光伏电站设计一张云鹏.ppt
光伏电站的设计（一）,目录,我们需设计一个怎样的光伏电站站址选择系统设计系统设计中的环境因素,1 我们需设计一个怎样的光伏电站,安全可靠；技术先进；经济适用。,1 我们需设计一个怎样的光伏电站,其核心满足业主的内部收益率的需求,2 站址选择,站址选择很重要，一个光伏项目能否有好的内部收益率，站址选择是一个比较重要的因素。一个好的项目，需要有经验的设计人员协助业主做好项目选址的工作。,2 站址选择,站址选择涉及的专业：光伏、电气、土建、水文气象、岩土地质、测绘、暖通、电力系统、总图、消防、技经、水土保持、环境保护、劳动卫生、施工管理等专业。,2 站址选择,理论分析。现场实地调研,2 站址选择,案例一水文气象专业某项目，地方对项目比较积极，愿意提供4500亩的土地，并提供不少优惠政策。业主准备按一期35MWp，总规划容量70MWp实施该项目，并邀请我院进行项目的可行性研究报告的编制工作，并承诺后续的施工图设计也委托给我院实施。在实施可行性研究报告的编制时，我院水文专业发现该站址为洪泽湖的滞洪区。经综合判断，我院建议业主放弃该站址。,2 站址选择,案例二岩土地质某渔光互补项目，在7个大型鱼塘上设计20MWp光伏电站。我在全站址勘探时，发现7个鱼塘中有2个鱼塘的淤泥达9至10米深。由于时间紧迫，经与业主协商后，淤泥较深的的两个鱼塘异址筹建，其余5个鱼塘根据实际情况设计土建基础。业主增加了土建部分的工程投资。,2 站址选择,现场实地调研,2 站址选择,案例内蒙古某项目，前期可研为北京某设计院设计，可研报告写得很好，180多页，其中资源分析深度很深，先后分析了3个气象站的气象分析，居然还能分析出某气象站提供的辐射数据有问题。业主也为此项目投入了大量的精力财力，拿了路条，办好了征地手续，先后做了灾评、环评、治沙方案等。但只要是一个有经验的设计人员到站址去看一看，就不会建议业主在那儿建设电站，为什么啊？旁边就有一个很大的移动沙丘。如果真在那儿建设电站，风险太大。在我院的建议下，业主准备异址筹建。,2 站址选择,项目选址应注意的问题：行政管辖权的问题。系统接入的问题。项目配套咨询的问题。,2 站址选择,行政管辖权的问题。在江苏这个问题尤其需要注意。如果在湖滩、水库、大型鱼塘等建设光伏电站，建议业主和水利部门沟通一下。如果在海滨滩涂建设光伏电站，建议业主分清堤内堤外的区别，如有必要，需和海洋局沟通。,2 站址选择,系统接入的问题。西北电网的网架比较薄弱：需关注接入的经济性。需关注今后运行能否全容量送出，如不能全容量送出，在可研编制需以实际输送容量来进行经济评价。,2 站址选择,项目配套咨询的问题环评；节能评估；灾评；防洪评价。,2 站址选择,不能占用耕地。森林。优质牧场。,3 系统设计,光伏电站应满足正常运行、检修、故障和过电压等情况下的要求，并满足远景发展。同时还要具有本项目环境下最好的内部收益率。,3 系统设计,一个光伏电站的系统需考虑以下因素：电压、电流、机械荷载、额定开断电流（断路器）、短路稳定性（热稳定、动稳定）、绝缘水平。,3 系统设计,电压：电池组件的串并联设计。电池组件的工作电压与MPPT电压的关系。大型光伏电站的电压选择。一般电气设备电压选择原则。,3 系统设计,电池组件的串并联设计：串并联设计，在满足主流逆变器的技术参数的技术性能，考虑到环境温度等因素，串联的电压越高越好，也就是组串的数量越多越好。一来可以节约投资、二可以降低损耗。业主的内部收益率自然上升了。,3 系统设计,电池组件的串并联设计：这里有一个问题想和大家探讨一下：及环境温度的选取，我不提倡选取极端最低气温。目前我建议选取昼间极端最低气温。另外，我们认为这个温度还是比较保守，因为为了保证某个极端情况，我牺牲了25年的发电效率。