从化市石门森林公园微网系统设计方案

1、从化市石门国家森林公园风-光-柴互补微电网供电系统设计方案广州红鹰能源科技2013-7-27目录第一章 编制基本情况41.1.41.2 公司专利技术、荣誉资质4第二章 建设风光互补并网发电系统的可行性分析6项目背景6项目供电系统的选择类型及本项目选用供电类型6常规市电6大型风电、大型光伏电站6柴油发电机7风光互补发电系统7项目拟采用的供电方式-风光柴互补微网发电系统7基于上述所说各类供电模式，本次项目拟采用微网风光互补并网发电系统。7其系统原理图如下所示：7微网系统组成8系统运行原理8项目点应用微网并网发电系统符合我国微网的定义8微电网概况8微电网产生的背景8微电网的定义9微电网的优势9微电网

2、的并网方式10普通并网10并网不上网10重新并网10风-光-柴互补微网供电系统的可行性分析11项目地点的资源情况可行性分析11资源概况11广州市从化市风力资源情况132.4.1.3 广州市从化市辐射的情况14项目点的安装条件可行性分析15建设风光互补并网系统的效益分析16社会效益16经济效益16节能效益172.4.3.4 可作为普及新能源知识的好.17第三章 风-光-柴互补微网系统设计18设计原则及依据18设计原则18设计依据183.3 设计思路183.4 系统设计及可靠性分析. - 20 -3.4.1 系统方案 .- 20 -3.4.1.1 系统组成 .- 20 -系统示意图.-系统原理图.

3、-大棚及水上景供电配置系统.-202121212222232324242525262727282930313233-3.4.2.1 系统配置方案.-安装示意图.-系统分析计算.-停车场及周边供电系统.-3.4.3.1 系统方案.-安装示意图.-系统分析计算.-系统可靠性分析计算.-3.4.4.1 资源月份系统发电量计算.-系统增容与扩容.-产品选型.-风力发电机.-风能逆变器.-3.4.6.33.4.6.4能电池板.-能并网逆变器SG100K3.-储能与智能微网双向逆变器SC100.-储能与智能微网双向逆变器SC250.-光伏直流汇流箱.-第四章 安装案列. -36-4.14.2南澳岛风-光-

4、柴供电系统. - 36 -盐池县风光互补温室大棚供电系统. - 37 -4.3 南极中山站风-柴互补供电系统. - 38 -第一章 编制基本情况1.1是我国资深风力发电机生产厂商，具有丰富的风光互补发电集成经验，在国内外建设多个风光互补发电1.2 公司专利技术、荣誉资质红鹰公司是省高新技术企业，是唯一连续四年入选世界风能优质产品目录的中国企业，是1.3 公司技术及产品优势1) 设计理念领先、技术优势突出唯一通过国家科技部项目验收的企业，是首创我国高可靠性小型风力发电机并出口 63 个国家的企业。2007 年 5 月红鹰公司受 化管理，机械标准化技术的委托，起草“离网型风光互补系统安全要求”的，

5、该标准将于 2013 年颁布。项目。2001 年成立以来，红鹰公司在小型风力发电机设计理念、制造技术上的不断创新，推动了小型风力发电机整体制造水平的提高；同时在风光互补发电系统技术方面的突破，促进了风光互补发电系统在应用领域的规模性发展。以自身在风叶和发电机最佳匹配设计以及风能、 能最佳配置设计技术上的优势为依托，以提供 “最可靠、最适用、最专业”的产品和服务的企业精神为 ，实现离网型风光互补发电系统在电网安全、交通安全和通讯安全中发挥重要作用的目标。公司产品涵盖风光互补供电、道路与隧道照明、工矿照明等系列产品，主要包括：小型风力发电机、风光互补路灯系统、风光互补 系统、风光互补通讯 系统、风

6、光互补户用系统、风光互补户用并网系统等。广州红鹰能源科技是一家专门从事风力发电机与阳能发电集成研发、生产和销售的企业，汇集了 20 多年小风电研究领域的技术基础和行业经验，公司研发并生产了多型号具有，世界领先水平的小型风力发电机组，并拥有多项专利技术。知识红鹰公司放弃了目前世界上大多数小型风力发电机制造商使用的机械限速方式（因为安全性和可靠性的原因），改用以电磁限速为主，叶片失速限速为辅的限速方式，从而真正实现了小型风力发电机的安全可靠，取得了小型风机设计理念上的突破。目前公司整个研发队伍由多名国内该领域的顶尖和博士、组成。2）产品性能突出、性价比高根据用户的检测，红鹰公司的风机不仅在很低的切

