索和相关分析，并提出推论和事故处理意见，对典型事故推出事故指导画面。在线设备分析对主要设备的运行记录和历史记录数据进行分析，提出设备安全报告和检修计划。自动操作票根据运行要求自动开列操作票。仿真培训提供电气系统有关布置、接线、运行及维护等方面的实际模拟，通过相应的操作培训画面对运行人员进行操作培训。性能计算及经济性分析。（6）自诊断监控系统可在线诊断系统中设备和软件运行情况，设备故障时自动进行冗余切换并告警。当计算机系统及各单元发生故障或错误时，自诊断程序正确地判断出故障内容，对外部设备和计算机硬件进行检测，判断故障插件，使之退出在线运行，以便迅速更换。检测结果打印记录。自动报警监控系统的主机硬件、软件发生故障时，可发出报警信号。再启动当监控系统出现供电电源故障时，计算机有秩序地停止工作，电源恢复时自动地重新启动。监控系统具有防误闭锁功能。运行维护工作站包括一台主机工作站、一台LCD、一个键盘、一个鼠标器、高分辨率图象卡和一台打印机。配一套可记录多个会话的可读写光盘驱动器。作为大容量备份设备，用以系统备份和数据备份。监控系统辅助监测包括光伏方阵温度传感器、日照传感器、环境温度传感器、风向标、风速仪等。光伏方阵温度传感器用于检测光伏方阵当前温度，根据项目光伏方阵的排列情况，设置东南西北不同方位共四个温度传感器。在不影响光伏方阵的受照情况下，日照传感器、环境温度传感器、风向标和风速仪集中放置。以上信号经过处理后传送给本地及远程监控系统。监控系统将显示每一个方位的光伏方阵温度和环境情况，并做出分析判断，在某项数据超限时发出报警信号。图414某项目并网逆变器监控界面图2运行维护1清洁措施对于电池方阵要特别注意进行维护太阳电池方阵是整个太阳电池发电系统的重要组成部分，它关系到整个系统的太阳能利用率、发电转换效率等关键因素因此必须保证太阳电池方阵中电池板表面的清洁度和太阳电池支架的稳定性A对太阳电池板表面清洁的处理日常处理对太阳电池板表面鸟粪、灰尘进行清理；特殊处理考虑到当地的实际情况，针对当地冬季经常处于雨雪季节，而且时常会有长时间处于大雪覆盖的状况，考虑到电池板和方阵支架的承受能力，应时常对电池板上的积雪进行清扫，避免有过重的积雪堆压在电池板上B对导线连线接头处进行漏电检查及处理，警防雨雪天造成漏电。C对支架稳固性的维护如果风力较大，导致支架的螺栓可能经常会出现松动，应该经常注意检查太阳电池支架的稳定性，如有出现支架螺栓螺母松动，应及时稳固。D防腐处理在条件允许的情况下，能够定期对螺栓、螺母处进行防生锈腐蚀保护。2防护措施太阳能电池板添加旁路二极管解析与太阳能电池组件或太阳能电池板并联的二极管，当部分太阳电池组件或太阳能电池板被遮挡或是损坏时，方阵中的太阳电池可由旁路二极管形成通路，保证整个方阵还能正常工作在光伏列阵中设立单项防雷配电装置解析能有效地保障电源设备系统和人身安全，保证电源系统的正常运行。本设计还考虑了电源自身的干扰（如交流导线和直流导线之间的互感干扰）和光伏电源外部的干扰（如环境改变导致元件参数变化所带来的干扰），在一定程度上有效地抑制了太阳能光伏电源的电磁干扰，提高了光伏电源产品的质量，增强了系统的电磁兼容性。3可能出现的问题及预防措施问题点1太阳能电池组件损坏应对方案措施说明本方案安装方式均为框架式镶嵌结构，光电电池板放置在预先搭建的框架上，然后固定。措施因特殊的安装构造，便于拆装，对出现的组件损坏情况，拆除连接螺栓及线路即可更换合格组件。问题点2外因电池组件遮挡应对措施说明太阳能电池组件如受到外因影响对整个发电系统、效率都很大，针对此现象的杜绝，又根据太阳入射角度，及电池板最高发射效率，我们安装的电池板全部采用斜放置或竖直放置的方法，如有树叶、漂浮物等的遮挡，因为斜度的关系都不容易附着上去，避免了热斑效应的发生。第五章节能分析第一节节能效果分析一、项目节能效果本项目年发电量33436万度，每年可节省电厂发电33436万度，这样相当于每年减少用煤110960吨（按照目前中国火电厂煤耗为332克标准煤/KWH计算。第二节节能措施本项目为利用太阳能发展的光伏发电系统建设，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电，项目本身即是一项节能措施。为更大限度的提高节能效率，建议做好以下几方面工作1、所有设备，电器等选用符合国家民用规定的节能型设备，新型高效电器。冬季采暖采用集中供暖、分户控制，采用辐射性能好的暖气片。2、卫生间采用节水措施，选用节水型卫生洁具，坐便器水箱两档选择，大便冲洗水量6升，给水龙头选用节水型带过滤芯水龙头，给水管道采用PPR管材，以节约用水。3、灯具以节能型为主，节约用电。采用节能公共照明及控制体系，楼宇内公共照明设施设置节能感应控制开关。4、采用保温复合砌块和保温新型墙体材料，推广使用新技术，新工艺，充分利用自然光，以节能降耗。