• 项目基本情况
1、项目建设的必要性
2.1 开发利用太阳能资源，符合能源产业发展方向
我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，能源将近76%由煤炭供给，这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。大量的煤炭开采、运输和燃烧，对我国的环境已经造成了极大的破坏。大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。
“十一五”期间我国在能源领域将实行的工作重点和主要任务是首先加快能源结构调整步伐，努力提高清洁能源开发生产能力。以太阳能发电、风力发电、太阳能热水器、大型沼气工程为重点，以“设备国产化、产品标准化、产业规模化、市场规范化”为目标，加快可再生能源的开发。
根据《可再生能源中长期发展规划》中指出，发挥太阳能光伏发电适宜分散供电的优势，在偏远地区推广使用户用光伏发电系统或建设小型光伏电站，解决无电人口的供电问题。在城市的建筑物和公共设施配套安装太阳能光伏发电装置，扩大城市可再生能源的利用量，并为太阳能光伏发电提供必要的市场规模。
目前的太阳能发电技术主要有太阳能光伏发电和太阳能热发电技术，其中太阳能热发电技术尚处于试验开发阶段，
而太阳能光伏发电技术已经基本成熟，其使用寿命已经达到25年～30年。
1.2 湖南省具备建设分布式并网光伏发电系统的条件 我国太阳能理论总储量为147×10GWh/y。从理论上讲除去农田、草原、森林、河流、湖泊、道路等，在任何荒地和建筑上都可以安装光伏组件。
项目场址年均水平太阳总辐射量在4320MJ/m以上，永州市经济发展较快，土地资源昂贵，不易建设大型地面光伏电站，比较适合建设与建筑结合的分布式并网光伏电站。
1.3 合理开发太阳能资源，实现地区电力可持续发展 据预测显示，到2015年，全省全社会用电量需求将达到1850亿千瓦时，年均增长9.6%，考虑省内既有供电能力，省外输送能力，电量缺口约320亿千瓦时，电力缺口660万千瓦时。
该电站建成后，与当地电网并网运行，可有效缓解地方电网的供需矛盾，促进地区经济可持续发展。同时也可充分利用我国的太阳能资源，保障我国能源供应战略安全。
1.4 加快能源电力结构调整的需要
根据我国《可再生能源中长期发展规划》，提出了未来15年可再生能源发展的目标：到2020年可再生能源在能源结构中的比例争取达到16%，太阳能发电装机180万kW。
湖南省的可在生能源中所占比例较小，而太阳能发电28
技术已日趋成熟，从资源量以及太阳能产品的发展趋势来看，开发分布式光伏发电项目，将有利于改善电网能源电力结构，有利于增加可再生能源的比例，有利于优化系统电源结构。
1.5 改善生态、保护环境的需要
在全球能源形势紧张、全球气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。环境状况已经警示我国所能拥有的排放空间已经十分有限了，再不加大清洁能源和可再生能源的份额，我国的经济和社会发展就将被迫减速。
太阳能光伏发电以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重点，因此，提高可再生能源利用率，尤其发展并网型太阳能发电是改善生态、保护环境的有效途径。
综上所述，零陵卷烟厂529.2KW屋顶光伏发电工程可减少化石资源的消耗，减少因燃煤等排放有害气体对环境的污染，带动地方经济快速发展将起到积极作用。因此，该项目建设是十分必要的。
2、项目建设的主要内容
2.1本项目设计在为零陵卷烟厂屋顶建设安装太阳能光伏发电系统，项目类型为并网太阳能光伏发电系统，总装机容量为529.2KWp。
2.2 太阳能光伏发电系统主要由光伏组件、防雷汇流箱、交直流配电柜、光伏逆变器、光伏支架、监控系统、电缆等组成。
2.3 系统设计安装1890块280W多晶硅光伏组件。
2.4 系统逆变器采用国内知名品牌，将光伏组件产生的直流电逆变成380V的交流电，然后并入电网。
2.5 光伏方阵安装采用22°最佳倾角安装，光伏支架系统采用C型钢。
2.6 系统配置一套监控系统，对系统发电量、环境参数、设备状态等进行监控，保证系统正常运行。
二、技术方案选择
1、概述
