光伏发电系统设计与施工

1、 课程设计课程名称太阳能光伏发电系统的设计与施工班 级 10级光伏发电（1） 班专 业 光伏发电技术及应用学 号： 1003030116姓 名： 李 约指导教师： 查国君提交日期： 2012 年 11月 21 日课程设计成绩：目录摘要 . 1第一章 绪论 . 21.1新余市地理情况及基本气象 . . 21.2光伏并网系统简介及组成 . . 21.3并网光伏系统工作原理介绍 . . 41.4设计原则 . 4第二章 并网光伏系统的设计 . . 62.1 太阳能光伏组件选型 . . 62.2 并网光伏系统效率计算 . . 72.3 倾角设计 . 72.4 方位角设计 . 82.5 太阳能光伏阵列的布

2、置 . . 9第三章 光伏并网系统的工程设计与施工 . . 103.1 原料供应 . 103.2 工程施工方案. 103.3 土建设计 . 103.4 支架强度计算. 153.5 系统接入电网设计 . . 183.6 电站防雷和接地设计 . . 20附录： . 22心得体会 . 23参考文献： . 24摘要太阳能是一种重要的、可再生的清洁能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、人类能够自由利用的能源。太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦，假如把地球表面01的太阳能转换为电能，转变率5，每年发电量可达56×1012 kW·h ，相当于目前世界上能耗的40倍。从长远来看，太阳能

3、的利用前景最好，潜力最大。近30年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为快速、稳定发展的新兴产业之一。现有能源主要有火电、水电和核电三种。火电需要燃烧石油、煤等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险。据专家估计，石油可供开采的年限只有40年。另一方面燃烧燃料将排出CO 2和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。水电要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想。另外，一个国家的水力资源也是有限的，而且还要受到季节等因素的影响。核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样是非常

4、可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故，已使900万人受到了不同程度的损害，而且这一影响并未终止。相对于上述三种能源，太阳能这一新型能源既“取之不竭”又“安全环保”。照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是最理想的能源。本文拟在新余建设 5 兆瓦大型并网光伏电站。出于项目经济性及技术可靠性方面的考虑，采用将太阳能电池方阵固定在地面，系统没有储能装置，太阳电池将日光转换成直流电，通过逆变器变换成 400V 交流电，通过升压变压器与110kV 高压输电线路相连，再通过输电线路将电力输送到变

5、电站。关键词：太阳能 并网发电站 太阳能电池方阵 太阳能电池组件支架第一章 绪论1.1新余市地理情况及基本气象新余位于江西中部，地处南昌、长沙两座省会城市之间；位于27°3328°05，东经114°29115°24, 属亚热带湿润性气候，具有四季分明、气候温和、日照充足、雨量充沛、无霜期长、严冬较短的特征。1.2光伏并网系统简介及组成并网光伏供电系统有着与独立光伏系统不同的特点，在有太阳光照射时，光伏供电系统向电网发电，而在阴雨天或夜晚光伏供电系统不能满足负载需要时又从电网买电。这样就不存在因倾角的选择不当而造成夏季发电量浪费、冬季对负载供电不足的问题。

6、在并网光伏系统中唯一需要关心的问题就是如何选择最佳的倾角使太阳电池组件全年的发电量最大。通常该倾角值为当地的纬度值。对于上述并网光伏系统的任何一种形式，最佳倾角的选择都是需要根据实际情况进行考虑，需要考虑太阳电池组件安装地点的限制。对于纯并网光伏系统，系统中没有使用蓄电池，太阳电池组件产生的电能直接并入电网，系统的直接给电网提供电力。系统采用的并网逆变器是单向逆变器。因此系统不存在太阳电池组件和蓄电池容量的设计问题。光伏系统的规模取决于投资大小。电池组件和蓄电池容量的设计问题。光伏系统的规模取决于投资大小。目前很多的并网系统采用具有UPS 功能的并网光伏系统，这种系统使用了蓄电池，所以在停电的

