10KW光伏并网技术方案

1、10KW觥伏并网发电系统技术方案二合肥阳光电源有限公司2008-9-3一、系统方案简介针对此次10KWp勺光伏并网发电系统工程，我公司建议采用集中并网方案，将10KWp 系统通过1台SG10K断网逆变器接入AC380V/50Hze相交流低压电网进行并网发电。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支架；(2)直流防雷配电柜；(3)光伏并网逆变器(带工频隔离变)；(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)整个系统的电缆连接线。本工程的光伏并网发电设备主要由太阳电池组件、直流防雷配电柜、光伏

2、并网逆变器、交流防雷配电柜(含发电计量表)、通讯软件和监控装置等组成。太阳电池子阵列经过直流防雷配电柜汇流后输入到光伏并网逆变器，再经过交流防雷配电柜接入AC220/50HZ三相交流低压电网。另外系统配有通讯软件和监控装置，实 时检测系统的运行状态和工作参数，并存储相关的历史数据。二、设计过程2.1光伏并网逆变器的选择本公司生产全系列的针对光伏并网系统的并网逆变器， 可满足不同功率等级、不同 电压等级的需要。目前已经在国内广泛使用，也同时拥有一大批国外用户，包括西班牙、 英国、新西兰、德国、意大利、泰国等多个国家。此次光伏并网发电系统设计为1个10KW的光伏并网发电单元，可选用我公司型号 为S

3、G10K的光伏并网逆变器。整个系统配置1台此种型号的光伏并网逆变器，组成10KW的并网发电系统2.1.1性能特点简介SG10K犹伏并网逆变器采用美国 TI公司32位专用DSP(LF2407A控制芯片，主电 路采用日本最先进的智能功率IPM模块组装，运用电流控制型PWMT源逆变技术和优质 进口高效隔离变压器，可靠性高，保护功能齐全，且具有电网侧高功率因数正弦波电流、 无谐波污染供电等特点。该并网逆变器的主要技术性能特点如下：(1)采用美国TI公司32位DSP®片进行控制；(2)采用日本三菱公司第五代智能功率模块(IPMI);(3)太阳电池组件最大功率跟踪技术(MPPT)(4) 50Hz

4、工频隔离变压器，实现光伏阵列和电网之间的相互隔离；(5)具有直流输入手动分断开关，交流电网手动分断开关。(6)具有先进的孤岛效应检测方案；(7)具有过载、短路、电网异常等故障保护及告警功能；(8)宽直流输入电压范围(220V450V),整机效率高达93%(9)人性化的LCD液晶界面，通过按键操作，液晶显示屏(LCD)可清晰显示实时各项 运行数据，实时故障数据，历史故障数据，总发电量数据，历史发电量数据。(10)逆变器具有完善的监控功能；(11)可提供RS485或Ethernet (以太网)远程通讯接口。其中 RS485遵循Modbus通 讯协议；Ethernet (以太网)接口支持TCP/IP

5、协议,支持动态(DHCP或静态获 取IP地址；(12)逆变器具有CE认证资质部门出具的CE安全证书。/UMGW0W阳非电载2.1.2拓扑结构SG10K和网逆变器主电路的拓扑结构如上图所示2.1.3主要应用场所SG系列光伏并网逆变器主要应用于太阳能的并网发电。 也可应用于风力发电机并网 发电、直流屏（蓄电池组）的维护、活化、容量核定以及蓄电池的老化、测试等场所。太阳能并网发电；风力发电机并网发电；发电厂、变电站、电信机房直流屏逆变放电；蓄电池厂商对电池的老化、测试；电子负载。2.1.4技术指标,型 号SG10K3隔离方式工频义压器最大太阳电池阵列功率12KWp最大阵列开路电压450V太阳电池最大