本系统为大型并网光伏发电系统，太阳电池板采用江苏福克斯新能源有限公司生产的280Wp多晶硅太阳能电池组件，系统装机容量为529.2KWp，产品获得国内金太阳认证、欧洲TUV认证和美国的UL认证。整个系统由1个500KW发电单元组成，太阳电池阵列发电经光伏方阵防雷汇流箱汇流、逆变之后，经过隔离变压器后380V并入电网，最终实现将整个光伏并网系统接入当地电网系统。光伏并网型逆变器并网后与电网安全运行，所产生的电与电网电力是同频、同相，且具备抗孤岛等控制特殊情况的能力。其发电原理框图如下：
2、设计依据
本项目各部分的设计严格遵循和参考以下规范、标准： 配电系统和并网接口设计参考标准：
GB 18479-2001 地面用光伏（PV）发电系统概述和导则
DL/T 527-2002 静态继电保护装置逆变电源技术条件
GB/T 13384-1992 机电产品包装通用技术条件
GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验
GB 16836-1997 量度继电器和保护装置案值设计的一般要求
DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件
GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求
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 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验B:高温试验方法
GB 4208-2008 外壳防护等级（IP代码）（IEC 60529:1998）
GB 3859.2-1993
GB/T 14549-1993
GB/T 15543-1995
GB/T12325-2003
GB/T15945-1995
GB 19939-2005
SJ 11127-1997
—-导则
GB 20513-2006
换和分析导则
GB 20514-2006
GB 4208-2008
GB/T4942.2-1993
GB 3859.2-1993
Q/SPS 22-2007
和试验方法 半导体变流器 应用导则 电能质量 公用电网谐波 电能质量 三相电压允许不平衡度 电能质量 供电电压允许偏差 电能质量 电力系统频率允许偏差 太阳能光伏发电系统并网技术要求 光伏(PV)发电系统的过电压保护光伏系统性能监测 测量、数据交光伏系统功率调节器效率测量程序 外壳防护等级（IP 代码） 低压电器外壳防护等级 半导体变流器 应用导则 光伏并网发电专用逆变器技术要求
GB/T14598.3-93 6.0 绝缘试验
JB-T7064-1993 半导体逆变器通用技术条件
3、系统设计方案
3.1、并网逆变器选型
光伏并网逆变器，是光伏并网发电系统的核心设备，它将太阳能发出的直流电能转化为与电网同频率同相位的交流电能最大限度的馈入电网。下表为500KW并网逆变器的性能参数，此光伏发电系统需配置1套500KW的并网逆变器。
电路原理图
☆ 数字化DSP控制
☆ 智能功率IGBT模块
☆ 满足自供电外供电的自动切换，方便客户选择使用 ☆ 符合德国BDEW电压标准，通过国家权威机构安全故障低电压穿越测试 ☆ 智能面板操作控制功能
☆ 先进的MPPT控制算法，实时追踪光伏方阵的最大输出功率，自动适应遮挡、热斑等组件意外情况
☆ 纯正弦波输出，先进的锁相技术，电流谐波含量小， ☆ 主动+被动的双重检测技术，实现反孤岛运行控制 ☆ 完美的保护和报警功能
☆ 适应高海拔及严寒地区
☆ 可配备RS232/RS485、以太网、GPRS通信接口，实现远程数据采集和监视，可与国家电网、住建部、金太阳运行管理中心实现无缝数据对接。
3.2、光伏组件选型及阵列设计
3.2.1光伏组件选型
280W组件示意图
本系统采用规格为280W/36V多晶硅组件，其性能参数如下：
太阳电池组件的技术要求
A. 物理性能
1) 玻璃表面采用低含铁量的、高机械强度的、高透
射率的强化玻璃，正面能承受大于30～40m/s的风载及沙石、冰雹或其他异物的撞击，在晶体硅太阳能电池响应波长范围（320～1100nm）玻璃的透光率≥91％，对于波长大于1200nm的红外光有较高的反射率，同时能耐太阳能紫外线的辐射；
2) 利用先进的层压技术，保证在恶劣的环境侵蚀等各种条件下电气线路的稳定性；
3) 电池板采用轻便、坚固、抗盐雾、抗潮湿腐蚀的框架，且整个框架完全密封；
4) 接线盒为全天候型且方便与外电路连接。