7、时候，可以利用蓄电池给负载供电，还可以减少停电造成的对电网的冲击。系统蓄电池的容量可以选择比较少，因为蓄电池只是在电网故障的时候供电，考虑到实际电网的供电可靠性，蓄电池的自给天数可以选择1-2天；该系统通常使用双向逆变器处于并行工作模式： 将市电和太阳能电源并行工作。对于本地负载，如果太阳电池组件产生的电足够负载使用，太阳电池组件在给负载供电的同时将多余的电能返馈给电网； 如果太阳电池组件产生的电能不够用，则将自动启用市电给本地负载供电，市电还可以自动给蓄电池充电，保证蓄电池长期处于浮充状态，延长蓄电池的使用寿命； 如果市电发生故障，即市电停电或者是市电供电品质不合格，电压超出负载可接受的范围

8、，系统就会自动从市电断开，转成独立工作模式，由蓄电池和逆变器给负载供电。一旦市电恢复正常，即电压和频率都恢复到允许的正常状态以内，系统就会断开蓄电池，转成并网模式工作。光伏伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.32W 的太阳能庭院灯，大到MW 级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作原理基本相同。图4-1是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图

9、。其中包含了光伏系统中的几个主要部件： 光伏组件方阵：由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。 蓄电池：将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。控制器：它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心

10、控制部分。随着太阳能光伏产业的发展，控制器的功能越来越强大，有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势，如AES 公司的SPP 和SMD 系列的控制器就集成了上述三种功能。逆变器：在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设备，将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。1.3并网光伏系统工作原理介绍太阳能并网发电系统是利用太阳能电池方阵，在白天有光照时产生的直流电通过并网逆变器转换成符合电网要求的交流电之后直接接入公共电网，产生的电力除了供给交流负载外，多余的电力反馈给电网。在阴雨天或晚上，太阳能电池组件没有产生电能不能满足负载需求时则由电

11、网供电。这种系统直接将电能输入电网，免除了蓄电池储能装置，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用光伏方阵所发的电能从而减小了能量的损耗，并降低了系统的成本。 图1.1 并网发电原理图 1.4设计原则（1）安全可靠性为保障系统可靠运行，系统设有完整的在线监控系统；系采用了多项自我保护、电网保护、负载保护等安全措施；选用性能优良、可靠性高的成熟技术产品；整体设计采用冗余技术，来保证系统的安全可靠性。（2）先进实用性选用的设备（包括并网逆变器、交直流配电设备、在线监控设备、离网逆变器、蓄电池等）均为国际上先进实用的技术和产品。建成后的系统具有最为先进的最大功率点跟踪技（MPPT ）、系统管理技术

12、、系统在线监控技术，让系统的使用和维护变得更加简单。 （3）扩充性和灵活性系统的设计全部采用了模块化设计，系统的扩容将变得简单而灵活，增加一定数量的太阳能光伏电源很容易融入整个网络，而不需对其它设备做任何的改动，也不会影响其它设备的正常使用。这也相对减少了扩容资金投入。 （4）示范性从项目的设计、施工、培训和售后服务都要进行周密计划，并规范化实施，取得过程管理与实施结果的全面成功，为以后同类工程的实施起示范作用。 图1.2 并网系统效果图第二章 并网光伏系统的设计2.1 太阳能光伏组件选型（1）单晶硅光伏组件与多晶硅光伏组件的比较单晶硅太阳能光伏组件具有电池转换效率高，商业化电池的转换效率在1