屋面保温采用珍珠岩板，贴在楼板找平层上，外墙保温采用聚苯颗粒板。5、采用双层塑钢窗及保温门。阳台采用封闭式阳台,室内温度在冬季不低于12度，夏季不高于28度。另外小区管理机构应加强管理，完善各项规章制度，定期对各类设备、器具等进行检查、维修，防止跑、冒，减少不必要的浪费。第六章环境保护与消防第一节环境保护一、建设地点与环境现状本项目建设位于XX市XX县XX社区。周围以居民为主，无工业污染源存在，环境状况良好。本项目建成投入使用后，无噪声，无污染排放外，绝对干净，项目区内除居民生活产生的少量生活污水、生活垃圾等需采取治理措施处理后，基本上没有其它污染排放，因此，对周围环境不会产生不良影响。二、项目建设与运营对环境的影响1、项目建设对环境影响项目建设过程中，产生的噪声及部分建筑垃圾会对周围环境造成一定的影响。但是由于项目建设内容较少，建设期较短，不会对周围环境造成太大影响。2、项目运营对环境影响本项目为利用太阳能发电的光伏发电系统建设，安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净；不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电，所以本项目运营不会对环境造成不良影响。三、环境影响评价本项目运营为利用清洁能源太阳能发电，减少了我国供电燃煤量，降低了我国电厂燃煤造成的环境污染，所以，本项目应该继续推广建设，以减少我国发电对煤的依赖。四、环境效益分析每年可节省用电约33436万度。这样相当于每年减少用煤110960吨（按照目前我国火电厂煤耗为332克标准煤/KWH计算；相当于每年减少废气排放CO2约58440吨；SO2约26660吨（按照目前中国火电厂排放17478克CO2/KWH,7973克SO2/KWH计算。第二节消防一、总体方案本项目的消防设施建设在住宅楼建设的消防设施建设中已完善，无需单独设计。消防供水与生活供水采用两套供水管网，消防水池、消防干管、立管、支管、室内外消火栓、闭式喷头采用联合供水消防系统。室外消火栓采用地上式、地下式相结合，室内消火栓采用管内按钮控制，自动喷水灭火系统采用喷头、水流指示器、湿式报警阀门等仪表自动控制消防水泵加压系统，对某一单体来讲环状管网入口设二个及其以上的水泵接合器。室外消火栓采用SX16型，室内采用SX24/65型室内消火栓设有紧急手动按钮，直接控制消防水泵的开启。二、消防设施1、火灾自动报警系统2、消火栓设置，室外消火栓按规范设置，其间距以满足灭火要求为宜，室内消火栓根据建筑的要求不同按现行规范设置不同的股数和水枪数，以满足室内消防要求。3、固定式灭火器，在区内各火灾危险区域设置干粉式或泡沫式灭火器，以备急用。4、安全通道住宅楼及公共建筑按规范设置环形消防通道与安全出入口，各安全出口净宽度不应少于14米，且不得设门槛。5、消防给水室外消防用水量，按同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量确定。依据城市室外消防用水标准，区内人数小于25万人，确定为同一时间内的火灾次数为1次，一次灭火用水量为20L/S，室内消火栓用水按15L/S计算，同时使用水枪数量为3支，每支水枪最少流量为5L/S。第七章项目管理及实施第一节项目管理为加强对项目建设工作的管理，本项目实行“项目法人制、招投标制、合同管理制、项目监理制”进行管理，严格按照建设程序进行运作。建设项目组织机构图项目建设小组专业安装公司专业设计单位监理公司咨询公司第二节系统建设与施工项目的施工包括配电室及太阳电池支架的基础制作、安装，配电室、太阳电池支架制作安装，太阳能电池方阵的安装，电器设备的安装调试，系统的并网运行调试。本项目为在新建住宅楼建设光伏发电项目，配电室等土建工程，在土建施工中已建成，本项目主要进行光伏发电系统的建设工程。1、施工顺序系统建设基础施工太阳电池支架制作安装太阳电池方阵安装调试电气仪表设备安装调试并网运行调试试运行竣工验收。并网电站建设流程2技术准备现场勘查、工程规划、定位放线、场地平整太阳电池基础支架、太阳电池安装电缆连接敷设电站配电室建设设备安装定位电站围栏建设验收试运行并网调试运行技术准备是决定施工质量的关键因素，它主要进行一下几方面的工作1先对实地进行勘测和调查，获得当地有关数据并对资料进行分析汇总，做出切合实际的工程设计。2准备好施工中所需规范，作业指导书，施工图册有关资料及施工所需各种记录表格。3组织施工队熟悉图纸和规范，做好图纸初审记录。4技术人员对图纸进行会审，并将会审中的问题做好记录。5会同建设单位和设计部门对图纸进行技术交底，将发现的问题提交设计部门和建设方，并有设计部门和建设方做出解决方案（书面），并做好记录。6确定和编制切实可行的施工方案和技术措施，编制施工进度表。本项目共分四个阶段第一阶段前期运作、立项及