B. 电气性能
在标准条件下(大气质量AM为1.5，标准光强为1000W/m，温度为25℃，光照面上的不均匀性小于±5%，稳定性1%)，转换效率≥14%，而且使用10年后，其效率不低于原来的90%，太阳能板使用寿命大于25年，质保期为6年。
3.2.2、光伏阵列设计
一个太阳能光伏方阵，由太阳能电池组件经过串并联组成。将组件串联得到并网逆变器的所要求的电压，再将串联组件并联达到逆变器的功率要求。逆变器的最高输入电压为850V，输入电压范围为440～850V，而组件的开路电压为45V，峰值功率电压为35.5V。同时本项目选用2
（500KW）逆变器允许最大输入电流1250A，最大并联组数=1250/7.89=158，则有：
串联组件数量：Ns=18；每串工作电压为：639V，开路电压为：810V；
并联组件数量：Np=105；系统输出电流为：828A。
这里根据项目并联组件数量选用7个16路光伏汇流箱，组件经汇流后接入直流配电柜，然后接入到500KW并网逆变器中，逆变单元总功率529.2KWp。
整个系统采用18块串联105路并联，共1890块280W多晶硅组件。
3.3、直流防雷汇流箱选型
根据系统设计对逆变器和光伏组件的选择，配置型号为PVS-16M防雷汇流箱，每个汇流箱有16路直流输入。
• 防护等级IP65，防水、防灰、防锈、防晒、防盐雾，满足室外安装要求；
• 可同时接入16路电池组件串列，每路电池组件串列的允许最大电流15A；
• 每路接入电池组件串列的开路电压值可达900V； • 每路电池组件串列的正负极都配有光伏专用中压直流熔丝进行保护，其耐压值为DC1000V；
• 直流输出母线的正极对地、负极对地、正负极之间配有光伏专用中压防雷器，选用菲尼克斯品牌防雷器，
其额定电流≥15KA，最大电流≥30KA；
• 直流输出母线端配有可分断的ABB品牌直流断路器。 16路光伏汇流箱技术参数如下：
3.4、直流配电柜设计
直流配电柜按照500KW的直流配电单元进行设计，一个配电单元接入7个光伏方阵防雷汇流箱，配电柜内设置断路器、防雷器、电表等。
3.5、交流配电柜设计
系统设计1个交流配电柜，经交流断路器接入用户电网配电变压器的0.4KV 侧，配电柜安装有断路器、发电计量表、交流电压表和输出电流表，可以直观地显示电网侧电压及发电电流等。
3.6、系统接入电网设计
太阳能发电光伏发电并网可采用低压并网、或者高压并网，具体并网电网方式由当地电网决定，该项目选用400V低压并网，最终接入方案以电网公司批准的并网接入方案为准。
3.7、监控系统
并网逆变器的集中监控系统主要通过工业PC、监控软件、485通讯电缆等采用总线方式接线实现。并网逆变器的集中监控主机布置在控制室内。
设备通讯原理示意图
:
并网逆变器集中监控系统主要功能为：
a)连续记录运行数据和故障数据。
• 实时显示电站的当前发电总功率、日总发电量、累计总发电量、累计CO2总减排量以及每天发电功率曲线图。
• 可查看每台逆变器的运行参数，主要包括：
直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、逆变器机内温度、时钟、频率、功率因数、当前发电功率、日发电量、累计发电量、累计CO2减排量、每天发电功率曲线图；
• 监控所有逆变器的运行状态，采用声光报
警方式提示设备出现故障，可查看故障原因及故障时间，监控的故障信息至少包括以下内容：
电网电压过高、电网电压过低、电网频率过高、电网频率过低、直流电压过高、逆变器过载、逆变器过热、逆变器短路、散热器过热、逆变器孤岛、DSP故障、通讯失败
b) 监控装置可每隔5分钟存储一次电站所有运行数据，可连续存储20年以上的电站所有的运行数据和所有的故障纪录。
c) 可提供中文和英文两种语言版本。
d) 可长时期不间断运行在中文WINDOWS 7.0/XP 操作系统。
e) 监控主机提供对外的数据接口，即用户可以通过网络方式，异地实时查看整个电源系统的实时运行数据以及历史数据和故障数据。
3.8、系统配置（主设备清单）
4、安装设计
方阵支撑结构设计包括安装方式设计、方位角设计、支架倾角设计、阵列间距设计，以及支撑结构的基础、结构、零件的设计等内容。需根据总体技术要求、地理位置、气候条件、太阳辐射资源、场地条件等具体情况来进行。
4.1、安装方式设计
大型的太阳电池方阵的安装主要有固定式和跟踪式两种。根据项目特点，本项目采用固定式安装。固定式结构简单，安全可靠，安装调试及管理维护都很方便。
