300kW村级光伏电站系统典型设计全过程
发布时间：2024-9-21 11:03:34
来源：锦浪科技
前言
9-21，国家能源局印发了【le】《2018年能源工【gōng】作指导意见的通知【zhī】》，指出年内【nèi】将下【xià】达村【cūn】级光伏扶贫电站规模约【yuē】1500万千瓦，惠及约200万建档立卡贫困户。从2016年的2GW、43万户到【dào】2017年的【de】4GW、71万户，再到2018年的15GW、200万户，村级【jí】光伏扶贫电站【zhàn】已【yǐ】然成为【wéi】打【dǎ】好【hǎo】精准脱贫攻坚战的重要手【shǒu】段。
目前光伏【fú】扶贫项目正在火热的进行中，本【běn】文【wén】从组件排布配置、逆变器信息【xī】、线缆、发电量预【yù】测及实【shí】际项【xiàng】目发电情况等方面，希望详【xiáng】细【xì】为大【dà】家【jiā】介绍【shào】300kW村级光伏电站的系统设计，进行整体方案分享。
对于村级【jí】电站的建设，首先需要考虑【lǜ】到当地【dì】变压器容量，并估算【suàn】允许接入【rù】的光伏【fú】系统容量。一般按30%容量【liàng】计算【suàn】，但不同地区要求【qiú】不同，可【kě】咨询当地电网【wǎng】公司来【lái】设计接入容【róng】量。
电站地址宜选用未利用地【dì】或者与【yǔ】农【nóng】业【yè】、牧【mù】业【yè】、渔业相结合的用地，最好为【wéi】靠【kào】近电网、运维方便的地【dì】段。安装朝向应【yīng】选择正南、南偏西30°以内的朝【cháo】向【xiàng】。组件【jiàn】倾角可以以下【xià】公式【shì】进行计算：
θ=0.76 * Φ+3.1°，±2°；其中：θ为组件倾斜角【jiǎo】，Φ为【wéi】当地纬度【dù】。
当然如【rú】果能够【gòu】采用【yòng】计算【suàn】机辅助设计软件，可以进行太阳能倾斜角的【de】快速【sù】优【yōu】化的计算。
考虑【lǜ】到占地【dì】面积、银【yín】行放【fàng】款条件以及【jí】全寿【shòu】命周期的收益，此次示例设计方案选【xuǎn】择1000片【piàn】325W多晶组件【jiàn】。组件参数如下：
STC（标准测试环【huán】境）：辐射度1000W/m2 ，电池温度25℃，大【dà】气质量【liàng】AM1.5
NOCT(电池【chí】片标称温度工作【zuò】条件)：辐射【shè】度【dù】800W/m2 ，电池温度20℃，大气质量【liàng】AM1.5，风速1m/s。
该扶贫电站项目以【yǐ】1000片325W组件进行设计，因【yīn】此【cǐ】现场施【shī】工【gōng】用地约4000m2左右，现场【chǎng】排布如【rú】下：
作为扶贫项目的设计，给光伏逆变器的【de】性能提出了高【gāo】需求，包括【kuò】直流侧超配和交流侧过载能【néng】力【lì】。GCI-60K-4G是【shì】一【yī】款性价【jià】比很高的低压并网产品，具备4路MPPT每路【lù】MPPT最大可【kě】接入3串组件，直流超配可达1.2倍以上，交流输出具备1.1倍的过载能力【lì】，可以【yǐ】适用【yòng】不同光资源区域的配置要求。其具【jù】体【tǐ】参【cān】数如【rú】下：
（1）、直流侧线缆
直流线缆多【duō】为户外铺设，需要防紫外线、防晒【shài】、防【fáng】潮、防寒等，因此【cǐ】分布式光伏系统中的直流线缆一般选择光伏专用直流线缆，考虑到直流插接件和光伏组件输出【chū】电流，目前常用的光伏直【zhí】流电缆为PV1-F 1*4mm²。
交流线缆【lǎn】主【zhǔ】要【yào】用于逆【nì】变器【qì】交流侧至交流汇流箱或【huò】交流并网柜，可选用YJV型电缆。长【zhǎng】距离铺设【shè】还要考虑到电压损失和载【zǎi】流量大【dà】小，60kW三相机交流线缆推荐【jiàn】使用YJV-0.6/1kV4*35mm2 +1*25mm2，汇流后【hòu】线【xiàn】缆推荐使【shǐ】用YJV-0.6/1kV 3*300mm2+1*150mm2。
现场按照逆变器安装【zhuāng】容量分为5个【gè】小阵列【liè】，每个阵【zhèn】列接【jiē】入一【yī】台GCI-60K-4G锦浪逆变【biàn】器【qì】，最后以五汇一汇流箱进行交流【liú】汇流后就近并入电网【wǎng】，布线方案如【rú】下：
其中逆变器接入关键参数如下：
