300kW村级光伏电站系统典型设计全过程
发布时间：2024-9-22 11:03:34
来源：锦浪科技
前言
9-22，国【guó】家能源局【jú】印【yìn】发了《2018年能源工作指导【dǎo】意【yì】见的通知》，指出年内将下达村级光伏扶贫电站规【guī】模约1500万【wàn】千瓦，惠及约【yuē】200万建档【dàng】立卡贫困户【hù】。从【cóng】2016年的2GW、43万户到2017年的4GW、71万【wàn】户，再到2018年【nián】的15GW、200万户，村级光伏扶贫电站已然成为打好精准【zhǔn】脱贫攻坚战的【de】重要手【shǒu】段。
目【mù】前【qián】光伏扶贫项目正在【zài】火【huǒ】热的进行中，本文从组【zǔ】件排布配置、逆变器信息【xī】、线缆、发【fā】电量预测及实际【jì】项目发电情况等方面，希【xī】望详【xiáng】细为大家【jiā】介绍300kW村级光伏电站的系统设计，进行整体方案分享。
对【duì】于村级电站的建设，首先需【xū】要【yào】考虑到当地变压【yā】器【qì】容量【liàng】，并【bìng】估算允许接入的光伏系【xì】统容量【liàng】。一般【bān】按30%容量计【jì】算，但不同【tóng】地区要求不同，可咨询【xún】当地电网公司来设计接入容【róng】量。
电站地址【zhǐ】宜选用未利用【yòng】地【dì】或【huò】者与农业【yè】、牧业、渔业相结合的用地，最好为【wéi】靠近电网、运维【wéi】方便【biàn】的地段【duàn】。安装朝向应选择正南【nán】、南【nán】偏【piān】西30°以【yǐ】内的朝向。组件倾角可以以下公式进行【háng】计算：
θ=0.76 * Φ+3.1°，±2°；其中：θ为【wéi】组件倾【qīng】斜角，Φ为当地纬【wěi】度。
当然【rán】如果能【néng】够采用计算【suàn】机辅助设计软件，可以进【jìn】行太阳能倾斜【xié】角的【de】快速优【yōu】化的计算。
考【kǎo】虑到占地面【miàn】积、银行放【fàng】款条件以及全【quán】寿命周【zhōu】期的收益，此【cǐ】次【cì】示【shì】例设计方案选择1000片325W多晶组件。组件参数如下：
STC（标准【zhǔn】测试环【huán】境）：辐射【shè】度1000W/m2 ，电池温度25℃，大气质量【liàng】AM1.5
NOCT(电池片【piàn】标【biāo】称温【wēn】度工作条【tiáo】件)：辐射度【dù】800W/m2 ，电池温度20℃，大气质量AM1.5，风速1m/s。
该扶贫电站项目以1000片325W组件进【jìn】行设计，因此现【xiàn】场施工用地约4000m2左右，现场排【pái】布如下【xià】：
作为扶贫项目的设计，给光伏逆变器的性能【néng】提出了高需【xū】求，包括直流侧超配和交流侧过载【zǎi】能力。GCI-60K-4G是一款性价比很【hěn】高的低【dī】压并网产【chǎn】品，具备【bèi】4路MPPT每路MPPT最大可接入3串组件，直流【liú】超配可【kě】达1.2倍以上，交【jiāo】流输【shū】出具备1.1倍【bèi】的过载能力，可【kě】以适用不同光资【zī】源区域的配置要求。其具体【tǐ】参数如下【xià】：
（1）、直流侧线缆
直流线缆多为【wéi】户外铺设，需要【yào】防紫外线、防【fáng】晒、防【fáng】潮、防寒等【děng】，因【yīn】此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电流，目前【qián】常用的【de】光伏直【zhí】流电缆为【wéi】PV1-F 1*4mm²。
交流线缆主【zhǔ】要用于【yú】逆【nì】变器交流侧至交流汇流箱或交流并网柜，可选【xuǎn】用【yòng】YJV型电缆。长距离铺设还要【yào】考虑到电【diàn】压【yā】损【sǔn】失和载流量大小，60kW三相机交流线缆推荐使用【yòng】YJV-0.6/1kV4*35mm2 +1*25mm2，汇流后线缆推荐【jiàn】使用YJV-0.6/1kV 3*300mm2+1*150mm2。
现场按【àn】照逆变器【qì】安装容量分为【wéi】5个小【xiǎo】阵列，每个阵列接入一台【tái】GCI-60K-4G锦浪逆变器【qì】，最后以五【wǔ】汇一汇流箱进行交流汇【huì】流后就近并入电网，布【bù】线【xiàn】方【fāng】案【àn】如下：
其中逆变器接入关键参数如下：