13、5%左右，其稳定性好，同等容量太阳能电池组件所占面积小，但是成本较高，每瓦售价约36-40元。多晶硅太阳能光伏组件生产效率高，转换效率略低于单晶硅，商业化电池的转换效率在13%-15%，在寿命期内有一定的效率衰减，但成本较低，每瓦售价约34-36元。两种组件使用寿命均能达到25年，其功率衰减均小于15。 图2.1 多晶硅太阳能电池组件 组件设计特点1. 寿命长：抗老化 EVA 胶膜（乙烯-醋酸乙烯共聚物） ，高通光率低铁太阳能专用钢化玻璃，透光率和机械强度高；2. 简便：标配多功能接线盒，三路二极管连接盒，抗风、防雷、防水和防腐；3. 质保证：光学、机械、电理等模块测试及后期调整完善，产品 I

14、SO9001 认证；4. 效率高：晶体硅太阳电池组件，单体光电转换效率15%； 5. 框坚固：阳极化优质铝合金密封边框。 组件电性能参数表2.1太阳能电池组件电性能参数 2.2 并网光伏系统效率计算并网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率、逆变器效率、交流并网等三部分组成。（1）光伏阵列效率1：光伏阵列在1000W/m2太阳辐射强度下, 实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：组件的匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度、及直流线路损失等，取效率85%计算。(2逆变器转换效率2：逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取

15、逆变器效率95%计算。（3）交流并网效率3：从逆变器输出至高压电网的传输效率，其中主要是升压变压器的效率，取变压器效率95%计算。（4）系统总效率为：总1×2×385%×95%×95%=77%2.3 倾角设计倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。对于正南（方位角为0°度），倾斜角从水平（倾斜角为0°度）开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时，其日射量不断增加直到最大值，然后再增加倾斜角其日射量不断减少。特别是在倾斜角大于50°60°以后，日射量急剧下降，直至到最后的垂

16、直放置时，发电量下降到最小。方阵从垂直放置到10°20°的倾斜放置都有实际的例子。对于方位角不为0°度的情况，斜面日射量的值普遍偏低，最大日射量的值是在与水平面接近的倾斜角度附近。以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系，对于具体设计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。 为了让太阳能电池组件在一年中接收到的太阳辐射能尽可能的多，我们要为太阳能电池组件选择一个最佳倾角。关于太阳能电池组件最佳倾角问题的探讨，近年来在一些学术刊物上出现得不少。本次系统设计所在地为新余，依据本次设计参考相关文献中的资料，选定太阳能电池组件支架倾角为30&#

17、176;。新余市纬度A=28°，所以方阵的倾角为B=A+12=40°。本方案假设设计太阳能光伏阵列安装倾角为 40°时，全年接受到的太阳能辐射能量最大。考虑到跟踪系统虽然能提高系统效率，但需要维护，而且会增加故障率，因此本项目设计采用固定的光伏方阵。2.4 方位角设计方位角计算：通过新余基本气象调查，一天中负荷的峰值时刻为 20:00，该地区的的经度为东经114°29150°24，所以方位角Q1=（一天中负荷的峰值时刻-12）×15+（经度-116）=（20-12）×15+（150-116）=154°2.5 太阳电

18、池组件串并联方案250kW 光伏并网逆变器的直流工作电压范围为：400Vdc 880Vdc 。 太阳电池组件串联的组件数量 Ns=880/37.3824（块） ，这里考虑温度变化系数，取太阳电池组件 18 块串联，单列串联功率 P=18×230Wp=4140Wp； 单台250kW 光伏并网逆变器需要配置太阳电池组件并联的数量Np=250000÷414060或61 列。若 Np 取 60 列，则实际功率为 248.400kWp ，这样 1MWp 光伏阵列单元设计为 240列支路并联，共计 4320 块太阳电池组件，实际功率达到 993.600kWp。 ；若 Np 取 61 列

19、，则实际功率为 252.540kWp，这样 1MWp 光伏阵列单元设计为 244 列支路并联，共计 4392 块太阳电池组件，实际功率达到 1010.160kWp 。 为了使整个电站实际功率达到 5MWp，设计采用 3 组 993.600kWp+2 组 1010.160kWp的组合方式，即该光伏电站总共需要 230Wp 的晶体硅太阳电池组件 21744 块，18 块串联，1208 列支路并联的阵列，实际功率达到 5.00112MWp。2.5 太阳能光伏阵列的布置（1）光伏电池组件阵列间距设计为了避免阵列之间遮阴, 光伏电池组件阵列间距应不小于D:D=0.707H/tanarcsin(0.648

