工控摘要：進(jìn)入四季度以來，各地光伏電站呈現(xiàn)投資熱，受其帶動(dòng)，沉寂許久的國內(nèi)眾多光伏組件廠商出貨量激增，行業(yè)已現(xiàn)回暖跡象。國內(nèi)電價(jià)補(bǔ)貼政策被視為整個(gè)光伏業(yè)扭虧為盈的關(guān)鍵。
　　
　　分布式在這次光伏熱的大環(huán)境下更容易受到大家的熱捧，分布式具有自己*的特點(diǎn)：*，分布式電站接近用戶輸配電簡(jiǎn)單，損耗小。屋面電站靠近電力用戶，直接就近并網(wǎng)，向負(fù)荷供電，不需要長(zhǎng)距離的高壓輸電線，輸配電損耗小，建設(shè)簡(jiǎn)單廉價(jià)。第二，分布式發(fā)電能夠解決聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的問題，有提供輔助性服務(wù)的能力。可與電網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行，互為補(bǔ)充。第三，充當(dāng)備用和應(yīng)急電源，某些分布式電源受自然條件影響而減少甚至不能供電時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)就像備用電源，可臨時(shí)維持供電。第四，我國建筑能耗占到30%，光伏發(fā)電與建筑結(jié)合可以有效地消減建筑能耗，從而更有利于企業(yè)或用戶降低能耗。
　　
　　分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電設(shè)備主要由光伏組件及其支架、防雷光伏匯流箱、光伏并網(wǎng)逆變器、系統(tǒng)防雷裝置設(shè)計(jì)等組成。為了zui大程度發(fā)揮分布式光伏發(fā)電的效果，對(duì)分布式發(fā)電系統(tǒng)提出相應(yīng)的要求：
　　
　　1、太陽能電池組件
　　
　　作為太陽能系統(tǒng)核心部件，其技術(shù)性能和指標(biāo)對(duì)整套系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用，要求其轉(zhuǎn)換效率要高、使用壽命要長(zhǎng)、技術(shù)性能穩(wěn)定;針對(duì)技術(shù)要求，一般選用高性能的產(chǎn)品太陽電池組件Y295P-35b。同等額定功率下具有比其它廠家產(chǎn)品更大的輸出功率，特別是對(duì)有效延長(zhǎng)抗陰雨天的運(yùn)行天數(shù)非常有價(jià)值;太陽電池組件的封裝材料和工藝均為世界zui，確保組件具有超長(zhǎng)的使用壽命和長(zhǎng)期的穩(wěn)定性能。
　　
　　背板采用原產(chǎn)EVI、TPT等材料封裝，抗老化;
　　
　　面板采用原裝高透低鐵鋼化玻璃封裝，透光率和機(jī)械強(qiáng)度高;
　　
　　接線盒采用防水防潮設(shè)計(jì);
　　
　　高可靠性，不受地理環(huán)境影響，適用于無人職守條件;
　　
　　陽極氧化鋁合金結(jié)構(gòu)邊框，輕便、抗機(jī)械強(qiáng)度高;
　　
　　組件使用25年后功率下降不超過使用前的20%;
　　
　　組件在外加直流電壓540V時(shí)，1分鐘內(nèi)無擊穿現(xiàn)象。
　　
　　絕緣電阻：≥100MΩ
　　
　　環(huán)境條件：能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14007-92《陸地用太陽電池組件總規(guī)范》及GB/T9535-1998《地面用晶體硅光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和定型》規(guī)定的各項(xiàng)要求和試驗(yàn)方法，滿足標(biāo)書所提要求。太陽電池在下列條件下連續(xù)工作滿足其所有性能指標(biāo)：
　　
　　環(huán)境溫度：-40℃～+85℃
　　
　　相對(duì)濕度：≤95%
　　
　　海拔高度：6500米
　　
　　一天中zui大溫度變化：50℃
　　
　　zui大積雪厚度：20cm
　　
　　zui高風(fēng)速：36m/s
　　
　　平均*時(shí)間（MTBF）：太陽電池組件在20年使用時(shí)間內(nèi)，其平均*時(shí)間不小于10萬小時(shí)以上。
　　
　　尺寸（長(zhǎng)/寬/高）1970mm/990mm/50mm重量26.8kg
　　
　　2.電池陣列設(shè)計(jì)
　　
　　2.1太陽能光伏組件串并聯(lián)方案
　　
　　A、在當(dāng)?shù)貁ui低氣溫條件下運(yùn)行時(shí)，組件串的開路電壓值VOC應(yīng)低于逆變器的zui高直流輸入電壓值;