①每串组件开路电【diàn】压和工作电压在SOC条件下【xià】分别约【yuē】为912V和744V，满足【zú】逆变器安全【quán】和运行电压【yā】需求【qiú】；
②每串【chuàn】组件额【é】定【dìng】功【gōng】率在SOC下【xià】为6.5kW，此次示例设计每台逆变器【qì】接入【rù】10串组串，每【měi】台接入组【zǔ】件容量65kW，超配【pèi】比1.08。具体接入方法【fǎ】如下：
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2串或3串接【jiē】入一台逆变器【qì】，接入总功率为13kW或19.5kW，低【dī】于逆变器【qì】最【zuì】大额【é】定【dìng】输入功率要求（22.5KW）；
当然也可根据现【xiàn】场需求做更高【gāo】超额【é】配比，例如【rú】每【měi】台接入11串组串，每【měi】台接入组【zǔ】件容量71.5kW，超配比【bǐ】1.19。具体接法【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；
该项目电气接线方【fāng】案如图所示，每【měi】台【tái】逆变器采【cǎi】用10串组串接【jiē】入，20块【kuài】/串，最后接入1台五汇【huì】一【yī】的交流汇流箱，就【jiù】近并【bìng】网。
针对【duì】扶贫电站【zhàn】设计，可使用螺旋地桩方式对不同地质适应性强，操作简【jiǎn】便。且【qiě】横梁【liáng】强度高，固定稳【wěn】，组件【jiàn】安【ān】装【zhuāng】方便。如果项目地有其它要求和考【kǎo】虑，可根【gēn】据【jù】项目实际情况采【cǎi】用【yòng】其它支【zhī】架安装方案【àn】做针对性设计。
多台【tái】逆变器的安装需注【zhù】意【yì】逆变器间【jiān】的安【ān】装间【jiān】隙以保【bǎo】证散热要求【qiú】，逆变器支架安装应符合要求，建议参考【kǎo】配套【tào】提供【gòng】的逆变器使【shǐ】用说明书，实现【xiàn】正确规范安装。
建议逆变【biàn】器安装在组件下方的【de】支架上，这样满足逆变器遮阴【yīn】散【sàn】热散热【rè】的同时，也【yě】减【jiǎn】小了安装逆变【biàn】器支架【jià】的成本。
注：为了确保直【zhí】流连【lián】接器的使用寿命，请使用专【zhuān】业扭【niǔ】力扳手拧紧直流【liú】端子。（拧【nǐng】的过紧端子【zǐ】内部可能产生裂【liè】痕，缩短【duǎn】端子使用寿命）
规范的系统接【jiē】地可【kě】以保障电【diàn】站的安【ān】全性，该项【xiàng】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】包铜或扁钢形成接【jiē】地网络，并且地【dì】线【xiàn】接到组件【jiàn】的支架【jià】上【shàng】，同时组件边框也必须接到支【zhī】架上，整体接【jiē】地电阻应小于 4Ω。注意：逆【nì】变【biàn】器需要【yào】单独做保护接地。
装【zhuāng】机容量325kW，PR=80%，山东地区的光【guāng】照按照全年每天4.2小【xiǎo】时计算，（参照——全国【guó】各省峰值日照时数），全年发电估计时间为1533小时，预【yù】估该项目首年发电【diàn】量498225度。首年衰减【jiǎn】为【wéi】2.5%，25年末【mò】最【zuì】低功率为【wéi】80%。首年【nián】衰减为2.5%，25年末最低功率【lǜ】为80%。
注：按照25年衰减至【zhì】80%计算【suàn】，25年累计发电量超【chāo】过1068万【wàn】度电。
该电【diàn】站【zhàn】实【shí】际装机【jī】容量350kW，9-22峰值功率291.47kW，当天发【fā】电量1834.5kW。
300千【qiān】瓦左右的装机容量的扶贫电站还是比较普【pǔ】遍的，通过典【diǎn】型【xíng】设计的【de】分享让大家对光伏系统的【de】前端设计有了很【hěn】好的了解，设【shè】计【jì】的目【mù】的希望能够指导施工，让施工有序【xù】，通过【guò】施工还可【kě】以对设计方案进【jìn】行验证，从而【ér】高质量的完成【chéng】电站的建【jiàn】设。
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