7、入风速下就有功率输出，而且在到达额定最大输出功率时，叶片失速控制开始起作用。使输出功率控制在合理范围内，以保护风电机组。以下是客户对比红鹰五叶片低风速性风机与不同厂家风机的对比测试曲线。红鹰公司首先采用小型风力发电机全部零模具化制造技术，保证了风力发电机零的一致性,实现了风力发电机运行平稳和低噪音,确保了产品质量稳定。红鹰公司对每个零的制造商从材料的选择到生产工艺都提出了质量标准和验收标准,每个零的出厂都必须附有检验合格证,零进入公司的总装厂后再次全部检验,合格品进入生产线。组装生产线,完成组装好经过检验合格后进入总装公司拥有先进的检测试验中心，产品总装完成后进行全性能检测,并做好测试。产品产

8、品包装完成后由质检部核查,给出产品合格证后封箱。整个过程严格按 ISO9000 质量管理体系执行。从上图中的曲线可以看出，不同公司同类型的风机中，我公司的产品不但切入转速低，而且在相同的转速条件下可以达到比同类产品高的输出功率。3）具备严格和完善的质量控制体系和试验中心第二章 建设风光互补并网发电系统的可行性分析2.1 项目背景与流溪河国家森林公园相望，总面积 2636.0 公顷。森林公园距桃园镇 14 公里，距从化市所在地街口镇 25 公里，距广州市区 86 公里。乘车从广州到公园约 1.5 小时即可到达。石门国家森林公园是一个集自然景观，人文景观，森林功能于一体的生态型公园。石门国家森林公

9、园分为五大景区：田园2.2 项目供电系统的选择类型及本项目选用供电类型作为电力能源应用，目前比较常用的是传统常规市电电源、新起的风力发电机发电系统、光伏发电系统、风光互补发电系统以及柴油发电机发电系统。常规市电传统的市电主要有水力电厂、火力发电厂得来，市电也是 沿用了好几千年的生活必须品，电的发明带给了 生活的方便，丰富了人民的生活。另一方面，随着 的增大，能源消耗的增大，无论是水资源或者煤炭资源，均出现了日益短缺的情况，但电力需求量则日益增大，这种反向增长将推进能源的更大消耗。并且市电的输送需要增加变压器及电缆的铺设，对于比较便宜的地区及地形复杂的地区将是一项艰巨而费时、 的任务。大型风电、

10、大型光伏电站在国家的强力推动下，我国在风能、 能利用领域进展迅速，突出表现在大型风电、大型光伏电站建设规模巨大。但值得重视的是：与建设大型风电、大型光伏电站相比，风能、 能小型化综合应用更具优势，也更适合我国国情。风能、 能小型化综合应用系统在实际应用中已小露头角。从海南三亚，到黑龙江大庆，从内蒙古，到福建 ，再到长沙、 、重庆、 各城市都能看到这种供电系统在路灯、景观灯、 、道路指示、建筑等方面的应用。但是单能源的发电系统存在较大的缺陷：无论是 能风光区，石门风景区，石灶风景区，峡谷探险区， 顶风景区。从化目前有 2 个国家森林公园即石门国家森林公园和流溪河国家森林公园，若干森林公园，没有

11、5A级以上的风景区。石门国家森林公园旅游资源观赏游憩价值很高、资源实体完整，景观奇特，保持森林公园原来形态与结构，美誉度高，形成特色 ，有一定独创性，具有 5A 级景区评定的基本条件。石门国家森林公园总体规划的目标是在确保“国际生态名片”安全的前提下，挖掘潜质，整合资源，打造5A 级景区。石门国家森林公园地处广州市北部，从化市大岭山林场内，属广州市管辖。森林公园东与南昆山自然保护区相邻，南与增城市大封门林场相接，西连桃园镇与从化温泉相对，北隔广州抽水蓄能电站电站或风力电站均受到资源的限制，在出现连续恶劣天气的情况下，系统的发电量无法保证，使得系统的供电可靠性低，难以满足大型场所或用电设备的要求

