1、1MWp光伏并网发电系统技 术 方 案1MWp光伏并网发电系统技术方案1目 录一、总体设计方案 .2二、系统组成 .3三、相关规范和标准 .3四、设计过程 .44.1并网逆变器 .44.1.1性能特点简介 .44.1.2电路结构 .54.1.3技术指标 .54.1.4 LCD液晶显示及菜单简介 .64.1.5并网逆变器图片 .154.2太阳能电池组件 .154.3光伏阵列防雷汇流箱 .164.4直流防雷配 电柜 .174.5系统接入电网设计 .184.6系统监控装置 .224.7环境监测仪 .254.8系统防雷接地装置 .26五、系统主要设备配置清单 .27六、系统原理框图 .28七、参考案例
2、 .291MWp光伏并网发电系统技术方案2一、总体设计方案针对 1MWp的太阳能光伏并网发电系统项目，我公司建议采用分块发电、集中并网方案，将系统分成 10个 100KW的并网发电单元，每个 100KW的并网发电单元都接入10KV升压站的 0.4KV低压配电柜，经过 0.4KV/10KV(1250KVA)变压器升压装置，最终实现整个并网发电系统并入 10KV中压交流电网。系统的电池组件选用 180Wp(35V)单晶硅太阳能电池组件，其工作电压为 35V，开路电压约为 45V。经过计算，每个光伏阵列按照 16块电池组件串联进行设计，100KW的并网单元需配置 10个光伏阵列，560 块电池组件,
3、其功率为 100.8KWp。则整个 1MWp并网发电系统需配置 5600块 180Wp电池组件，实际功率约为 1.008MWp。为了减少光伏阵列到逆变器之间的连接线及方便日后维护，建议在室外配置光伏阵列防雷汇流箱，该汇流箱可直接安装在电池支架上，每个汇流箱可接入 6路光伏阵列，每 100KW并网单元配置 6台汇流箱，整个 1MWp并网系统需配置 60台光伏阵列防雷汇流箱。为了将每个 100KW并网单元的 6台光伏阵列防雷汇流箱的直流输出汇流后再接入SG100K3逆变器，系统需要配置 4台直流防雷配电柜，每个配电柜按照 3个 100KW直流配电单元进行设计，分成 3路直流输出分别接至 3台 SG
4、100K3逆变器。整个并网发电系统按照 10个 100KW的并网发电单元进行设计，每个发电单元配置1台 SG100K3逆变器，整个 1MWp系统需配置 10台 SG100K3逆变器。每台逆变器的交流输出(AC380/220V,50Hz)分别接入 10KV升压站的 0.4KV三相交流低压配电柜。本系统需配置 1套 10KV升压站，包含 10kV主变(0.4/10KV, 1250KVA)、10kV 开关柜、0.4KV 开关柜以及直流电源、二次控制柜等装置，柜与柜之间通过铜排或电缆连接。其中，0.4KV 开关柜应配置 10路三相交流低压输出接口(AC380/220V,50Hz)，通过电缆分别接至 1
5、0台 SG100K3逆变器的交流输出端，从而实现整个并网系统并入 10KV中压交流电网。综上所述，本系统主要由太阳能电池组件、光伏阵列防雷汇流箱、直流防雷配电柜、光伏并网逆变器和 10KV升压站所组成。另外，系统应配置 1套监控装置，用来监测系统的运行状态和工作参数。1MWp光伏并网发电系统技术方案3二、系统组成太阳能光伏并网发电系统主要组成如下：（1） 太阳能电池组件及其支架；（2） 光伏阵列防雷汇流箱；（3） 直流防雷配电柜；（4） 光伏并网逆变器（带工频隔离变压器） ；（5） 10KV升压站；（6） 系统的通讯监控装置；（7） 系统的防雷及接地装置； （8） 土建、配电房等基础设施；（9
6、） 系统的连接电缆及防护材料；三、相关规范和标准本并网逆变系统的制造、试验和验收可参考如下标准：GB/T 191 包装储运图示标志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 2423.1-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验 A：低温试验方法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/T 2423.9-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Cb：设备用恒
7、定湿热试验方法GB 4208 外壳防护等级（IP 代码） （equ IEC 60529:1998）GB 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则 GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波GB/T 15543-1995 电能质量 三相电压允许不平衡度1MWp光伏并网发电系统技术方案4四、设计过程4.1并网逆变器此次光伏并网发电系统设计为 10个 100KW并网发电单元，每个 100KW并网发电单元配置 1台型号为 SG100K3并网逆变器，整个系统配置 10台 SG100K3并网逆变器，组成 1MWp并网发电系统。4.1.1性能特点简介SG100K3并网逆变器采用美国 TI公