4.2、固定式支架倾角的设计
方阵安装倾角的最佳选择取决于诸多因素，如地理位
置，全年太阳辐射分布，直接辐射与散射辐射比例，负载供电要求和特定的场地条件等，并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角可采用专业系统设计软件来确定，它是系统全年发电量最大时的倾角，根据项目所在地气象资料及实际情况，选择倾角为22º。
4.3、方阵支架方位角的设计
一般情况下，太阳电池方阵面向正南安装。
4.4、太阳电池阵列间距的设计计算
方阵排布示意图
上图为光伏方阵排布示意图，方阵由1890块组件组成，占用面积约为8900平方米。
光伏阵列之间的间距不小于D：
D=0.707H/tan〔arcsin(0.648cosΦ-0.399sinΦ)〕 式中: φ为当地纬度（北半球为正，南半球为负）； H为前排最高点与后排最低点的高度差。
则D=1.3m。
4.5、安装效果图示意图
组件安装效果示意图
5、系统运行维护
5.1、数据计量远传方案
并网逆变器可提供包括RS485或Ethernet（以太网）远程通讯接口。其中RS485遵循Modbus通讯协议；Ethernet（以太网）接口支持TCP/IP协议 ，支持动态(DHCP)或静态获取IP 地址。逆变器所有的电气参数和信号均可远传至集中监控系统，工控机和显示器安装在办公区控制室。
5.2、 运行维护
本光伏发电系统由电气值班人员控制和维护。准备光伏电站的检验与维护手册，内容应包括进行定期和年度检验、日常维护、大修维护和年度维护的程序和计划，以及调整和改进检验及维护的安排程序。
5.2.1 日常维护主要内容
光伏电站的日常维护计划编制主要是方便日常维护人员对光伏系统进行日常检查，及时发现隐患并得以排除，日常维护的内容主要包括：
a) 光伏组件阵列
1) 检查表面有无污物、破损；
2) 检查支架是否腐蚀、生锈；
3) 检查外部布线是否破损；
4) 检查接地线的损伤，接地端是否松动。
b) 电气部分
1) 防雷汇流箱、逆变器、低压配电柜的外壳是否腐蚀、生锈；
2) 防雷汇流箱、逆变器、低压配电柜的外部布线是否损伤；
3) 逆变器工作时声音是否正常，有否异味产生；
4) 逆变器换气口过滤网是否堵塞；
5) 电缆接线端子的检查与紧固；
6) 防雷系统检查；
7) 接地装置检查；
8) 显示器及控制按键开关功能检查。
5.2.2 运行维护计划安排
根据光伏发电系统的设计要求和本地区的气候、环境条件，在正常运行情况下，本光伏电站的年度例行维护周
期执行下列标准：
新投运的光伏组件：运行240小时(一个月试运行期后)例行维护；
已投运的光伏组件：每2年例行维护3次；
每次例行维护间隔运行时间为1000h。
三、实施组织
1、管理机构、主要职责：
根据本工程的特点和要求，本项目管理机构主要由项目经理（1人）、技术负责人（1人）、施工经理（1人）、及具有丰富光伏电站施工经验的专业工程技术管理人（4人）员组成本工程的项目经理部，以及施工队员13人，总计20人。
（1）项目经理岗位职责
• 贯彻执行国家、行政主管部门有关法律、法规、政策和标准，执行公司的各项管理制度。
• 经授权组建项目部，确定项目部的组织机构，选择聘用管理人员。
• 负责在本项目内贯彻落实公司质量/环境/职业健康安全方针和总体目标，主持制定项目质量/环境/职业健康安全目标。
• 负责对施工项目实施全过程、全面管理，组织制定项目部的各项管理制度。
• 负责组织编制项目质量计划、项目管理实施规划或施工组织设计，组织办理工程设计变更、概预算调整、索赔等有关基础工作，配合公司做好验工计价工作。
• 负责对施工项目的人力、材料、机械设备、资金、技术、信息等生产要素进行优化配置和动态管理，积极推广和应用新技术、新工艺、新材料新设备。
• 严格财务制度，建立成本控制体系，加强成本管理，搞好经济分析与核算。
• 强化现场文明施工，及时发现和妥善处理突发性事件。
• 负责协调处理项目部的内部与外部事项。
（2）技术负责人岗位职责
• 组织贯彻执行公司技术管理细则和国家颁布的有关行业标准，实现设计意图。
• 负责组织审核设计文件，核对工程数量，及时解决施工图纸中的疑问。
• 参加施工调查，组织施工复测，编制实施性施工组织设计，按规定报批后组织实施。
• 负责组织向施工负责人进行书面施工技术交底。指导、检查技术人员的日常工作。复核特殊过程、关键工序的施工技术交底。
