家用式太阳能光伏发电项目方案V5.0

1、家用式太阳能光伏发电项目技术方案特变电工沈阳变压器集团有限公司2013.6目录1项目需求：32工程计算：73方案设计：104设备概算：125安装调试186经济分析1931项目需求：我国的太阳能资源比较丰富，但也比较集中，国网提出的一特四大的能源发展战略也要求在发展集中式的大规模光伏电站，同时也要求大力发展分布式发电。由于在现在的技术条件下太阳能电池板的发电效率还不高如果要想大规模利用太阳能的话，就必须将太阳能电池板大面积的呈矩形排列在空旷且日照充足的地方，这样要建造太阳能发电站的条件就变得相当苛刻。相比较而言家庭太阳能发电系统适合作为分布式发电发展。单个家庭用电负荷一般较小。只要一个家庭有不大

2、的场地如阳台或屋顶就可以安装太阳能发电系统，而且一个小型的太阳能发电系统发出的电能也足够一个家庭使用并有富余，如果国家法律通过的绿电并网补贴电价政策合适家用太阳能发电是可以赢利的。国内配电网的户用容量配置标准如下：序号1每户面积容量配置标准小于80m24KW280120m26KW3120150m28KW4大于150m2按60W/m2计算同时对一般小区家庭的用电情况数据调查如下：按照家庭月收入情况（万元）分为A、B、C、D、E类，其中:> A类（0.3以下）> B类（0.30.5）> C类（0.50.7）> D类（0.71.0）> E类（1.0以上）睛8g电工沈变集

3、团自动化分公司重庆市九龙坡区黄桷坪黄桷花园小区居民用电情况调查表家庭月用电量月平均用电（度）月用电费（元）家庭主要电器收入情况1月2月3月（0.52元/度）1251.8327.4277.0285.4148.4照明、电视、风扇、电饭锅A2253.7329.8279.1287.5149.5照明、电视、风扇、电饭锅A3255.5332.2281.1289.6150.6照明、电视、风扇、电饭锅A4257.4334.6283.2291.7151.7照明、电视、风扇、电饭锅B5261.3339.7287.4296.1154.0照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱B6263.2342.1289.5298.2

4、155.1照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱B7265.0344.6291.5300.4156.2照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱B8266.9347.0293.6302.5157.3照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱B9268.8349.4295.7304.6158.4照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱C10283.6368.7312.0321.5167.2照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机C11285.6371.3314.2323.7168.3照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机C12287.6373.9316.3325.9169.5照明、电视、风扇、电饭锅、空

5、调、冰箱、洗衣机C13289.5376.4318.5328.2170.6照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机D14291.5379.0320.7330.4171.8照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机D15293.5381.5322.8332.6173.0照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机D16322.5419.2354.7365.4190.0照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑D17324.6422.0357.1367.9191.3照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑E18326.8424.8359.4370.3192.6照明、电视、风扇

6、、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑E19328.9427.6361.8372.8193.8照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑E20329.4428.2362.3373.3194.1照明、电视、风扇、电饭锅、空调、冰箱、洗衣机、电脑E根据调查数据可以看出，所调查家庭的月平均用电为323.4度,家庭的月平均电费为168.2元。按照我国现在居民的平均收入水平，可以将调查数据乘以系数0.7从而得出我国家庭的平均用电水平为：226.4度/月，平均电费为：117.74元/月。以沈阳当地气象条件计算，其峰值日照有效时间约为1551h。#TBE/l睛变电工沈变集团自动化分公司9纬度经度海拔供热

7、设计温度拱冷设计温度土地温度振幅空气温度相曲畀度%£7.1%摄氏度_月二月三月四月五月六月七月M月九月十月十一月十二月年平均数测里于-11.50.79启忆221724占23617.39.£0.3-7.98.246.3%48.3%£38%丽.1%77.2%77.2%臥创.7%£7.9%58.1%60.4%每曰的衣阳辐射水平线大气压力102.2UTT山0.£WTT7U5T仙.£101.9102.1101.2度怦方米/曰1.932883324695305?164634464083J2203T63315米/秒2E29344.037312E2.