8、司专用 DSP控制芯片，主电路采用日本最先进的智能功率 IPM模块组装，运用电流控制型 PWM有源逆变技术和优质进口高效隔离变压器，可靠性高，保护功能齐全，且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点。该并网逆变器的主要性能特点如下：（1） 采用美国 TI公司 DSP芯片进行控制；（2） 采用日本三菱公司第五代智能功率模块（IPM） ；（3） 太阳电池组件最大功率点跟踪技术(MPPT)；（4） 50Hz工频隔离变压器，实现光伏阵列和电网之间的相互隔离；（5） 具有直流输入手动分断开关，交流电网手动分断开关，紧急停机操作开关；（6） 具有先进的孤岛效应检测方案及具有完善的监控功能；（7
9、） 具有过载、短路、电网异常等故障保护及告警功能；（8） 宽直流输入电压范围(450V880V)，整机效率高达 95%；（9） 人性化的 LCD液晶界面，中英文菜单，通过按键操作，液晶显示屏可显示实时各项运行数据、实时故障数据、历史故障数据、总发电量数据和历史发电量数据。（10）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；（11）逆变器具有 CE认证资质部门出具的 CE安全证书。1MWp光伏并网发电系统技术方案54.1.2电路结构A
10、CP E光 伏 阵 列三 相 半 桥D S P 控制 板电 网 检 测BM P P TNYSG100K3并网逆变器主电路的拓扑结构如上图所示，并网逆变电源通过三相半桥变换器，将光伏阵列的直流电压变换为高频的三相斩波电压，并通过滤波器滤波变成正弦波电压接着通过三相变压器隔离升压后并入电网发电。为了使光伏阵列以最大功率发电，在直流侧加入了先进的 MPPT算法。4.1.3技术指标型 号 SG100K3隔离方式 工频变压器最大太阳电池阵列功率 110KWp最大阵列开路电压 880Vdc太阳电池最大功率点跟踪（MPPT）范围 480Vdc820Vdc最大阵列输入电流 250AMPPT精度 99额定交流输
11、出功率 100KW总电流波形畸变率 0.99最大效率 96.2%欧洲效率 95.2%允许电网电压范围（三相） 330V450AC1MWp光伏并网发电系统技术方案6允许电网频率范围 4751.5Hz夜间自耗电 30W保护功能 极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过热保护、过载保护等通讯接口 RS485或以太网（选配）使用环境温度 2040使用环境湿度 095%，不结露冷却方式 风冷噪音 60dB尺寸（深宽高） 77010201900 mm防护等级 IP20（室内）电网监控 按照 UL1741 标准4.1.4 LCD液晶显示及菜单简介SG100K3光伏并网逆变电源智能化程度高，每天自动启停工作，
12、无需人为控制。在逆变电源的最上端有3个主要状态显示LED灯，LCD面板上有5个LED灯和6个按键（如下图所示），通过这些指示灯和按键可知道逆变电源的工作状态并对逆变器进行控制。1MWp光伏并网发电系统技术方案7逆变电源采用 LCD液晶显示（如下图所示） ，为了更好进行人机界面交互操作，面板上设置了 6个按键，5 个运行指示灯。（1）按键操作介绍按键的功能，如下表所示：按键 功能ESC 返回、结束向上选择待设置值/参数设置时增加设定值1MWp光伏并网发电系统技术方案8 向下选择待设置值/参数设置时减少设定值向左选择待设置值向右选择待设置值ENTER 确认进入菜单确认设置值注：按任一键，液晶的背光
13、灯亮持续 2分钟。（2）LED 指示灯说明LED 灯 含义POWER 逆变电源工作电源灯(控制板开始工作)RUN 并网运行灯(并网发电，灯亮)STOP 停止并网FAULT 故障灯(出现故障，灯亮)COM 通讯测试灯(通讯正常，灯亮)在LCD面板的上方有POWER,RUN,FAULT 3个状态指示灯，在下方有1个STOP紧急停机按钮，3个指示灯的含义与LCD面板上的指示灯含义相同，STOP为紧急停机按钮，当用户需要紧急停机时按下此按钮，效果如同在LCD操作下关机，系统自动停机，此时STOP灯亮。（3）液晶显示界面介绍1MWp光伏并网发电系统技术方案9PVABC250V200A220V72A220
14、V220V71A72A状态：运行功率：47.300KW2007/01/2510:15:25运行信息故障记录启停控制参数设置开机关机恢复出厂值请输入密码：0000时钟调整设置日期：07/04/12通讯参数调整波特率调整为：【0】0：96001：48002：2400设备占号调整为：【0】发电量补偿：000KWH系统参数校正参数保护参数通讯参数历史故障记录总数022007/01/1210:12:18直流过压2007/01/1411:12:18时钟调整恢复出厂值语言设置发电量补偿SG100K-3SG100K-3并网逆变电源无效设置！密码错误！参数设置请输入密码：0000天发电量电网电压并网电流电网频率
15、输出功率直流电压直流电流机内温度000.0V000.0V000.0A000.0A00.0Hz000.000KW00.0OC0000000.0KWH发电总量减少C02排放量总运行时数天运行分钟000.0Kg00000h000min0000000.0KWH月发电量0000000.0KWH语言设置2：中文1：英文时间：14:28:30设置完毕！直流过压确认设置?无保护参数设置确认关机？确认开机？%2040608090681012141618P%2040608090681012141618P日输出功率曲线图日发电量柱状图请输入真实值A相电压:000VA相电流:000AB相电流:000AC相电流:000AB相电压:000VC相电压:000V功率因数:0.000确认校正么?0：西班牙 液晶控制板上电后显示界面