• 项目基本情况
1、项目建设的必要性
2.1 开发利用太阳能资源，符合能源产业发展方向
我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，能源将近76%由煤炭供给，这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。大量的煤炭开采、运输和燃烧，对我国的环境已经造成了极大的破坏。大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。
“十一五”期间我国在能源领域将实行的工作重点和主要任务是首先加快能源结构调整步伐，努力提高清洁能源开发生产能力。以太阳能发电、风力发电、太阳能热水器、大型沼气工程为重点，以“设备国产化、产品标准化、产业规模化、市场规范化”为目标，加快可再生能源的开发。
根据《可再生能源中长期发展规划》中指出，发挥太阳能光伏发电适宜分散供电的优势，在偏远地区推广使用户用光伏发电系统或建设小型光伏电站，解决无电人口的供电问题。在城市的建筑物和公共设施配套安装太阳能光伏发电装置，扩大城市可再生能源的利用量，并为太阳能光伏发电提供必要的市场规模。
目前的太阳能发电技术主要有太阳能光伏发电和太阳能热发电技术，其中太阳能热发电技术尚处于试验开发阶段，
而太阳能光伏发电技术已经基本成熟，其使用寿命已经达到25年～30年。
1.2 湖南省具备建设分布式并网光伏发电系统的条件 我国太阳能理论总储量为147×10GWh/y。从理论上讲除去农田、草原、森林、河流、湖泊、道路等，在任何荒地和建筑上都可以安装光伏组件。
项目场址年均水平太阳总辐射量在4320MJ/m以上，永州市经济发展较快，土地资源昂贵，不易建设大型地面光伏电站，比较适合建设与建筑结合的分布式并网光伏电站。
1.3 合理开发太阳能资源，实现地区电力可持续发展 据预测显示，到2015年，全省全社会用电量需求将达到1850亿千瓦时，年均增长9.6%，考虑省内既有供电能力，省外输送能力，电量缺口约320亿千瓦时，电力缺口660万千瓦时。
该电站建成后，与当地电网并网运行，可有效缓解地方电网的供需矛盾，促进地区经济可持续发展。同时也可充分利用我国的太阳能资源，保障我国能源供应战略安全。
1.4 加快能源电力结构调整的需要
根据我国《可再生能源中长期发展规划》，提出了未来15年可再生能源发展的目标：到2020年可再生能源在能源结构中的比例争取达到16%，太阳能发电装机180万kW。
湖南省的可在生能源中所占比例较小，而太阳能发电28
技术已日趋成熟，从资源量以及太阳能产品的发展趋势来看，开发分布式光伏发电项目，将有利于改善电网能源电力结构，有利于增加可再生能源的比例，有利于优化系统电源结构。
1.5 改善生态、保护环境的需要
在全球能源形势紧张、全球气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。环境状况已经警示我国所能拥有的排放空间已经十分有限了，再不加大清洁能源和可再生能源的份额，我国的经济和社会发展就将被迫减速。
太阳能光伏发电以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重点，因此，提高可再生能源利用率，尤其发展并网型太阳能发电是改善生态、保护环境的有效途径。
综上所述，零陵卷烟厂529.2KW屋顶光伏发电工程可减少化石资源的消耗，减少因燃煤等排放有害气体对环境的污染，带动地方经济快速发展将起到积极作用。因此，该项目建设是十分必要的。
2、项目建设的主要内容
2.1本项目设计在为零陵卷烟厂屋顶建设安装太阳能光伏发电系统，项目类型为并网太阳能光伏发电系统，总装机容量为529.2KWp。
2.2 太阳能光伏发电系统主要由光伏组件、防雷汇流箱、交直流配电柜、光伏逆变器、光伏支架、监控系统、电缆等组成。
2.3 系统设计安装1890块280W多晶硅光伏组件。
2.4 系统逆变器采用国内知名品牌，将光伏组件产生的直流电逆变成380V的交流电，然后并入电网。
2.5 光伏方阵安装采用22°最佳倾角安装，光伏支架系统采用C型钢。
2.6 系统配置一套监控系统，对系统发电量、环境参数、设备状态等进行监控，保证系统正常运行。
二、技术方案选择
1、概述