12、，因此受到了一定的限制。2.2.3 柴油发电机随着技术的发展，许多现代技术装备对其保障电源有有应急和无人值守的要求，这就需要自动化的柴油发电机给予设备供电，因此一般柴油发电机是作为后备电源加入到供电系统的。另一方面，柴油发电机在运行工程中需要消耗柴油能源，运行过程中噪音大，若柴油在柴油发电机中燃烧不充分将产生大量的空气污染气体，同样是一项与国家及节能减排观念相背的供电消费观念。繁杂的发电机噪音、燃烧不充分的污染气体，这与项目点的绿色生态环境格格不入，并且这种供电方式需要消耗大量的柴油，以项目点的用电情况，添油的频率相当频繁，因此不能作为2.2.4 风光互补发电系统性供电电源。风光互补供电系统和

13、风力或光伏独立运行供电系统相比，风光互补供电系统有比较优越的特点，具体表现在以下几个方面：利用风能、能的互补特性，同时利用能和风能发电，在合适的气象资源条件下，风光互补供电系统可提高系统供电的连续性、稳定性和可靠性。容量的系统初期投资和发电成本均低于独立的光伏发电系统。如果在保证同样供电的情况下，可大大减少储能蓄电池的容量。能与风能资源互补性好，在能、风能资源比较丰富且互补性好的情况下，对系统的配置、运行模式及负荷调度方法等进行优化设计和匹配后，可以基本上由风-光系统供电，很少或基本不用启动备用电源如柴油发电机等，这样可获得较好的社会效益和经济效益。风光互补供电系统与传统市电供电相比而言主要的

14、优点体现在：1)2)风光互补系统不需要市电，自发自用，此过程不产生任何污染气体，达到节能减排的效果。不需要过长的电缆铺设，不需要增加变压器，施工及设备费用相对而言实习了减少投建成本的效果。2.2.5 项目拟采用的供电方式-风光柴互补微网发电系统基于上述所说各类供电模式，本次项目拟采用微网风光互补并网发电系统。其系统原理图如下所示：2.2.5.1 微网系统组成微网发电系统系统，主要包括：蓄电池组、双向逆变器、并网逆变器（风、光）、光伏电池板、风机（风机控制器）等。2.2.5.2 系统运行原理本系统蓄电池组与双向逆变器连接，双向逆变器建立 380Vac 交流母线，通过控制交流输出端的电压和频率组成

15、交流电网，系统的其它所有设备都连接到此交流母线上，包括使用的负载、并网逆变器（风、光）。当光照充足和风力较强时，除保证负载正常供电外，多余的能量可以通过双向逆变器给电池组充电，如此时仍有剩余，风光互补逆变器将控制减小功率输出或通过交流母线卸荷器卸掉；当光照和风力较弱时，风光互补逆变器提供的能量放电为交流母线提供能量。负载的使用，通过双向逆变器由电池组当蓄电池电量，风能、光伏发电量不够时，自动起动柴油发电机组建立交流母线电压，供蓄电池充电机负载端用电。2.2.5.3 项目点应用微网并网发电系统符合我国微网的定义微网应以分布式发电技术为基础，以靠近分散型资源或用户的小型电站为主，结合终端用户电能质

16、量管理和能源梯级利用技术形成的小型模块化、分散式的供能网络；微网是智能电网的重要组成部分，能实现电源和负荷的运行，并通过和主电网的协调控制，可平滑接入主网或独立自治运行，充分满足用户对电能质量、供电可靠性和安全性的要求。2.3 微电网概况2.3.1 微电网产生的背景微电网接近负荷，线损显著减少，建设投资和运行费用较省。分布式能源具备发电、供热、制冷等多种服务功能，可实现更较高的能源综合利用效率。有利于各类可再生能源(能发电、风力发电、生物质发电等)的利用，减少了排放总量、征地、电力线路走廊用地和高压输电线的电磁污染,缓解了环保压力。可以解决部分调峰和备用问题,做到与季节性和地域性的电力需求变化

