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，国家能源【yuán】局印发了《2018年【nián】能源【yuán】工作【zuò】指导意见的通【tōng】知》，指出年内【nèi】将【jiāng】下达村级光伏扶贫电站规模【mó】约1500万千瓦，惠及约200万建档【dàng】立卡贫困户。从2016年的2GW、43万户【hù】到2017年【nián】的4GW、71万户【hù】，再到【dào】2018年的【de】15GW、200万户，村级光伏扶贫电【diàn】站已然成为打好精准脱贫攻坚战的重要手段。
目前【qián】光伏扶贫项目正在火热【rè】的进行中，本文从组件排布配置、逆变【biàn】器【qì】信【xìn】息、线缆【lǎn】、发电量【liàng】预测及【jí】实【shí】际项目发电情况等方面，希望详细为大【dà】家介绍300kW村级光伏电站的系统设计，进行整体方案分享。
对于村级电站的【de】建设【shè】，首先需要考虑到当地变压器【qì】容【róng】量，并估算允许接入的光伏系统容量。一般按30%容量计【jì】算，但【dàn】不同地区要求不【bú】同【tóng】，可咨询当地【dì】电【diàn】网公司【sī】来设计接入容量。
电站【zhàn】地址宜选用未利【lì】用地或【huò】者与农【nóng】业、牧业、渔【yú】业相结合的用【yòng】地，最好为靠近电网【wǎng】、运维方便的地段。安装朝向应选择正南【nán】、南偏西【xī】30°以内的朝向【xiàng】。组件【jiàn】倾角可以以下【xià】公式进【jìn】行计算：
θ=0.76 * Φ+3.1°，±2°；其【qí】中：θ为【wéi】组件倾【qīng】斜角，Φ为当地纬度。
当然如果能【néng】够采用计算机【jī】辅【fǔ】助设【shè】计软件，可以【yǐ】进行太阳【yáng】能倾斜角的快【kuài】速优化的计算。
考【kǎo】虑到占【zhàn】地面积、银行放款【kuǎn】条件以及全寿命周期的【de】收益【yì】，此次示例【lì】设计方案【àn】选择1000片【piàn】325W多晶组件。组件参数如下：
STC（标准测试环境【jìng】）：辐射度1000W/m2 ，电池温度25℃，大【dà】气质量【liàng】AM1.5
NOCT(电池片【piàn】标称温度工作条件)：辐【fú】射度【dù】800W/m2 ，电池温度【dù】20℃，大气质量AM1.5，风速1m/s。
该扶【fú】贫电站项目【mù】以【yǐ】1000片325W组件进行设计，因此现场施工【gōng】用地约4000m2左右，现【xiàn】场排布如下：
作为扶贫项目的设计，给光伏逆变器的性【xìng】能提【tí】出了高需求【qiú】，包括直【zhí】流侧超配和交流侧过载能力。GCI-60K-4G是一款性价比很高的低压并网产品，具备4路【lù】MPPT每路MPPT最大【dà】可接【jiē】入3串组件，直流【liú】超配可【kě】达1.2倍以上，交流输出具备【bèi】1.1倍的过【guò】载能力，可【kě】以适用【yòng】不同光资源区【qū】域的配【pèi】置要【yào】求【qiú】。其具体参【cān】数【shù】如下：
（1）、直流侧线缆
直流线缆多为【wéi】户外铺设，需要防紫外线、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【chū】电【diàn】流，目【mù】前常用的光伏直流电缆为PV1-F 1*4mm²。
交流线【xiàn】缆【lǎn】主【zhǔ】要用于逆变器交流侧至交流汇流箱【xiāng】或【huò】交流并网【wǎng】柜，可选用YJV型电缆。长距【jù】离【lí】铺设还【hái】要考虑【lǜ】到【dào】电压损【sǔn】失和载流量大小，60kW三相机交流线缆推荐使用YJV-0.6/1kV4*35mm2 +1*25mm2，汇【huì】流后线缆【lǎn】推荐使用YJV-0.6/1kV 3*300mm2+1*150mm2。
现场按照逆变器安装容量【liàng】分为【wéi】5个小阵列，每个阵【zhèn】列接入【rù】一台GCI-60K-4G锦浪逆变器，最后以五汇一汇【huì】流箱进行交【jiāo】流汇流后就近并入电网【wǎng】，布线方【fāng】案【àn】如下：
其中逆变器接入关键参数如下：