本系统为大型并网光伏发电系统，太阳电池板采用江苏福克斯新能源有限公司生产的280Wp多晶硅太阳能电池组件，系统装机容量为529.2KWp，产品获得国内金太阳认证、欧洲TUV认证和美国的UL认证。整个系统由1个500KW发电单元组成，太阳电池阵列发电经光伏方阵防雷汇流箱汇流、逆变之后，经过隔离变压器后380V并入电网，最终实现将整个光伏并网系统接入当地电网系统。光伏并网型逆变器并网后与电网安全运行，所产生的电与电网电力是同频、同相，且具备抗孤岛等控制特殊情况的能力。其发电原理框图如下：
2、设计依据
本项目各部分的设计严格遵循和参考以下规范、标准： 配电系统和并网接口设计参考标准：
GB 18479-2001 地面用光伏（PV）发电系统概述和导则
DL/T 527-2002 静态继电保护装置逆变电源技术条件
GB/T 13384-1992 机电产品包装通用技术条件
GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验
GB 16836-1997 量度继电器和保护装置案值设计的一般要求
DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件
GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求
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 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验B:高温试验方法
GB 4208-2008 外壳防护等级（IP代码）（IEC 60529:1998）
GB 3859.2-1993
GB/T 14549-1993
GB/T 15543-1995
GB/T12325-2003
GB/T15945-1995
GB 19939-2005
SJ 11127-1997
—-导则
GB 20513-2006
换和分析导则
GB 20514-2006
GB 4208-2008
GB/T4942.2-1993
GB 3859.2-1993
Q/SPS 22-2007
和试验方法 半导体变流器 应用导则 电能质量 公用电网谐波 电能质量 三相电压允许不平衡度 电能质量 供电电压允许偏差 电能质量 电力系统频率允许偏差 太阳能光伏发电系统并网技术要求 光伏(PV)发电系统的过电压保护光伏系统性能监测 测量、数据交光伏系统功率调节器效率测量程序 外壳防护等级（IP 代码） 低压电器外壳防护等级 半导体变流器 应用导则 光伏并网发电专用逆变器技术要求
GB/T14598.3-93 6.0 绝缘试验
JB-T7064-1993 半导体逆变器通用技术条件
3、系统设计方案
3.1、并网逆变器选型
光伏并网逆变器，是光伏并网发电系统的核心设备，它将太阳能发出的直流电能转化为与电网同频率同相位的交流电能最大限度的馈入电网。下表为500KW并网逆变器的性能参数，此光伏发电系统需配置1套500KW的并网逆变器。
电路原理图
☆ 数字化DSP控制
☆ 智能功率IGBT模块
☆ 满足自供电外供电的自动切换，方便客户选择使用 ☆ 符合德国BDEW电压标准，通过国家权威机构安全故障低电压穿越测试 ☆ 智能面板操作控制功能
☆ 先进的MPPT控制算法，实时追踪光伏方阵的最大输出功率，自动适应遮挡、热斑等组件意外情况
☆ 纯正弦波输出，先进的锁相技术，电流谐波含量小， ☆ 主动+被动的双重检测技术，实现反孤岛运行控制 ☆ 完美的保护和报警功能
☆ 适应高海拔及严寒地区
☆ 可配备RS232/RS485、以太网、GPRS通信接口，实现远程数据采集和监视，可与国家电网、住建部、金太阳运行管理中心实现无缝数据对接。
3.2、光伏组件选型及阵列设计
3.2.1光伏组件选型
280W组件示意图
本系统采用规格为280W/36V多晶硅组件，其性能参数如下：
太阳电池组件的技术要求
A. 物理性能
1) 玻璃表面采用低含铁量的、高机械强度的、高透
射率的强化玻璃，正面能承受大于30～40m/s的风载及沙石、冰雹或其他异物的撞击，在晶体硅太阳能电池响应波长范围（320～1100nm）玻璃的透光率≥91％，对于波长大于1200nm的红外光有较高的反射率，同时能耐太阳能紫外线的辐射；
2) 利用先进的层压技术，保证在恶劣的环境侵蚀等各种条件下电气线路的稳定性；
3) 电池板采用轻便、坚固、抗盐雾、抗潮湿腐蚀的框架，且整个框架完全密封；
4) 接线盒为全天候型且方便与外电路连接。