17、相适应，使得电力系统的经济性和安全性达到最佳平衡。社会经济的快速发展，带动了电力需求的快速增长与电网规模的不断扩大，构建大电网建设成本高、运行难度大，并且在适应电力用户的高要求、高可靠性和供电需求方面，也还存在诸多瓶颈问题。近些年来一些发达国家发生的大面积停电事故，已经出大电网的脆弱。分布式发电具有传统电力系统不具备的优点，如可靠性洁和能效高。同时,分布式电源位置灵活和分散的特点，延缓了输配电网升级改造所需的高额投入，可通过和大电网的相互备用进一步提高供电可靠性。为此，一些发达国家正在大面积发展分布式发电系统。目前，分布式电源单机接入成本高，控制 。为缓冲分布式电源对大电网的冲击，一旦电力系统

18、发生故障，分布式电源必须迅速退出电网运行，这也限制了分布式电源的应用优势。为了减少分布式电源的诸多不利影响，发挥其积极作用，较好的解决方案是采用微电网(Microgrid)。微电网的定义微电网是一种较小规模的分散独立系统，由负荷和微电源组成。它采用了大量的先进电力技术，将柴油发电机或者风电、光伏发电、 电池和储能设备等装置整合在一起，直接接入用户侧。微电网可视为大电网中的一个可控单元，它可在数秒内动作,提高供电区域的供电可靠性、降低损耗、稳定电压，还可以提供不间断电源满足用户的特定需求。微电网和大电网的互为备用，可以提高供电的可靠性。微电网可以包括光伏发电、风能或者 电池等微电源，有的微电源还

19、连接热负荷，同时为当地用户提供热源。微电网的优势微电网与传统集中式能源系统相比具有许多优势。分散微型电站的结合，可以减少电力输送距离、降低输电线路的投资和电力系统的运营成本，确保电力系统的运行更安全和更经济。微电网的并网方式微电网的并网方式可分为普通并网和并网不上网两种方式。普通并网微电网带电并网时，会存在并网点两侧的电压、幅值和相角不匹配的情况，例如微电网与电网之间的相角异相时并联会造成同步发电机电枢铁芯末端过热，并由于极高的扭矩而损坏微网中的发电设备；当微电网电压低于电网电压且超过一定幅值时，并网后微电网将立即 大量的流入发电设备的无功功率，使得电网出现低电压；反之，当微电网电压高于电网电

20、压且超过一定幅值时，并联后微电网将立即大量的流出发电设备的无功功率，使得电网出现过电压。因此，在微电网并网前，必须使并网点两侧的电压、频率和相角尽可能接近，以减小并网过程中对微电网和电网同时存在的暂态过程。综上所述，并网时微电网的电压、频率、相角和相序应与电网的相匹配，且两者上述参数的差值必须满足下表中的要求。并网不上网此种并网方式严格微电网的功率倒送，即并网点功率流向只能从电网流向微电网。此时需配置逆功率保护。重新并网如下图所示，K1 发生故障时，断路器 B1 的电流速断保护立即动作断开故障线路，但微电网的PCC从检测到故障到并联设备断开需要一段时间，期间微电网和 B1 所在的馈线 孤岛运行

21、，如果此时断路器 B1 重合闸，可能造成上表中的三个参数不在规定的范围内（非同期合闸）。同时，微电网继续向故障点提供故障电流，可能使K1 点电弧重燃，扩大故障。微电网的最大优势是提高了电力系统突发时的抗灾能力。大电网中超大型电站与微电网中可以提高供电可靠性、供电质量和电网的安全性。发展微电网技术可形成和谐多元化的电网格局。2.4 风-光-柴互补微网供电系统的可行性分析项目地点的资源情况可行性分析资源概况石门国家森林公园是 1995 年经国家林业部批准建立的国家级森林公园，也是林业部批准建立的第一家国际森林浴场。公园位于广州市市郊从化东北部，其地处北纬 2327，东经 11345，总面积 263