我们还在研究是否还有更好的取值，比如昼间最低的月平均气温。,3 系统设计,电池组件的工作电压与MPPT电压的关系：电池温升的计算。只有通过温升计算，你才能模拟出夏季电池组件的工作温度，从而确保你的组串工作电压在MPPT的电压范围内。,3 系统设计,大型光伏电站的中间电压选择：电压选择和光伏电站的装机容量、电网并网电压、并网方式等因素，通过经济技术比较确定。，合理的中间电压选取，对项目的内部收益率影响很大。目前我院在2050MWp的光伏电站中，建议中间电压选取10.5kV。,3 系统设计,一般电气设备电压选择原则：选用的电器允许最高工作电压高于系统最高运行电压。最高运行电压为额定电压的1.05倍。,3 系统设计,电流：电池组件的串并联回路电流。一般电气设备电流的选取原则。关注电器设备的过载能力,3 系统设计,电池组件的串并联回路电流：串并联回路电流的选择应考虑环境的影响，尤其是辐照度的影响。,3 系统设计,案例：前几天和友人交流时获知，本例子是否属实，不得而知。但我觉得这个例子很好，有必要拿出来与大家共享，希望大家不要再犯同类的错误。西北锡铁山某项目，项目投运时，直流开关大面积烧毁，后经过长时间的检查发现，在锡铁山，当时太阳辐照度远大于1000W/m，光伏组件的实际工作电流大于标称的最大功率点的工作电流，所以开关的额定电流选择偏小。,3 系统设计,案例：这个问题实际上可以避免。我们先看看厂家的样本，我这儿任选一个天合的，大家看看表下的一行小字。电池的标称工作电流是在AM1.5，辐照度1000W/m，电池温度25的条件下的测量值。一个有经验的系统设计人员应该知道光伏组件最大功率点的工作电流随辐照度的增长而线性增长，随温度的增加而略有增加。,3 系统设计,一般电气设备电流的选取原则：选用电器额定电流高于在各种可能运行方式下持续工作电流。,3 系统设计,关注电器设备的过载能力：逆变器。变压器。使用设备的过载能力时，应注意投资和效益平衡。,3 系统设计,机械荷载：所选电器的端子允许荷载，应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用力。这在我们设计高压配电装置时尤其需注意这个问题。,3 系统设计,短路稳定性：现在光伏电站的装机容量越来越大，这个问题越来越重要。短路电流的计算。热稳定。动稳定,3 系统设计,绝缘水平：电容电流的计算。过电压保护及绝缘配合设计。,4 系统设计中的环境因素,温度：对交流电器的影响；对光伏组件的影响；对电压的影响；对功率的影响；对逆变器的影响；,4 系统设计中的环境因素,环境温度过高或过低可以采取的措施：采暖。通风。制冷。降容使用。,4 系统设计中的环境因素,日照：对光伏组件电流、功率的影响。这对整个系统设备均有影响。需要计算。,4 系统设计中的环境因素,风速：对结构强度、稳定性的影响，需要计算。,4 系统设计中的环境因素,冰雪：对光伏组件的影响。是一种荷载，在结构设计时需考虑。,4 系统设计中的环境因素,湿度：对高压元器件运行的影响。与污秽叠加效应。,4 系统设计中的环境因素,污秽：对电池组件的表面影响，导致发电效率的下降。考虑清污措施。对金属结构的腐蚀，导致使用寿命的缩短。,4 系统设计中的环境因素,海拔：高海拔对设备绝缘的影响。部分逆变器厂商提出在高海拔地区，逆变器容量需降容。到底需不需要降容，有条件的话，设计人员和逆变器厂商沟通一下，了解提出逆变器需降容的原因。,4 系统设计中的环境因素,地震：了解项目所在地的地震设防烈度，必要时进行抗震设计。,我的联系方式,邮箱：；电话：18913943963,江苏省电力设计院,设计汇报暂告结束 敬请批评指正！,谢谢！,