B. 电气性能
在标准条件下(大气质量AM为1.5，标准光强为1000W/m，温度为25℃，光照面上的不均匀性小于±5%，稳定性1%)，转换效率≥14%，而且使用10年后，其效率不低于原来的90%，太阳能板使用寿命大于25年，质保期为6年。
3.2.2、光伏阵列设计
一个太阳能光伏方阵，由太阳能电池组件经过串并联组成。将组件串联得到并网逆变器的所要求的电压，再将串联组件并联达到逆变器的功率要求。逆变器的最高输入电压为850V，输入电压范围为440～850V，而组件的开路电压为45V，峰值功率电压为35.5V。同时本项目选用2
（500KW）逆变器允许最大输入电流1250A，最大并联组数=1250/7.89=158，则有：
串联组件数量：Ns=18；每串工作电压为：639V，开路电压为：810V；
并联组件数量：Np=105；系统输出电流为：828A。
这里根据项目并联组件数量选用7个16路光伏汇流箱，组件经汇流后接入直流配电柜，然后接入到500KW并网逆变器中，逆变单元总功率529.2KWp。
整个系统采用18块串联105路并联，共1890块280W多晶硅组件。
3.3、直流防雷汇流箱选型
根据系统设计对逆变器和光伏组件的选择，配置型号为PVS-16M防雷汇流箱，每个汇流箱有16路直流输入。
• 防护等级IP65，防水、防灰、防锈、防晒、防盐雾，满足室外安装要求；
• 可同时接入16路电池组件串列，每路电池组件串列的允许最大电流15A；
• 每路接入电池组件串列的开路电压值可达900V； • 每路电池组件串列的正负极都配有光伏专用中压直流熔丝进行保护，其耐压值为DC1000V；
• 直流输出母线的正极对地、负极对地、正负极之间配有光伏专用中压防雷器，选用菲尼克斯品牌防雷器，
其额定电流≥15KA，最大电流≥30KA；
• 直流输出母线端配有可分断的ABB品牌直流断路器。 16路光伏汇流箱技术参数如下：
3.4、直流配电柜设计
直流配电柜按照500KW的直流配电单元进行设计，一个配电单元接入7个光伏方阵防雷汇流箱，配电柜内设置断路器、防雷器、电表等。
3.5、交流配电柜设计
系统设计1个交流配电柜，经交流断路器接入用户电网配电变压器的0.4KV 侧，配电柜安装有断路器、发电计量表、交流电压表和输出电流表，可以直观地显示电网侧电压及发电电流等。
3.6、系统接入电网设计
太阳能发电光伏发电并网可采用低压并网、或者高压并网，具体并网电网方式由当地电网决定，该项目选用400V低压并网，最终接入方案以电网公司批准的并网接入方案为准。
3.7、监控系统
并网逆变器的集中监控系统主要通过工业PC、监控软件、485通讯电缆等采用总线方式接线实现。并网逆变器的集中监控主机布置在控制室内。
设备通讯原理示意图
:
并网逆变器集中监控系统主要功能为：
a)连续记录运行数据和故障数据。
• 实时显示电站的当前发电总功率、日总发电量、累计总发电量、累计CO2总减排量以及每天发电功率曲线图。
• 可查看每台逆变器的运行参数，主要包括：
直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、逆变器机内温度、时钟、频率、功率因数、当前发电功率、日发电量、累计发电量、累计CO2减排量、每天发电功率曲线图；
• 监控所有逆变器的运行状态，采用声光报
警方式提示设备出现故障，可查看故障原因及故障时间，监控的故障信息至少包括以下内容：
电网电压过高、电网电压过低、电网频率过高、电网频率过低、直流电压过高、逆变器过载、逆变器过热、逆变器短路、散热器过热、逆变器孤岛、DSP故障、通讯失败
b) 监控装置可每隔5分钟存储一次电站所有运行数据，可连续存储20年以上的电站所有的运行数据和所有的故障纪录。
c) 可提供中文和英文两种语言版本。
d) 可长时期不间断运行在中文WINDOWS 7.0/XP 操作系统。
e) 监控主机提供对外的数据接口，即用户可以通过网络方式，异地实时查看整个电源系统的实时运行数据以及历史数据和故障数据。
3.8、系统配置（主设备清单）
4、安装设计
方阵支撑结构设计包括安装方式设计、方位角设计、支架倾角设计、阵列间距设计，以及支撑结构的基础、结构、零件的设计等内容。需根据总体技术要求、地理位置、气候条件、太阳辐射资源、场地条件等具体情况来进行。
4.1、安装方式设计
大型的太阳电池方阵的安装主要有固定式和跟踪式两种。根据项目特点，本项目采用固定式安装。固定式结构简单，安全可靠，安装调试及管理维护都很方便。