20、cos-0.399sin 式中为当地地理纬度(在北半球为正，南半球为负 ，H 为阵列前排最高点与后排组件最低位置的高度差）。假设新余并网光伏系统阵列的最高点与最低点的高度差为为根据上式计算，求得：D=5025。取光伏电池组件前后排阵列间距5.5米。（2）太阳能光伏组件阵列单列排列面布置见下图：第三章 光伏并网系统的工程设计与施工3.1 原料供应工程施工主要原材料为钢材，因为钢铁是新余三大支柱产业之一。建设辅料为管材、型材、焊丝、油漆，水泥，沙土等，燃料是压缩空气、水、电、氧气、二氧化碳、柴油等。新余是工业城市大部分原料均可以在本地生产商购得，运距很近，成本较低，具有较强的竞争力，可保障项目生产

21、需求。3.2 工程施工方案光伏组件采取固定式支架：支架部分包含从基础预埋件钢柱脚（不含土建基础埋铁）至光伏电池板组件之间的钢柱、前支撑、后支撑、横梁、Z 型檩条、连接板、抱箍、加劲板、螺栓、螺母、垫片等所有装配元件。 建设流程一：建设光伏发电站的围墙二：立柱太阳能支架；三：矩阵太阳能支架；四：建设配电室五:追踪系统系列以及按照客户要求开发系列。3.3 土建设计光伏电站为了防止围墙遮挡太阳光及从安全、美观、经济、实用考虑，采用砖围墙与铁栅栏相结合，总高为 2m。围墙基础采用石头砌筑，砖砌围墙宽为 0.24m，高为 0.5m，以上为铁栅栏 1.5m 高， 铁栅栏围墙每隔 4m 固定镀锌钢管立柱，细

22、方钢栅，每根细方钢的间距为14cm ，光伏方阵与四周围墙距离为 6m。在围墙合适的位置设置钢管栅栏门一个到两个。图3.1 光伏电站围墙该项目单板如果采用 230Wp的太阳电池组件，一斜排 4 块太阳电池组件。其中，230Wp ，单板尺寸为：1650mm ×992mm ×50mm ，假设方阵倾角为 45o。方阵支架基础采用C25就是直接将支架和水泥浇筑在一起，单个基础 0.06m³。此种方式。做螺栓连接固定的时间，但是浇筑时对支撑柱 的定位精度要求较高。 图3.2 方阵支架基础我们所选的支架材质为：目前我国普遍使用的太阳能光伏支架系统从材质上分，主要有混凝土支架、钢

23、支架和铝合金支架等三种。混凝土支架主要应用在大型光伏电站上，因其自重大，只能安放于野外，且基础较好的地区，但稳定性高，可以支撑尺寸巨大的电池板。铝合金支架一般用在民用建筑屋顶太阳能应用上，由于铝合金具有耐腐蚀、质量轻、美观耐用的特点，但其承载力低，无法应用在太阳能电站项目上。另外，铝合金的价格比热镀锌后的钢材稍高。本文设计的这款钢支架性能稳定，制造工艺成熟，承载力高，安装简单，广泛应用于民用。工业太阳能光伏和太阳能电站中。其中，型钢均为工厂生产，规格统一，性能稳定，防腐性能优良，外型美观。值得一提的是，组合钢支架系统其现场安装，只需要使用特别设计的连接件将槽钢拼装即可，施工速度快，无需焊接，从

