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C:设备用恒定湿 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 公用电网谐波 GB/T 14549-1993 电能质量
GB/T 15543-1995 电能质量 三相电压允许不平衡度 GB/T 21086-2007 建筑幕墙 GB 50057-94 建筑物防雷设计规范 JGJ102-2003 玻璃幕墙工程技术规范 JGJT139-2001 玻璃幕墙工程质量检验标准
当地气象资料。光伏系统现场的地理位置,包括地点、纬度、经度和海拔;该地区的气象资料,包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量以及散射辐射量,年平均气温和最高、最低气温,最长连续阴雨天数,最大风速以及冰雹、降雪等特殊气象情况等。
建设方提供的相关资料及要求等。 5.10KW太阳能并网发电系统设计 5.1设计总则
(1)太阳能并网发电系统在原有的线路基础上增加,采取尽量不改造原有回路的原则。因此,将光伏系统的并网点选择在并网点的低压配电柜上。
(2)考虑到并网系统在安装及使用过程中的安全及可靠性,在并网逆变器直流输入加装直流配电接线箱。
(3)并网逆变器采用三相四线制的输出方式。
(4) 由于本项目有极强的公众影响力,因此我们在设计整个发电系统的时候,充分考虑了建筑视觉美观性,在不影响房屋整体设计效果的情况下设计安装光伏发电系统。
(5)为了增加并网光伏电站的输出能量,我们在设计时尽可能地将更多 的太阳能电池板(组件)普照在阳光下,并且避免太阳电池板之间的相互遮光,以及房屋屋顶边缘、周围可能的建筑物以及其它障碍物遮挡阳光。
(6) 减少电缆长度,可以减小线路上的电压降损失,提高系统的输出能量;减小电缆尺寸,可以降低成本,同时减轻屋顶负荷并增加灵活性。
所以我们在设计时考虑从太阳电池到接线箱、接线箱到直流/交流电力转换器器以及直流/交流电力转换器到并网交流配电柜的电力电缆保持在最短距离。
5.2电池组件及方阵支架的设计 5.2.1电池组件
选用型号为120(34)P1447x663,主要参数为:输出峰值功率120Wp、峰值电压17V、峰值电流7.05、开路电压22V、短路电流7.5A。
太阳能电池由18块串联成1路,共5路,需要120Wp规格组件90块方阵总功率为:120x18x5=10800Wp。
太阳能电池方阵的主要技术参数为: (1)工作电压306V,开路电压396V; (2)工作电流35A,短路电流37.5A; (3)转换效率大于14%; (4)工作温度-40?,90?。
太阳能电池方阵的主要特点:
(1)采用高效率晶体硅太阳电池片,转换效率高:?14%; (2)使用寿命长:?25年,衰减小;
(3)采用无螺钉紧固铝合金边框,便于安装,抗机械强度高; (4)采用高透光率钢化玻璃封装,透光率和机械强度高; (5)采用密封防水的多功能接线盒。 5.2.2方阵支架及光电场设计 屋顶基础
在建筑建设时考虑光伏系统的安装,预留埋设好地脚螺栓等固定元件,光伏系统的安装将更为方便快捷,同时注意设计与施工时注意处理来避免屋顶的漏水等问题。
支架采用混凝土基础、角钢支架(见基础图),支架倾角30度。 对于组件基础,安装支架的混凝土基础:
1)基础混凝土的混合比例为1:2:4 (水泥、胶石、 水),采用42号水泥或更细,胶石每块尺寸为20mm 或更小;混凝土的强度等级不宜低于C20。
2)基础尺寸建议为200mm 宽 × 200mm 高。长度见基础图。 3)基础的上表面要在同一水平面上,平整光滑。 4)支架四个支撑腿所用的基础应保持在同一水平上。
5)基础上的预埋螺杆应该要求正确地位于基础中央,同样要注意保持螺杆垂直,不要倾斜。
)基础上的预埋螺杆应该高出混凝土基础表面50mm。确保已经将基6 础螺杆的凸出螺纹上的混凝土擦干净。
7)注意每付组件支架两个基础之间的朝向和尺寸。建议安装一付支架 (不安装太阳组件),将四条支架安装到适当的位置,为基础建造作标记。
支架的设计
支架设计,在抗风压及抗腐蚀方面,采取以下措施:
1)所有支架采用国标型钢,多点结合:增加钢支架与屋面结构的连接点,将受力点均匀分布在承重结构,按抗12级台风进行力学设计计算,各连接点选用特制型钢和不锈钢螺栓连接。
2)所有支架都采用热镀锌,局部外裸部分喷涂氟碳涂料来有效防腐。 3) 太阳能电池支架采用混凝土标桩、槽钢底框、角钢支架,支架倾角30度。 5.3并网逆变器
并网逆变器采用最大功率跟踪技术,最大限度地把太阳能电池板转换的电能送入电网。逆变器自带的显示单元可显示太阳能电池方阵电压、电流,逆变器输出电压、电流、功率,累计发电量、运行状态、异常报警等各项电气参数。同时具有标准电气通讯接口,可实现远程监控。具有可靠性高、具有多种并网保护功能(比如孤岛效应等)、多种运行模式、对电网无谐波污染等特点。
根据以上要求选用德国进口Line Back ?10KW并网逆变器。本逆变器的特征如下:
(1)无变压器,实现了小型轻量化。
(2)功能模块化,可根据需要制定出合理的安装模块。 (3)有自立运行功能。停电时自动进行自立运行,向负荷供电。 (4)自立运行或者并网运行时有相同容量的功率。
(5)由显示单元,可显示输出功率、累计电量、运行状态及异常等内容。 (6)带有通信功能,使用GS标准计量软件,可由PC机计量其电流、电压等值。
(7)可全自动运行。 (8)主要技术参数为:
额定容量:10KVA;
直流额定电压:300V,直流额定电流:37A; 直流电压输入范围:160V―480V;
交流输出功率因数0.99,频率50Hz,三相AC220V; 输出电流失真度:THD,5,,各次THD,3,; 逆变器效率,90%。 6.配电室设计
用于太阳能光伏系统的配电室部分,主要放置直流防雷配电柜、逆变器、交流配电柜等。配电室设置在厂房低压配电房内。配电室应满足以下要求:
21)面积不小于6m。
2)电气设备与墙壁之间设不小于0.3m间隔距离用于通风散热。 3)配电室内应强制通风或控温。 4)配电室地面承重应大于1.5吨/平米。 7.并网发电系统的防雷
为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠,防止因雷击、浪涌等外在因素导致系统器件的损坏等情况发生,系统的防雷接地装置必不可少。太阳能光伏电站为三级防雷建筑物,防雷和接地涉及到以下的方面:
1)地线是避雷、防雷的关键。
防止雷电感应:控制机房内的全部金属物包括设备、机架、金属管道、电缆的金属外皮都要可靠接地,每件金属物品都要单独接到接地干线,不允许串联后再接到接地干线上。
防止雷电波侵入:在出线杆上安装阀型避雷器,对于低压的220/380V可以采用低压阀型避雷器。要在每条回路的出线和零线上装设。架空引入室内
10KW家庭太阳能光伏发电系统毕业设计
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