22、6公顷，森林覆盖率达 98.9%。距广州市区 86 公里，距从化温泉风景区仅 16 公里，东与南昆山自然保护区相连，西是著名从化温泉风景区，北与广州抽水蓄能电站，流溪河国家森林公园相望。石门国家森林公园地处 带，终年气候温和，年平均温度 20C，7-8 月平均最高气温 26.5C，平均最低温度 11C。因此，在故障恢复后的重新并网同样必须满足 2.3.4.1 中的要求。一般情况下，在未得到电网运行管理部门同意的情况下，不能采用自动重合闸进行重新并网。解列到重新并网的时间间隔由微电网和电网运行管理部门预先达成协议确定。从化市石门国家森林公园从化市石门国家森林公园2.4.1.3 广州市从化市辐射的

23、情况2.4.1.2 广州市从化市风力资源情况从化市位于 省中部，广州市东北面。从化全境属半山区。市东北部以山地、丘陵为主，中南部以丘陵、谷地为主，西部以丘陵、台地为主。四季特征为春季冷暖多变，阴湿多雨，有“倒春寒”；夏季，时有大风和暴雨；秋季气爽少雨，常遇干旱和“寒露风”；冬季多晴天，气候干燥，常见霜冻。由上述 NASA 数据表整理得如下统计表：从化市属南带季候风气候，气候温和，雨量充沛。从化市全年平均日照时效约 1800小时左右，月平均最大值出现于 7 月，每天辐射量达到 4.8 度/平方米/日（17.28MJ/(m2d)）。月平均最小值出现于 2 月，每天辐射量仅有 2.55 度/平方米/

24、日（9.18 MJ/(m2d)）。年平均太阳能辐射为 3.69 度/平方米/日,全年 能辐射总量为 4846.7MJ/(m2d)，属于 能 资源较富带。下图为由 NASA 整理所得的从化市石门森林公园全年个月 能辐射情况及风资源情况，如下图所示：且各月份分布相对均匀，特别是夏季的光照时间长、强度高，冬季的风力资源丰富。最有效的新能源综合利用是风能和能结合，从化市石门森林公园能和风能在年度变化正好呈现出时间的互补性，风能最小值是8 月份，月平均风速为 2.8m/s，最大值在 11 月，为4.1m/s；而能正好相反，510 月辐射量最多。两者形成良好的互补关系。结合风能和能的时间互补性，为风光互补

25、发电系统提供了极好的自然资源条件。2.4.2 项目点的安装条件可行性分析风光互补系统发电系统的安装环境对风光互补的发电效果影响明显，主要体现在： 安装地点的周边环境必须开阔，无遮挡。 必须要有足够的空间进行各类设备的摆放、组装。下述为本次项目拟选择安装风光互补发电系统的安装点，如下图三个点所示：上述地点均由开阔的空间，树木矮小，并且靠近主道，及卸货方便，为风光互补发电系统的及安装运行提供了极好的自然条件。本次项目拟将能光伏板进行式安装，形成一个大型的兼发电站及遮雨式停车场于一体的新型发电系统。风力发电机将安装在靠墙体一侧，与将成为石门森林公园的另一道亮丽风景。能光伏系统相互辉映，2.4.3.1

26、 社会效益石门森林公园作为国家公园，积极响应国家倡导的新能源的应用，身先士卒，全力打造绿色低碳园区内建设风光互补并网系统将是推行新能源应用的一大举措。该项目的实施完成后将让南来北往的四方客人亲身感受到国家正在积极建设一座绿色、整洁、环保的新型低碳城市，处处体现了美化环境、保护环境的理念。而且迎风飞转的风车可给该风景区一种动感的点缀，带来了一种时尚及动态美感，增加了另一道靓丽的风景线。本次项目采用广州红鹰能源科技生产的高可靠性永磁风力发电机，采用高效率晶硅能电池板组件组成风光互补发电系统，采用高性能的阀控式铅酸电池作为储能设备。这项先进的新能源技术的应用为加快风能和都有非常积极的意义。2.4.3

27、.2 经济效益能产业的发展，促进新能源技术的应用由于常规市电需要埋地电缆供电，还需要建设变电站，供电线路的建设成本很高，线消耗的电能也多。而风光互补系统不需要过长的输电线路，相当的建设经费后即可一劳永逸地利用取之不尽用之不竭的风能与投入与常规服务大体能提供稳定可靠的2.4.3 建设风光互补并网系统的效益分析电能，有明显的经济效益。2.4.3.3 节能效益风光互补发电系统在发电过程中不消耗其他能源、不产生任何气体，现实了零排放的节能标准，并且此过程中无噪音，这与火力发电厂发电消耗大量的化石原料相比（消耗不可再生能源、产生污染气体等）达到了很好的节能效益。2.4.3.4 可作为普及新能源知识的好风