24、而保证了防腐层的完整性。这种产品的缺点是连接件工艺复杂，种类繁多，对生产制造、设计要求高，因此价格经济。（1）使用市场上流通的材料可降低成本，供货时间也短。作为一般支架材料，有普通构造用压延钢材SS400（JIS G 3101），不锈钢SUS304，SUS316(JIS G 43034309, 铝合金A 6063T5（JIS H 40004180）等。但是，虽在JIS 规定但市场上难以买到的材料比较多，要通过制造厂或者钢材商店事先得到材料一览表和钢材质量一览表为好。而且支架的是根据环境条件和设计使用寿命选择决定的。阵列的支架结合安装场所设计制造的情况较多，但是控制设计加工人工费，在可能的范围内

25、仍采用制造厂的标准支架为好。目前最廉价的产品有考虑使用寿命的SS400型钢制热浸镀锌产品。SUS316不锈钢对盐害等具有高抵抗性，但很难得到且价格又高。因此在日本国内，特别是在海上安装的场合，采用SUS304不锈钢材料的情况较多。（2）材料的防护作为防护方法，比较廉价又能长期使用的是，具有钢铁的1025耐腐蚀性的热浸镀锌的方法进行热浸镀锌（JIS H 8641）的时候，如果把小型薄材料浸泡在锌溶液(450左右的温度 的时间过长，会发生弯曲，变形，很难加厚镀锌层，最多满足热熔镀锌HDZ-40（400g/m2）。若是材料能满足HDZ-55(550g/m2，这可在严酷环境使用。在政府行政机关的要求中

26、也指定了这种厚度。重视美观或者要和环境协调，也有时进行表面涂漆。最为耐候性涂料，有环氧树脂系列，含锌系列，聚氨酯系列，氟化系列等（JIS K 55006917）. 每隔5-10年再涂漆为好。（3）螺栓、螺母的材质作为一般材质，使用SWCH810，SS400，S35C 。但也使用价格高出35倍，耐腐蚀性好的不锈钢材料SUS304的情况，高强度螺栓采用SWCH1245，SS490，S35C 。（4）尺寸公差不必要地提高尺寸精度会增加产品的经济成本，不经济。如果能采用一百年结构钢，热浸镀锌工艺的场合，C 级粗糙水平会容易加工且经济（JIS B 0405-1991）图3.3 太阳能电池组件支架局部零件

27、光伏支架的方式有固定式、斜屋顶式、矩阵式、可调式和立柱式，在本文中，我们采用固定式来对光伏支架的规格和设计参数进行详细介绍。固定式光伏支架采用三角形连接结构，结构简洁且力学性能优异，适用于开阔地面。整体支架采用角铝和独特的型材I 导轨，最优化地使用材料，现场可实现无焊接安装，且可靠性高。是一款性价比高的光伏支架系统。固定式光伏支架规格参数 安装环境：开阔地面及广场适用组件: 适用任意尺寸电池组件单组系统电池组件数量：6块, 排列方式如左图 系统结构材料：铝型材，不锈钢系统安全风速：42m/s(可根据客户需要定制60m/s 系统设计雪压：1.4KN/ m2 系统适用温度：-50°100

28、° 单组系统重量：46kg倾角：可定制，结合当地条件（纬度、辐射等）设计，确保发电量最高 组件方向：垂直放置计标准：AS/NZS 1170使用寿命：设计使用寿命25年，质量保证10年图3.4 太阳能电池组件支架效果图计算当太阳能电池组件子阵前后安装时的最小间距 D。一般确定原则：冬至当天早 9:00 至下午 3:00 太阳能电池组件方阵不应被遮挡。计算公式如下：D=0.707H/tanarcsin(0.648cos-0.399sin 式中为当地地理纬度(在北半球为正，南半球为负 ，H 为阵列前排高点与后排组件最低位置的高度差）。 根据上式计算，求得：D=5025。根据并网逆变器的输入