　　
　　B、在當(dāng)?shù)貁ui高氣溫條件下運(yùn)行時(shí)，組件串的zui大功率電壓值Vpm應(yīng)高于逆變器MPPT工作范圍內(nèi)的zui低直流輸入電壓值;
　　
　　C、組件串的總電流不高于逆變器的zui大直流輸入電流值;
　　
　　D、輸入同一臺(tái)逆變器的組件串，要通過對(duì)組件的參數(shù)分選、位置安排，使其電壓值之間的差別控制在5%以內(nèi)。
　　
　　2.2光伏陣列設(shè)計(jì)方案
　　
　　光伏陣列傾角設(shè)計(jì)
　　
　　方案一：
　　
　　傾角直接按屋面支架角度平鋪，不用做支撐角度。
　　
　　方案二：
　　
　　傾角為17度，需要支架材料做支撐。
　　
　　3.支架系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　
　　支架構(gòu)件采用材料為鋁合金和熱鍍鋅方鋼型材，材料的選用和設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定。
　　
　　3.1支架載荷要求
　　
　　支架的荷載和荷載效應(yīng)計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定：
　　
　　1）風(fēng)荷載、雪荷載和溫度荷載應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009取25年一遇的荷載數(shù)值。
　　
　　2）無地震作用效應(yīng)組合時(shí)，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式確定：
　　
　　式中：
　　
　　--荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值;
　　
　　--*荷載分項(xiàng)系數(shù);
　　
　　--*荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;
　　
　　--溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng);
　　
　　--風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;
　　
　　--雪荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;
　　
　　、--分別為溫度作用和雪荷載的組合值系數(shù)，分別取為0.6和0.0或0.6和0.2;
　　
　　、、--分別為風(fēng)荷載、溫度作用和雪荷載的分項(xiàng)系數(shù)。
　　
　　3）無地震作用效應(yīng)組合時(shí)，位移計(jì)算采用的各荷載分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)取為1.0;承載力計(jì)算時(shí)，荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按下表采用。
　　
　　荷載組合
　　
　　*荷載、風(fēng)荷載和溫度作用1.21.41.4-
　　
　　*荷載、風(fēng)荷載、溫度作用和雪荷載1.21.41.41.4
　　
　　注：1：當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)，對(duì)由*荷載控制的組合應(yīng)取1.35;當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)
　　
　　構(gòu)有利時(shí)，應(yīng)取1.0。當(dāng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)抗傾覆或抗滑移時(shí)，宜采用0.9。
　　
　　2“-”號(hào)表示組合中不考慮該項(xiàng)荷載或作用效應(yīng)。
　　
　　3.2支架的防腐要求
　　
　　1）支架在構(gòu)造上應(yīng)便于檢查和清刷。
　　
　　2）當(dāng)鋁合金材料與除不銹鋼以外的其他金屬材料或與酸、堿性的非金屬材料接觸、緊固時(shí)，應(yīng)采用材料隔離。
　　
　　3）鋁合金支架應(yīng)進(jìn)行表面防腐處理，可采用陽極氧化處理措施，陽極氧化膜的厚度應(yīng)
　　
　　4.并網(wǎng)逆變器
　　
　　并網(wǎng)逆變器是并網(wǎng)光伏電站中的核心設(shè)備，它的可靠性、高性能和安全性會(huì)影響整個(gè)光伏系統(tǒng)。對(duì)于大型光伏并網(wǎng)逆變器的選型，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的指標(biāo)比較：