①每【měi】串组件开路【lù】电压和工作电压在SOC条件下分别约【yuē】为912V和744V，满足【zú】逆变【biàn】器安全和运行电压需【xū】求；
②每串组件【jiàn】额定功率在【zài】SOC下为6.5kW，此【cǐ】次示例【lì】设计每台逆变器接入10串组串，每台接入【rù】组【zǔ】件【jiàn】容量65kW，超配比1.08。具体接【jiē】入【rù】方法如下：
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【huò】3串【chuàn】接入一台逆变器，接入总【zǒng】功率为13kW或19.5kW，低于逆变器【qì】最大额定输入功【gōng】率要【yào】求【qiú】（22.5KW）；
当【dāng】然【rán】也可根【gēn】据现场需求做更高【gāo】超额配比，例如每台接入11串组串【chuàn】，每台接入【rù】组【zǔ】件容【róng】量71.5kW，超【chāo】配比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【xiàng】目电气【qì】接线方案【àn】如图所示，每台逆变器采用10串【chuàn】组【zǔ】串接【jiē】入，20块/串，最后接入1台五【wǔ】汇【huì】一【yī】的交流汇流箱，就近并网。
针对扶【fú】贫电【diàn】站设计，可使用螺【luó】旋地桩方式对不同地【dì】质【zhì】适应性强，操作简便。且横梁强度高，固定稳，组件安装【zhuāng】方便。如果项目地有其它【tā】要求和考【kǎo】虑，可根据项目实际【jì】情【qíng】况采【cǎi】用【yòng】其【qí】它支【zhī】架安装方【fāng】案做【zuò】针对性设计。
多台逆【nì】变【biàn】器的安【ān】装需注【zhù】意逆【nì】变器间的【de】安装间隙以保【bǎo】证散热要求【qiú】，逆变器支架安装【zhuāng】应符合要求，建议参考配套提供【gòng】的逆变器使用说明【míng】书，实现正确规范安【ān】装。
建议逆【nì】变【biàn】器【qì】安装在组件下方【fāng】的支架【jià】上，这样满【mǎn】足逆变器遮阴散热散【sàn】热的同时，也减【jiǎn】小了安装逆变【biàn】器支架的成本。
注【zhù】：为了确保【bǎo】直流连接【jiē】器【qì】的使用寿命，请使用专业扭【niǔ】力扳手拧【nǐng】紧直流端【duān】子。（拧的过紧端子【zǐ】内【nèi】部可能产生裂【liè】痕，缩短端【duān】子使用寿命）
规范的系统【tǒng】接【jiē】地可【kě】以保【bǎo】障【zhàng】电站的安全性，该项目【mù】建议在电站架网【wǎng】下挖1.5m网【wǎng】状【zhuàng】深沟，在埋入50*5mm钢包【bāo】铜或扁钢形成接地网络，并且【qiě】地线接到组【zǔ】件的支架上，同时组件边框【kuàng】也【yě】必须接到支架【jià】上，整体接地电阻应小于 4Ω。注意：逆变器需要单独做保【bǎo】护【hù】接地。
装机容量325kW，PR=80%，山东地区的光照按照全年每天【tiān】4.2小【xiǎo】时计算，（参照——全【quán】国各省峰【fēng】值日照时数），全年发电估计时【shí】间为【wéi】1533小时，预估该项目首年发电量498225度。首年衰减【jiǎn】为2.5%，25年【nián】末最低功率为80%。首年衰减【jiǎn】为【wéi】2.5%，25年末最低功率为【wéi】80%。
注：按照25年衰减至80%计算，25年累计【jì】发【fā】电量超【chāo】过1068万【wàn】度电【diàn】。
该电站实际装【zhuāng】机容量350kW，9-22峰值功率【lǜ】291.47kW，当【dāng】天发电【diàn】量1834.5kW。
300千【qiān】瓦左右的装【zhuāng】机容量的扶贫电站还【hái】是比较【jiào】普遍的，通过典【diǎn】型设计的分享让大家对光伏系统的前端设计有了很好的【de】了解，设【shè】计【jì】的目的【de】希望能够指导施工，让施工【gōng】有序，通过施工还可以对【duì】设计【jì】方【fāng】案进行验证【zhèng】，从而高【gāo】质量的完【wán】成【chéng】电站的【de】建设。
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