8、42.52.8302.73.010.0摄氏度-10.92.411.822.823££启17.910.70.7-7.29.1U.U采爲度日数摄氏度曰数9帖722£362462£21264£31803"4,062度日数摄氏度曰数去旳妬D4222191.664沈阳经纬度为(123.38,41.80)考虑到冬季发电量最少时应满足负载需为0.8,贝V月平均单日发电量中可利用电量最小值为1OOOkWh。序号发电功率W额定负载W峰值负载W输出电压V输出电流A照明电视电脑冰箱洗衣机空调厨房电器1505075DC12DC4.12505075AC220A

9、C0.23100100150AC220AC0.54150150225AC220AC0.75200200300AC220AC0.96300300450AC220AC1.4OO7500500750AC220AC2.3OO8600600800AC220AC2.7OOO98008001200AC220AC3.6OO10100010001500AC220AC4.5O11150015002250AC220AC6.8O12200020003000AC220AC9.1ooo13300030004500AC220AC13.6oo14400040006000AC220AC18.2o15500050007500AC

10、220AC22.7167500750011250AC220AC34.117100001000015000AC220AC45.5注：为可持续使用；o为可交替使用；为不可以使用考虑到沈阳冬季阴雨天周期较长，如过多考虑阴雨天，将大幅增加蓄电池容量和投资，而项目现场的市电接入比较方便，因此阴雨天数按1天计算，以实现实验设备的良好运行及投资额度的良好平衡。为延长蓄电池寿命，蓄电池放电深度控制为80%，充放电功率记为0.8,则需12V蓄电池130208Ah，建议为132000Ah。假设提供每天满负荷工作8小时，则系统可负载的功率为125-184kW,需视季节及气象情况而定。系统建议配置充电桩型号为220V

11、/32A，10台，总功率为70.4kW，其余负载用于喷淋系统，为54.6kW。移动电源是将柴油发电机组设计在拖挂车上，便于移动和安装，适用于现场附近不易连接农网供电线路的项目。移动变电站是将小型配电站设计在拖挂车上，方便移动和安装，适用于工期较紧的工程，大大加快施工现场地形复杂情况下配电所的建设周期水利工程中常见现场施工用电多采用建设小型配电所并从最近的农网供电点取电，配电方案如下图：由于水利厅东水西调指挥部新项目使用TBM隧道掘进机功率较大，为了提高长距离隧道的掘进机供电质量，TBM宜采用20kV供电线路。因此需要供电方案增加10kV升压到20kV的配电方案。同时工程使用的其他设备和照明还需

12、要400V配电，如搅拌机，空压机，电焊机和输送泵等。由于现场施工情况复杂，为防止洞内有瓦斯发生爆炸或涌水破坏洞内电源，现场施工供电方案应配置双路电源和备用电源，备用电源是为了防止停电或变压器检修时不影响工程进度，宜采用柴油发电机，油箱备用时间8小时，更长时间则需设置油库。为了加强工程施工用电可靠性和控制工程进度，现需要对野外工程施工临时用电设计方案进行优化，合理配置部分移动电源和移动电站设备，为水利厅建设工程的质量提供更好的设备保障。2工程计算：新型移动式电源和变电站是为了解决用户在户外工程临时用电方案而专门开发设计的成套设备，能够根据用户的具体需求定制容量以及开关回路。可以为用户带来的好处有

13、：1. 节省占地面积和土建费用；2. 节省调试时间和安装费用；3. 节省设计时间和费用；4. 产品可以在多个工程上重复使用，节省长期投资费用；特变电工沈变公司基于成熟的发输变电技术，优化设计后的TMS智能型移动电站产品还具有以下优点：1.支持远程维护及控制操作；2.支持智能电站统一数据模型和接口；根据施工现场附近的农网供电线路情况以及现场的配电站建设情况不同，为保证工程时间进度的加快和可控，同时控制供电设备投资成本，移动式备用电源以及移动式变电站设备配置方案可以设计为两种：1)常规配电所加移动电源方案：本方案在施工现场需建设配电所，正常供电时由附近的农网66kV供电线路供电，故障或检修情况下可

14、以用两台柴油发电机组分别向原配电所的10kV和400V重要负荷母线供电，电源切换由切换箱自动完成切换同时支持手动切换；该方案能够共用配电所的配电盘，移动电源配置简单，对于现场已建成变电所的工程需投入的设备成本较低。需采购的设备有： 一台10kV容量5000kW移动电源车（不含车头）； 一台400V容量400kW移动电源车（不含车头）；2）移动变电站加移动电源方案：对于某些项目的施工现场地形不适合快速建设配电所的情况下，或是工程较小为了节省固定设备投资，移动式变电站可以快速就位并实现供电再配以备用电源完全可以保证供电的可靠性。''笳kVilE纯样动式变电讪-FFT-fcTBE/l