6、功率点跟踪（MPPT范围220V450V/INIROUI阳光电湿光伏并网发电系统技术方案最大阵列输入电流50AMPP琳度>99%额定交流输出功率10KW总电流波形崎艾平<3% （额定功率时）功率因数>0.99最大效率94%允许电网电压范围（单相）320-440VAC允许电网频率范围47-51.5Hz夜间自耗电<10W保护功能极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、 过热保护、直流过载保护、接地保护通讯接口（选配）RS485IE以太网使用环境温度-10C-+ 40 C使用环境湿度0 95%尺寸（深x宽x高）mm350 X 569 X 243噪音<45dB防护等级IP2

7、0 （室内）电网监控按照UL1741标准电磁兼容性EN50081,part1 ; EN50082,part1电网干扰EN61000-3-4认证CE2.1.5参考图片/us*0ur阳光电选2.2 太阳电池阵列的设计根据用户提供的太阳能池组件信息：单块组件的主要技术参数如下：功率：180W;开路电压：40V;最佳工作电压：34V。如采用180Wp组件，单用太阳电池的电池组件构成一个用列，串联的组件数量Ns=280/34=8 （块），这样单个太阳电池串列的功率 P$= 8*180Wp=1440Wp一台SG10K琐变器需要配置太阳电池子串列的数量 Np=10000/144g 7（组）则10KWp勺太阳

8、电池阵歹J单元设计为 7个串列并联，共计56块电池组件，实际功率达到10080Wp【小结：本工程光伏并网发电系统需要 56块180Wp勺电池组件，组成7个太阳电池用 列。根据上述参数，可将8块电池组件串联组成直流工作电压等级为 272V子阵列，10KW 的光伏并网发电系统共需7个太阳电池阵列单元，共计56块电池组件，总功率为10080W2.3 直流防雷配电柜设计系统配置1台直流防雷配电柜，按照1个10KWp勺直流配电单元进行设计，每个直流配电单元经过直流断路器和防雷器后输入到SG10K3勺光伏并网逆变器。/uMG*our阳非电选2.4 交流防雷配电柜设计系统配置1台交流防雷配电柜，按照1个10

9、KWp勺交流配电单元进行设计，每台逆 变器的交流输出接入交流配电柜， 经交流断路器并入单相交流低压电网发电。 交流配电 柜配有交流电压表和电流表， 可以直观地显示电网侧电压及放电电流， 配置电度表用来 计量系统的发电量，并在电网侧配置总防雷器。备注：工程如果确定实施，具体配置由我们技术人员另行设计！2.5 监控装置系统采用高性能工业控制PC机作为系统的监控主机，可以连续每天24小时不间断 对所有的并网逆变器进行运行数据的监测。监控主机的照片和系统特点如下：3.5”嵌入式低功耗Intel ULV 赛扬400MHz CP味,带 LCD/CRT VGA双网络，USB2.0,数字输入/输出和音频256

10、M内存（可升级）40G笔记本硬盘（可升级）zuwour阳光电费工控机和所有光伏并网逆变器之间的通讯可采用RS485总线或Ethernet （以太网）。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-PVNETVer2.0）o该软件可连续记录运行数据和故障数据。运行界面参看下图。显示单元，用户可以选用大的液晶电视作为显示输出接口，这样将具有非常好的展示效果。下图是本公司的并网逆变器的监控界面:；£：阳光掰络盍捽 SuriliiL Power Supply LSG2.5K/OOI(2005 9 23 15:42:26口天蜕 视图电）窗口世£f帮劭

11、但）_|g| xl阳却起I闻国间 M3RI 石可.状蠢2M5-M-23 | 15.« 中 |Q | 罡阳光电选底阳光网络监技 EuH i gl Power 孔即1 丫 SG2,5K川口 1 (2005 § 右 15:43:58 Hi系统闻 福图M 窗口四帮助时例k|直皂曷回丽 山囚京|胤财倒/IMRQIU阳光电选2.6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，其通讯接口可接入并网监

12、控装置的监测系统，实时记录环境数据。2.7系统防雷接地装置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同芯电缆，接地电阻应小于 4欧姆。(2)在配电室附近建一避雷针，高15米，并单独做一地线，方法同上。(3)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。(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。/us*Qur阳光电选三、系统主要配置清单厅P名称型号规格数量