　　
　　光伏并網(wǎng)必須對(duì)電網(wǎng)和太陽能電池輸出情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)周圍環(huán)境做出準(zhǔn)確判斷，完成相應(yīng)的動(dòng)作，如對(duì)電網(wǎng)的投、切控制，系統(tǒng)的啟動(dòng)、運(yùn)行、休眠、停止、故障的狀態(tài)檢測(cè)，以確保系統(tǒng)安全、可靠的工作。
　　
　　由于太陽能電池的輸出曲線是非線性的，受環(huán)境影響很大，為確保系統(tǒng)能zui大輸出電能，需采用zui大功率跟蹤控制技術(shù)，通過自尋優(yōu)方法使系統(tǒng)跟蹤并穩(wěn)定運(yùn)行在太陽能光伏系統(tǒng)的zui大輸出功率點(diǎn)，從而提高太陽能輸出電能利用率。
　　
　　逆變器輸出效率：逆變器在滿載時(shí)，效率必須在95%以上。在50W/m2的日照強(qiáng)度下，即可向電網(wǎng)供電，在逆變器輸入功率為額定功率10%時(shí)，也要保證90%以上的轉(zhuǎn)換效率。
　　
　　逆變器的輸出波形：為使光伏陣列所產(chǎn)生的直流逆變后向公共電網(wǎng)并網(wǎng)供電，就必須是逆變器的輸出電壓波形、幅值及相位與公共電網(wǎng)一致，實(shí)現(xiàn)無擾平滑電網(wǎng)供電。
　　
　　逆變器輸入直流電壓的范圍：要求直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍，由于太陽能電池的端電壓隨負(fù)載和日照強(qiáng)度的變化范圍比較大，這就要求逆變器在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)正常工作，并保證交流輸出電壓穩(wěn)定性。
　　
　　光伏發(fā)電系統(tǒng)作為分散供電電源，當(dāng)電網(wǎng)由于電氣故障、誤操作或自然因素等外部原因引起的中斷供電時(shí)，為防止損壞用電設(shè)備以及確保電網(wǎng)維修人員的安全，系統(tǒng)必須具有孤島保護(hù)的能力。
　　
　　另外應(yīng)具有顯示功能：通訊接口;具有監(jiān)控功能;寬直流輸入電壓范圍;完善的保護(hù)功能等。
　　
　　5.防雷光伏匯流箱
　　
　　防雷匯流箱減少光伏組件與逆變器之間連接線，便于安裝、維護(hù)和提高可靠性。
　　
　　5.1防雷光伏匯流箱特點(diǎn)
　　
　　光伏直流保險(xiǎn)絲，正負(fù)極都配有熔絲
　　
　　光伏高壓防雷器
　　
　　組串電流異常報(bào)警
　　
　　組串電壓異常報(bào)警
　　
　　防火災(zāi)報(bào)警功能
　　
　　防雷器失效報(bào)警
　　
　　斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)（需可選附件）
　　
　　IP65防護(hù)等級(jí)，滿足室外安裝的使用要求
　　
　　zui高直流電壓可達(dá)1000V
　　
　　帶防雷保護(hù)的PV自供電電源
　　
　　無線監(jiān)控（需可選附件）
　　
　　TüV認(rèn)證，金太陽認(rèn)證
　　
　　5.2防雷光伏匯流箱參數(shù)
　　
　　1、電池串列zui高輸入電壓：DC1000V
　　
　　2、電池串列輸入電流：10A
　　
　　3、輸入回路數(shù)：4回
　　
　　4、熔斷器額定電流：11A
　　
　　5、zui大輸出電流：10×11A
　　
　　6.系統(tǒng)防雷裝置設(shè)計(jì)
　　
　　全場(chǎng)除避雷針外擬設(shè)一總的接地網(wǎng)，本著“一點(diǎn)接地”的原則，將光伏組件及支架、各高低壓電氣設(shè)備的外殼、各防雷模塊接地側(cè)、屋頂避雷帶的接地網(wǎng)進(jìn)行可靠地電氣連接。考慮升壓變電所采用綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，為滿足微機(jī)監(jiān)控、保護(hù)系統(tǒng)對(duì)接地電阻的要求，全場(chǎng)除避雷針接地外總接地電阻應(yīng)達(dá)到規(guī)程規(guī)定不大于1Ω的要求，以保證設(shè)備及人身安全，同時(shí)應(yīng)滿足接觸電勢(shì)及跨步電壓的要求;避雷針接地系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，和其他接地系統(tǒng)的地下距離不小于3m，接地電阻不大于10Ω。若接地電阻不滿足要求，可通過深埋于含水層或加降阻劑的方法進(jìn)行處理。