29、要求，采用 230Wp 组件 18 块串联为 1 组串。方阵采用 4 行×9列方式排列，方阵间距 5.5m。5MWp 太阳能电池共安装 230Wp 太阳能电池组件 21744 块 （实际功率达 5.00112MWp） ，每阵 36 块组件，共 604 阵。 604 个子阵组成5MWp 的太阳能电池组件方阵场。东西方向放置 25 子阵、南北方向放 置 25 子阵。占地 400×200=80000m2，约 120 亩。 此用地面积为根据通常情况得出的估值， 实际使用面积应根据具体情况进行计算， 考虑盈余，建议规划用地 150 亩。3.4 支架强度计算支架是安装从下端到上端高度为

30、 4m 以下的太阳能电池阵列时使用。 计算因从支架前面吹来（顺风）的风压及从支架后面吹来（逆风）的风压 引起的材料的弯曲强度和弯曲量，支撑臂的压曲（压缩）以及拉伸强度， 安装螺栓的强度等，并确认强度。 1. 固定荷重（G ）组件质量（包括边框）G M +框架自重 GK1+其他 GK2 固定载荷 G=GM + GK1+ GK2 2. 风荷载计算（1）设计时的风压载荷 ：W=Cw×q ×Aw （作用于阵列的风压载荷公式）式中 W风压荷重 ，Cw 风力系数 ， Q 设计用速度，（N/m2），Aw 受风面积（m 2） （2）设计时的速度压 ：q=q0×a×I&#

31、215;J式中 q设计时的速度压（N/m2），q 0基准速度压（N/m2） a 高度补偿系数 ，I 用途系数 ，J 环境系数 （3）准速度压：定基准高度 10m，由下式算出：q 0=1/2××V02式中 q0基准速度压（N/m2） ，空气密度风速（Ns 2/m4） V 0设计用基准（m/s）（4）补正系数。随地面以上的高度不同，速度压也不同，因此要 进行高度补正。高度补正系数由下式算出：=（h/h0）1/n式中 a高度补正系数； h阵列的地面以上高度h 0基准地面以上高度 10 米 ；n 表示因高度递增变化的程度，5 为标准（5）用途系数。通常 1.0表3.1 用途系数 （

32、6）环境系数。通常 1.0表3.2 环境系数 （7）风力系数组件面的风力系数。若是如下图所示的安装形态的场合 ，采用下图数据即可 。表3.3安装形态风力系数3. 积雪荷载计算设计时的积雪载荷：S=CS ×P×ZS ×AS （3.10）式中 S积雪荷重 ，C S 坡度系数P 雪的平均单位质量（相当于积雪 1cm 的质量，N/m2） 一般的地方 19.6N 以上，多雪区域为 29.4N 以上。Z S 地上垂直最深积雪量（cm ） ，A S 积雪面积 （1） 坡度系数表3.4 坡度系数 （2）雪的平均单位质量雪的平均单位质量是指积雪厚度为 1cm、面积为 1m2的质量。

33、 （3）. 积雪量太阳能电池阵列面的设计用积雪量设定为地上垂直最深的积雪量（ZS ） ，但是，经常扫雪而积雪量减少的场合，根据状况可以减小 ZS值。4. 地震荷载计算设计用地震载荷的计算， 一般的地方由式 （4.10） ,多雪区域由式： （5.11）计算。K=C1×G （4.10） K=C1×（G+0.35S） （4.11） 式中 K地震载荷（N ） ； C1地震层抗剪系数； G 地震载荷（N ） ； S 积雪载荷（N ） 。 地震层抗剪系数由下式计算： C1=Z×Rt×Ai×Co式中 Z 地震地域系数， Rt 振动特性系数Ai 层抗剪分布系数

34、 ，Co 标准抗剪系数（0.2）以上。 5. 总荷重（W ）正压：总荷重（W ）=固定荷重（G ）+风荷载+积雪荷载+地震荷载（1）35KV/0.4KV配电变压器的保护35KV/0.4KV配电变压器的保护配置采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合的保护配置，既可提供额定负荷电流，又可断开短路电流，并具备开合空载变压器的性能，能有效保护配电变压器。系统中采用的负荷开关, 通常为具有接通、隔断和接地功能的三工位负荷开关。变压器馈线间隔还增加高遮断容量后备式限流熔断器来提供保护。这是一种简单、可靠而又经济的配电方式。 （2）高遮断容量后备式限流熔断器的选择由于光伏并网发电系统的造价昂贵，在发生