15、睛变电工沈变集团自动化分公司况下可以用两台柴油发电机组分别向移动变电站的10kV和400V重要负荷母线供电；该方案提供的供电设备在项目结束后可以完整的搬移供其他项目使用，一次性投资较高，但长期重复使用情况下综合成本较低。IOkV1lOkVq线4CIOViiJTT7T本方案正常供电时仍由附近的农网66kV供电线路供电，故障或检修情需采购的设备有： 一台66kV容量5000kW移动变电站（含车头），4回10kV出线，4回400V出线； 一台10kV容量5000kW移动电源车（不含车头）； 一台400V容量400kW移动电源车（不含车头）；3方案设计：家用式太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、控制器、

16、蓄电池、逆变市电家用式太阳能光伏发电系统箱电配器、稳压保护装置和ATS等组成，系统框图如下：灯具电脑插座电视随着技术的发展和成熟，为了更好的为野外工程施工提供快捷可靠的电源，很多兄弟单位的工程已经开始使用移动电源和移动电站相关产品：考虑到水利厅的工程项目较多，各种施工现场复杂，本次供电设备升级改造建议采用第二种方案。这样对于已有配电所或是必须建设固定配电所的工程，移动电源还可以使用，对于临时性供电的现场，完全可以发挥第二种方案的优势，一次投资长期使用，而且移动式变电站的技术已经成熟，可以做到远程监测，免维护，设备使用率高。具体的设备和元件配置如下1）5000kW移动电源由于可以采用柴油发电机组

17、并列组合，5000kW的机组实现可以有不同配置，成本比较如下：序号柴油发电机组配置数量单价（万）价格（万）15000kW,400V5000kW,400V11045104521800kW,400V32928753lOOOkW,400V514974345000kW,10kV5000kW,10kV199099051800kW,10kV32798386lOOOkW,10kV5160798为了便于现场接入10kV母线，推荐方案五，“3台1800kW机组并列,出口电压10kV”为了便于运输，采用拖车设计，按照机组尺寸定制拖车。2）400kW移动电源400kW的机组成本比较如下:序号柴油发电机组配置数量单价

18、（万）价格（万）1400kW,400V400kW,400V142422400kW,10kV400kW,10kV14646推荐方案一：“1台400kW机组，出口电压400V”由于400kW容量较小，可以设计成标准集装箱式，通过车载便于运输。3）5000kW移动式变电站 1回66kV进线开关； 1台5000kW容量66kV/10kV变压器； 1套箱式配电站，4回10kV出线，4回400V出线;4设备概算：根据初步设计，相关设备成套概算如下5000kW移动式电源序号设备名称型号及规格单位数量单价（万）总价（万）1柴油发电机组机TMS-1800H台32798382控制系统并机控制器套37213高压开关

19、柜KYN28-12（进线柜）套38244高压开关柜KYN28-12（出线柜）套1885直流屏DC110V套1336日用油箱8小时，3000L套3137燃油加热器16.3kW套3138拖车及箱体咼4200mm，载重20T套320609辅件具体见发货清单套100合计96013睛8g电工沈变集团自动化分公司400kW移动式电源序号设备名称型号及规格单位数量单价（万）总价（万）1柴油发电机组TMS-400G台142422低压开关柜GGD出线柜套1553拖车及箱体载重10T，含箱体套1774辅件具体见发货清单套100合计545000kW移动式变电站序号设备名称型号及规格单位数量单价（万）总价（万）1高压

20、配电66kV进线HGIS组合开关，100A套160602主变压器66/10kV,5000kVA台16565310kV配电柜KYN28-12套58406降压变10kV/400V，1000kVA台113137400V配电盘GGD套46248保护控制系统直流，保护控制，消防，计量套128289拖车及箱体就地后有支柱支撑，含车头箱体套1424210电缆及辅件中间电缆，导线套11010合计282整体方案序号设备名称型号及规格单位数量单价（万）总价（万）1移动电源5000kW/10kV，不含车头套19609602移动电源400kW/400V，不含车头套154543移动变电站5000kW/10kV,400V