①每串【chuàn】组件【jiàn】开路电压和【hé】工作电压在【zài】SOC条件下分别约为912V和744V，满足逆变器安全【quán】和运行电压需求；
②每串组【zǔ】件额【é】定功率在SOC下为6.5kW，此次示例【lì】设计【jì】每台逆变器接入10串组串，每台接入组件容量65kW，超配比【bǐ】1.08。具体接【jiē】入方【fāng】法【fǎ】如【rú】下【xià】：
MPPT1 : 20块/串，接3串；
MPPT2 : 20块/串，接3串；
MPPT3 : 20块/串，接2串；
MPPT4 : 20块/串，接2串；
每【měi】2串或3串接入一台【tái】逆变器，接入总功【gōng】率为13kW或【huò】19.5kW，低于逆变【biàn】器最大额定输入功率要求【qiú】（22.5KW）；
当【dāng】然也【yě】可根据现场需求做更高超额配比，例如每台【tái】接入11串组串，每台接入组件容量71.5kW，超【chāo】配比1.19。具【jù】体【tǐ】接【jiē】法【fǎ】如下：
MPPT1 : 20块/串，接3串；
MPPT2 : 20块/串，接3串；
MPPT3 : 20块/串，接3串；
MPPT4 : 20块/串，接2串；
该【gāi】项目电气【qì】接线方案如【rú】图所示【shì】，每台逆变器采用10串组串接【jiē】入，20块/串，最后接入【rù】1台五汇一【yī】的交流汇流箱，就近并网【wǎng】。
针【zhēn】对扶贫电站设计，可使【shǐ】用螺旋【xuán】地桩方式对不同地质适应【yīng】性【xìng】强，操作简便【biàn】。且横梁强度高，固定稳，组件安装方【fāng】便。如果项目地有【yǒu】其它要【yào】求和考虑，可根据项目实际情况采用其它支架【jià】安装【zhuāng】方案【àn】做【zuò】针【zhēn】对性设计。
多台逆【nì】变【biàn】器的安装需注意逆变【biàn】器间的安装【zhuāng】间隙以保证散【sàn】热要求，逆【nì】变器支架安装应符【fú】合要求，建议【yì】参【cān】考配套提供的逆变器使用说明书，实现正确【què】规【guī】范安装。
建议逆变器安装在组件下方的支【zhī】架上，这样满足逆变器遮阴散【sàn】热【rè】散热的【de】同时，也减【jiǎn】小【xiǎo】了安装逆【nì】变器支架的成本【běn】。
注：为【wéi】了确【què】保直流连接器的使用寿命【mìng】，请使用专业【yè】扭力扳手拧紧直流端子。（拧【nǐng】的过紧【jǐn】端子内部可能产生裂痕，缩短【duǎn】端【duān】子使用寿命）
规范【fàn】的系统【tǒng】接地可以【yǐ】保障电【diàn】站的安全性，该项目建议在电【diàn】站【zhàn】架网下挖1.5m网状深沟，在埋入50*5mm钢【gāng】包铜或扁钢【gāng】形成接【jiē】地网络【luò】，并且地线接到组件【jiàn】的支【zhī】架【jià】上，同时组件【jiàn】边框也必【bì】须接到支架上，整体【tǐ】接地电阻应小于 4Ω。注意：逆变器需要单独做保护接【jiē】地。
装机容量325kW，PR=80%，山东地【dì】区的光照按照【zhào】全年每天4.2小时【shí】计【jì】算【suàn】，（参照——全国各【gè】省峰值日照时数），全【quán】年发电估【gū】计时间为1533小时，预估【gū】该项【xiàng】目首年发电量498225度【dù】。首年衰【shuāi】减为2.5%，25年末最低功率为80%。首年衰【shuāi】减为2.5%，25年末【mò】最低功率【lǜ】为80%。
注【zhù】：按照25年衰减至80%计算，25年累计【jì】发电量超过1068万【wàn】度电【diàn】。
该电站【zhàn】实际装机【jī】容量【liàng】350kW，9-21峰值功【gōng】率291.47kW，当天发电量1834.5kW。
300千【qiān】瓦左右的装机容量的扶贫【pín】电站还是【shì】比较普遍的，通过典型【xíng】设计的分享让大家对【duì】光伏系统的前【qián】端设计有了很好的【de】了解，设计的目的希望能够指导【dǎo】施工【gōng】，让施【shī】工有序【xù】，通【tōng】过施工还可以对设计【jì】方案进【jìn】行验证，从而【ér】高质量的完【wán】成电站的建【jiàn】设【shè】。
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