35、线路故障时，要求线路切断时间短，以保护设备。熔断器的特性要求具有精确的时间-电流特性（可提供精确的始熔曲线和熔断曲线）；有良好的抗老化能力；达到熔断值时能够快速熔断；要有良好的切断故障电流能力，可有效切断故障电流。根据以上特性，可以把该熔断器作为线路保护，和并网逆变器以及整个光伏并网系统的保护使用，并通过选择合适的熔丝曲线和配合，实现上级熔断器与下级熔断器及熔断器与变电站保护之间的配合。对于35kV 线路保护，3-110kV 电网继电保护装置运行整定规程要求：除极少数有稳定问题的线路外，线路保护动作时间以保护电力设备的安全和满足规程要求的选择性为主要依据，不必要求速动保护快速切除故障。通过选用

36、性能优良的熔断器，能够大大提高线路在故障时的反应速度，降低事故跳闸率，更好地保护整个光伏并网发电系统。 （3）中压防雷保护单元该中压防雷保护单元选用复合式过电压保护器，可有效限制大气过电压及各种真空断路器引起的操作过电压，对相间和相对地的过电压均能起到可靠的限制作用。该复合式过电压保护器不但能保护截流过电压、多次重燃过电压及三相同时开断过电压，而且能保护雷电过电压。过电压保护器采用硅橡胶复合外套整体模压一次成形，外形美观，引出线采用硅橡胶高压电缆，除四个线鼻子为裸导体外，其他部分被绝缘体封闭，故用户在安装时，无需考虑它的相间距离和对地距离。该产品可直接安装在高压开关柜的底盘或互感器室内。安装时

37、，只需将标有接地符号单元的电缆接地外，其余分别接A 、B 、C 三相即可。设置自控接入装置对消除谐振过电压也具有一定作用。当谐振过电压幅值高至危害电气设备时，该防雷模块接入电网，电容器增大主回路电容，有利于破坏谐振条件，电阻阻尼震荡，有利于降低谐振过电压幅值。所以可以在高次谐波含量较高的电网中工作，适应的电网运行环境更广。另外，该防雷单元可增设自动控制设备，如放电记录器，清晰掌控工作动作状况。可以配置自动脱离装置，当设备过压或处于故障时，脱离开电网，确保正常运行。（4）中压电能计量表中压电能计量表是真正反应整个光伏并网发电系统发电量的计量装置，其准确度和稳定性十分重要。采用性能优良的高精度电能

38、计量表至关重要。为保证发电数据的安全，建议在高压计量回路同时装一块机械式计量表，作为IC 式电能表的备用或参考。该电表不仅要有优越的测量技术，还要有非常高的抗干扰能力和可靠性。同时，该电表还可以提供灵活的功能：显示电表数据、显示费率、显示损耗（ZV ）、状态信息、警报、参数等。 此外，显示的内容、功能和参数可通过光电通讯口用维护软件来修改。通过光电通讯口，还可以处理报警信号，读取电表数据和参数。系统采用高性能工业控制PC 机作为系统的监控主机，可以每天24小时不间断对所有的并网逆变器进行运行数据的监测。光伏并网系统的监测软件使用本公司开发的大型光伏并网系统专用网络版监测软件SPS-PVNET （Ver2.0）。该软件可连续记录运行数据和故障数据：（1） 要求提供多机通讯软件，采用RS485或Ethernet （以太网）远程通讯方式，实时采集电站设备运行状态及工作参数并上传到监控主机。（2） 要求监控主机至少可以显示下列信息： 可实时显示电站的当前发电总功率、日总发电量、累计总发电量