21、,含车头套12822824油罐20吨台124245服务设计，安装，现场服务4%53合计1373本方案的产品设计依据参考并符合行业标准： GB2819-95移动电站通用技术条件； Q/JB018047-93多机并联自动化柴油发电站技术条件； Q/JB018056-98远程监控自动化柴油发电机组技术条件;1）1800kW机组主要参数1800kW发电机组主要参数机组型号TMS-1800H主用功率1636kW备用功率1800kW额定电压10.5KV输出电流123.7A额定频率50Hz启动方式24V直流电启动调压方式AVR燃油消耗率W191g/kw.h（100%负载）机油消耗率W4g/kw.h（100%

22、负载）机组外形尺寸6200*2300*2550mm重量15000kg机组结构机组米用一体式结构，底座选用咼强度钢材料制作，冷却风扇及电池充电机全部设有保护罩。使用环境条件海拔高度<1000m环境温度-15°C40°C相对湿度<90%生产标准GB/T2820、GB/T12786-1991柴油机主要参数柴油机型号QSK60-G4（美国康明斯英国生产）输出功率1915KW柴油机转速1500rpm柴油机型式V型16缸、增压水冷冷却系统满足环温40C水箱散热器，皮带驱动冷却风扇调速系统电子调速启动方式24V直流电启动过滤系统干式空滤、燃油过滤、机油过滤、冷却液过滤缸径及行

23、程159*190mm发电机主要参数发电机型号EG560-1800（T/105000）（广州英格）励磁方式无刷自励额定电压10.5KV额定频率50HZ输出电流123.7A相数和接线三相四线，Y-形绝缘等级H级防护等级IP22稳态电压调整率<+1%稳态频率调整率<+1%稳态电压波动率<+0.5%稳态频率波动率<±0.5%瞬态电压调整率-15%+20%瞬态频率调整率-15%+20%电压稳定时间<5S频率稳定时间|S6S2）400kW机组主要参数400kW发电机组主要参数机组型号TMS-400G主用功率400KW备用功率450KW额定电压400/230V最大输出

24、电流721A额定频率50Hz启动方式24V直流电启动调压方式AVR燃油消耗率<195g/kw.h机油消耗率W4g/kw.h（100%负载）机组外形尺寸3500*1300*1970mm重量3050kg机组结构机组米用一体式结构，底座选用咼强度钢材料制作，冷却风扇及电池充电机全部设有保护罩。使用环境条件海拔高度W1000m环境温度-15°C40°C相对湿度<90%生产标准GB/T2820、GB/T12786-1991柴油机主要参数柴油机型号KTA19-G3A（重庆康明斯）输出功率495KW柴油机转速1500rpm柴油机型式直列6缸、四冲程、增压水冷冷却系统满足环温4

25、0C水箱散热器，皮带驱动冷却风扇调速系统电子调速启动方式24V直流电启动过滤系统干式空滤、燃油过滤、机油过滤、冷却液过滤缸径及行程159*159mm15睛8g电工沈变集团自动化分公司发电机主要参数发电机型号HJI-400（上海斯坦福）励磁方式无刷自励额定电压400/230V额定频率50HZ最大输出电流721A相数和接线三相四线，Y-形绝缘等级H级防护等级IP22稳态电压调整率<+1%稳态频率调整率<+1%稳态电压波动率<+0.5%稳态频率波动率<+0.5%瞬态电压调整率-15%+20%瞬态频率调整率-15%+20%电压稳定时间<1S频率稳定时间<3S3）控制

26、系统特性主要技术指标本系统采用准同期并机方式，在并机运行的各发电机组相序相同的情况下，待并发电机组同步并车装置在自动投入工作后自动调整待并机组频率，电压自动跟踪运行机组的输出电压、频率及相位角，待各发电机组的三个备件均相等或在一定下的误差内时，同步并车装置自动发出并车信号将待并机组并车投网并联运行。并机误差（并机运行瞬间）电压：V±0.5%频率：v±0.2Hz相位角：V±20度大于上述指标，同步并车装置自动闭锁。保证并车的安全性和可靠性。设有手动准同期并车功能和自动准同期并车功能，实现两台或两台以上发电机组进行同步并列发电，自动并机时间V60秒。手动准同期并车设有同步S表、同步指示灯、手动准同期并车保护装置，当并车相位角20度时并车系统自动闭锁。各发电机组能对输出电压及频率自动准确调整。手动准确调整并锁定。电压调整范围±8%频率调整范围±5%当系统设定在并机运行方式时，系统可根据负载的轻重自动进行并机运行供电或自动解列退出并机。负荷小