4.2、固定式支架倾角的设计
方阵安装倾角的最佳选择取决于诸多因素，如地理位
置，全年太阳辐射分布，直接辐射与散射辐射比例，负载供电要求和特定的场地条件等，并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角可采用专业系统设计软件来确定，它是系统全年发电量最大时的倾角，根据项目所在地气象资料及实际情况，选择倾角为22º。
4.3、方阵支架方位角的设计
一般情况下，太阳电池方阵面向正南安装。
4.4、太阳电池阵列间距的设计计算
方阵排布示意图
上图为光伏方阵排布示意图，方阵由1890块组件组成，占用面积约为8900平方米。
光伏阵列之间的间距不小于D：
D=0.707H/tan〔arcsin(0.648cosΦ-0.399sinΦ)〕 式中: φ为当地纬度（北半球为正，南半球为负）； H为前排最高点与后排最低点的高度差。
则D=1.3m。
4.5、安装效果图示意图
组件安装效果示意图
5、系统运行维护
5.1、数据计量远传方案
并网逆变器可提供包括RS485或Ethernet（以太网）远程通讯接口。其中RS485遵循Modbus通讯协议；Ethernet（以太网）接口支持TCP/IP协议 ，支持动态(DHCP)或静态获取IP 地址。逆变器所有的电气参数和信号均可远传至集中监控系统，工控机和显示器安装在办公区控制室。
5.2、 运行维护
本光伏发电系统由电气值班人员控制和维护。准备光伏电站的检验与维护手册，内容应包括进行定期和年度检验、日常维护、大修维护和年度维护的程序和计划，以及调整和改进检验及维护的安排程序。
5.2.1 日常维护主要内容
光伏电站的日常维护计划编制主要是方便日常维护人员对光伏系统进行日常检查，及时发现隐患并得以排除，日常维护的内容主要包括：
a) 光伏组件阵列
1) 检查表面有无污物、破损；
2) 检查支架是否腐蚀、生锈；
3) 检查外部布线是否破损；
4) 检查接地线的损伤，接地端是否松动。
b) 电气部分
1) 防雷汇流箱、逆变器、低压配电柜的外壳是否腐蚀、生锈；
2) 防雷汇流箱、逆变器、低压配电柜的外部布线是否损伤；
3) 逆变器工作时声音是否正常，有否异味产生；
4) 逆变器换气口过滤网是否堵塞；
5) 电缆接线端子的检查与紧固；
6) 防雷系统检查；
7) 接地装置检查；
8) 显示器及控制按键开关功能检查。
5.2.2 运行维护计划安排
根据光伏发电系统的设计要求和本地区的气候、环境条件，在正常运行情况下，本光伏电站的年度例行维护周
期执行下列标准：
新投运的光伏组件：运行240小时(一个月试运行期后)例行维护；
已投运的光伏组件：每2年例行维护3次；
每次例行维护间隔运行时间为1000h。
三、实施组织
1、管理机构、主要职责：
根据本工程的特点和要求，本项目管理机构主要由项目经理（1人）、技术负责人（1人）、施工经理（1人）、及具有丰富光伏电站施工经验的专业工程技术管理人（4人）员组成本工程的项目经理部，以及施工队员13人，总计20人。
（1）项目经理岗位职责
• 贯彻执行国家、行政主管部门有关法律、法规、政策和标准，执行公司的各项管理制度。
• 经授权组建项目部，确定项目部的组织机构，选择聘用管理人员。
• 负责在本项目内贯彻落实公司质量/环境/职业健康安全方针和总体目标，主持制定项目质量/环境/职业健康安全目标。
• 负责对施工项目实施全过程、全面管理，组织制定项目部的各项管理制度。
• 负责组织编制项目质量计划、项目管理实施规划或施工组织设计，组织办理工程设计变更、概预算调整、索赔等有关基础工作，配合公司做好验工计价工作。
• 负责对施工项目的人力、材料、机械设备、资金、技术、信息等生产要素进行优化配置和动态管理，积极推广和应用新技术、新工艺、新材料新设备。
• 严格财务制度，建立成本控制体系，加强成本管理，搞好经济分析与核算。
• 强化现场文明施工，及时发现和妥善处理突发性事件。
• 负责协调处理项目部的内部与外部事项。
（2）技术负责人岗位职责
• 组织贯彻执行公司技术管理细则和国家颁布的有关行业标准，实现设计意图。
• 负责组织审核设计文件，核对工程数量，及时解决施工图纸中的疑问。
• 参加施工调查，组织施工复测，编制实施性施工组织设计，按规定报批后组织实施。
• 负责组织向施工负责人进行书面施工技术交底。指导、检查技术人员的日常工作。复核特殊过程、关键工序的施工技术交底。