28、光互补系统能最直接阳光、风力自然资源加以利用,并向人们展示能和风能这种清洁的自然能源的应用，展示人类如何利用可再生能源保护地球的生态环境，可作为普及新能源知识的好。第三章 风-光-柴互补微网系统设计设计原则及依据设计原则根据用户需求，充分考虑了本系统高度的可靠性、先进性、灵活性、可扩充性、易管理性及性能价格比高等优点，并根据所提供的图纸及相关料资，并根据项目实际情况及未来的发展趋势，结合我公司从事过的多个项目所积累的经验，以及相关产品的性能等 ，对本项目方案实施。设计依据本并网逆变系统的制造、试验和验收可参考如下标准：GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 19939-2005光伏系统并网

29、技术要求GB/T 20046-2006光伏（PV）系统电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD） GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T 2423.1-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验 A：低温试验方法 GB/T 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验 B：高温试验方法GB/T 2423.9-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验 C：设备用恒定湿热试验方法 GB 4208 外壳防护等级（IP 代码）GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波GB/T 15543-1995 电能质量 三相电压允许不平衡度

30、GB 17646 小型风力发电机组 安全要求 GB 50054-2011 低压配电设计规范 GB/T 2900.53 电工术语 风力发电机组GB/T 19638.2-2005 固定型阀控密封式铅酸蓄电池GB/T 13981-2009 小型风力机组设计通用要求GB/T 19068.1 离网型风力发电机组第 1 部分：技术条件GB/T 19115.1离网型户用风光互补发电系统第 1 部分：技术条件JB/T 10395-2004 离网型风力发电机组 安装规范3.3 设计思路本系统采用光伏、风力发电机三相并网系统组成的一个微电网风光互补并网系统，并网系统接入三相 380V 低压配电网。系统配置 1 台

31、储能双向并网逆变器及蓄电池组组成一套储能微网并网系统：本系统蓄电池组与双向逆变器连接，逆变输出后，通过控制交流输出端的电压和频率组成交流电网，系统的其它所有设备都连接到此交流母线上，包括使用的负载、并网逆变器（风、光）、柴油发电机。当光照充足和风力较强时，除保证负载正常供电外，多余的能量可以通过双向逆变器给电池组充电，如此时仍有剩余，风光互补逆变器将控制减小功率输出或通过交流母线卸荷器卸掉；当光照和风力较弱时，风光互补逆变器提供的能量负载的使用，通过双向逆变器由电池组放电为交流母线提供能量。若蓄电池处于低电压警戒时，自动起动柴油发电机接入三相电网供电。系统基本原图如下：3.4 系统设计及可靠性

32、分析系统方案整个系统由两个微电网部分组成，分为蔬菜大棚和停车场两个区域，日总耗电量约为1000KWH 左右。系统组成系统设计总装机容量 342KW，其中蔬菜大棚区域装机 114KW（光伏 102KW，风能 12KW），停车场区域装机 228KW（光伏 204KW 风能 24KW），整个微网系统中，光伏并网总容量为306KW（多台组合），风能并网系统为36KW（3KW风机 12 台), 系统配置 1 台 100KW 的双向并网逆变器及 1 台 250KW 的双向并网逆变器，3组 250 块 600Ah/2V 的蓄电池与能、风力发电机并网系统、1 台 20KW 柴油发电机组及1 台 40KW 柴油

33、发电机组等组成一套储能微网并网系统，其中：能并网系统部分：将能电池板组成一个串并联系统，通过直流汇流箱汇流分别到 100KW 光伏逆变器接入 0.38KV 交流电网，实现并网发电功能。（目前选取的 3个设备安装点将分为 2 个独立系统进行并网其中一个是 100KW 的并网系统和 200KW 的并网系统。）能光伏板采用 250Wp能板，单块最大工作电压 31.2V，开路电压 37.6V,总数量为 1224 块（306KWp），每为 17 块为一个单元。通过汇流箱汇流到器，完成 380V 三相并网，预计安装面积为：2000 。能并网逆变 风能并网部分： 将 24 台 3KW 的风机组成 8 个独立

34、的三相并网发电单元（或 24个单相并网发电单元），通交流并网控制柜组成并网控制器系统。3.4.1.2 系统示意图3.4.1.3 系统原理图3.4.2.3 系统分析计算 能光伏系统的日发电量计算根据第二章的资源情况分析中得知从化市石门国家森林公园属于 能资源类地区，年平均 能辐射量为 3.69KWH/d，按广州有效日照参数计算：则 102KW 光伏系统的日发电量为：Q1=102KW3.52H=359.4KWH 风力发电机系统总发电量计算根据第二章的资源情况分析中得知从化市石门国家森林公园属于风力资源潜在开发地区，年平均风速为 3.4m/s，查询 HY-3000L 风力发电机在 3.4m/s 风速

35、下的日发电量为 6.125KWH/d，则 4 台 HY-3000L 风力发电机系统的日发电量为：Q2=6.125KWH8 台=50KWH 风光互补并网系统日发电量为：Q3=Q2+Q3=409.4KWH即:蔬菜大棚附近安装的微电网系统正常每天可提供供电需求 400 度左右。同时蓄电池储能量为：Q4=2502V600AH0.7（放电深度）=210kwh，以满足阴雨天的正常供电，若持3.4.2.2 安装示意图型号及规格数量HY-3000L220V8 台CTW 3KS 风能并网逆变器16 台SG100K32 台SC2501 个定制816 组16 套8 进 1 出6 个12V-600AH50040KW1

36、定制1 套按规格按需待定续阴雨天，则利用 20KW 柴油发电机组作为备用应急电源，实现建立交流母线电压及对蓄电池充电和负载供电。停车场及周边供电系统系统方案3.4.3.2 安装示意图总装机容量：252KW，其中能 204KW，风能 48KW.备注：基础及施工电缆及附件蓄电池支架三相输出柴油发电机组储能 600KWH 左右蓄电池集装箱结构定制智能配电箱17 块串联（1786）杆高 13.4 米风机塔杆停车棚机构智能微网双向逆变器380Vac 并网220Vac 并网风力发电机并网逆变器风力发电机高效晶硅（204KWp）816 块250Wp-36V备注系统配置名称能直流汇流箱3KW杆能支架能并网逆变

37、器能板3.4.3.3 系统分析计算能光伏系统的日发电量计算（主停车场能示意图）根据第二章的资源情况分析中得知从化市石门国家森林公园属于能资源类地区，年平均能辐射量为 3.69KWH/d，按广州有效日照参数计算：则 204KW 光伏系统的日发电量为：Q1=204KW3.52H=718KWH 风力发电机系统总发电量计算根据第二章的资源情况分析中得知从化市石门国家森林公园属于风力资源潜在开发地区，年平均风速为 3.4m/s，查询HY-3000L 风力发电机在 3.4m/风速下的日均发电量为6.125KWH/d，则 8 台 HY-3000L 风力发电机系统的日发电量为：Q2=6.125KWH16 台=

38、98KWH风光互补并网系统日发电量为：Q3=Q2+Q3=816KWH即:停车场附近安装的微电网系统正常每天可提供供电需求 800 度左右。同时蓄电池储能量为：Q4=5002V600AH0.7（放电深度）=420kwh，以满足阴雨天的正常供电，若持续阴雨天，则利用 40KW 柴油发电机组作为备用应急电源，实现建立交流母线电压及对蓄电池充电和负载供电。3.4.4 系统可靠性分析计算3.4.4.1 资源月份系统发电量计算根据第二章所述，石门公园全年风光资源互补性强，则系统在全年资源的天气环境下将出现两次，分别为能辐射量的 2 月份（辐射量为 2.55KWH/d）及风力资源的 8 月份（风速为 2.8

39、m/s）。因此通过计算这两个月的风光互补系统发电量则可以得出系统的最低日发电量情况。 2 月份（能资源月份）的风光互补系统日发电量计算分析根据从化市石门国家森林公园 2 月份平均按 2.5 小时计算），风资源为 3.6m/s，则：能辐射量为 2.55KWH/d（有效时间A: 蔬菜大棚供电系统日均发电量为：307KWH，其中光伏部分：102KW 光伏系统的日发电量为：102KW2.5 KWH/d=255KWH；风能部分：6.58=52KWHB: 停车棚供电系统日均发电量为：614KWH，其中光伏部分：204KW 光伏系统的日发电量为：204KW2.5 KWH/d=510KWH；风能部分：6.51

40、6=104KWH 8 月份（风力资源月份）的风光互补日发电量计算分析根据从化市石门国家森林公园 8 月份平均按 4.5 小时计算），风资源为 2.8m/s，则：能辐射量为 4.54 KWH/d（有效时间A: 蔬菜大棚供电系统日均发电量为：481.4KWH，其中光伏部分：102KW 光伏系统的日发电量为：102KW4.5KWH/d=459 KWH；风能部分：2.88=22.4 KWHB: 停车棚供电系统日均发电量为：962.8KWH，其中光伏部分：204KW 光伏系统的日发电量为：204KW4.5 KWH/d=918KWH；风能部分：2.816=44.8KWH以上是分别从风能及能资源的月份分析与

41、计算出两个系统的日平均最大与最小发电量，通常情况下冬天用电负荷小，夏天用电负荷大，基本与实际用电需求情况相符。3.4.5 系统增容与扩容结合现在石门山森林公园的用电需求情况，设计院关于该两个地点的预增容量分别为：150KVA 与 120KVA 的变压器设备，基于后期用电需求的增加的可能性，此次设计针对逆变器容量分别为：250KW 与 100KW, 预留足够大的空间，以便后期用电需求的增加而增容。针对微电网系统的增容 相对比电力电网增容简单，且成本低，其方法是：主要增加能电池板及风能的容量，以增加系统的发电量，保证用户端的用电需求。也可以由终端用户端直接增加能、风能容量并入微电网的交流母线。进一

42、步降低成本，保证系统的稳定运行。其基本增容的原理图如下：如若系统总发电量不够时，也可在微网主系统增容，增加光伏与风能的装机容量，三相并网并入主微网系统，以满足最大用电需求。综上系统的计算及分析，系统发电量在此种配置下发电量有足够的保证，并且在项目点资源的时候，系统发电量部分将由蓄电池提供，保证了用电的持续性，符合项目点的建设初衷，并且实现了新能源的应用，是一举两得的双赢性建设。2）产品优势产品选型风力发电机1）风力发电机基本参数 低风速起动与低风速切入； 低噪音； 高风能利用系数Cp，最佳设计点在 6m/s 左右。 高强度结构设计， 抗风50m/s; 防盐雾。风机型号HY3000L额定输出功率

43、3000W额定电压220Vdc额定电流（dc）13.6A起动风速2.5 m/s切入风速3 m/s额定风速12m/s最大风速50风轮直径3.05m叶片数量5扫风面积7.3 控制器方式失速、过压、过功率最大风能利用系数0.43噪音60dB(12m/s)运行环境温度-40+60保修年限3 年认证CE / ROHS / ETL净重62KG外形尺寸3.05m2.02m型号配套风力发电机直流输入电压范围额定直流输出电流直流电源波纹 VppVpp10%交流输出额定交流输出功率电网电压范围电网频率范围功率因数防护等级环境温度重量认证2）风能逆变器接线图32.5KG湿度90%物理特性-1040IP20最大转换效

44、率94%环境要求0.99 （额定功率）47.5-50.2HZ196-253VAC3000VA15A3.4.6.2 风能逆变器1）逆变器基本参数：CEHY3000L直流输入40-400VDCCTW-11_3KS3.4.6.3能电池板from 1M height2400Pa抗风 Wind- 40+85工作温度范围 Operating Temperature Range物理性能19.6KG重量1640*990*45mm尺寸机械参数0.045%短路电流温度系数-0.34%开路电压温度系数-0.48%峰值功率温度系数462NOCT 标称电池工作温度温度特性Performance warantty: 90% output for 12years and 80% output for 25yearsAM=1.5 E=1000W/M2 Tc=25C1000(VDC):最大系统电压um System Voltage8.53(A):短路电流 Short Circuit