地面并网太阳能电站

    光伏并网发电系统由光伏电池组件、光伏防雷汇流箱、光伏并网逆变器组成；由光伏电池组件组成的光伏电池阵列在太阳光的照射下，产生一定的直流电压和电流，经过防雷汇流箱汇聚到并网逆变器直流输入端，逆变器将直流电转换成低压交流。

太阳能光伏并网发电是通过光伏组件把太阳能转化为直流电能，经过直流    配电后，通过并网逆变器，把直流电转化为交流电能接入电网。目前国内光伏并网发电系统常见的类型有地面光伏发电系统和光电建筑发电系统。不同类型的发电系统其设备选型和接入方式不同。本文主要介绍地面光伏发电系统。

 光伏并网发电系统主要组成如下：光伏电池组件及其支架；光伏阵列汇流箱；直流配电柜；光伏并网逆变器；接入系统设备；系统的通讯监控装置；系统的防雷及接地装置；土建、配电房等基础设施；系统的连接电缆及防护材料。占地面积约10000平米左右。

此方案适用于地面光伏发电系统，系统采用分块发电，集中并网方式。此类电站一般采用1MW为一子系统，整个电站由若干个1MW子系统组成，每个1MW子系统输出经汇流后集中并网。每个1MW子系统设计为2个500KW并网发电单元，配置2台500KW并网逆变器，型号为SG500KTL，不含隔离变压器，输出额定电压为三相270V，50Hz；经过1台高效10KV双分裂升压变压器（0.27/0.27/10KV,1000KVA）T接入本地的10KV中压电网（此双分裂升压变压器需要定制，用户自配），实现并网发电功能。

设备介绍

◆并网逆变器

  采用32为数字信号处理器作为控制CPU，运用带模糊控制的SVPWM调制策略，经过优化的***大功率点跟踪技术可以保证设备的高效输出；采用新型矢量控制技术，可以抑制三相不平衡对系统的影响，并同时提高直流电压利用率，拓展了系统的直流电压输入范围；使用全光纤驱动技术，可靠避免了系统的误触发并大大降低了电磁干扰对系统的影响，从而增强了整机的稳定性与可靠性；具有直流输入手动分断开关、交流电网手动分断开关和紧急停机操作按钮，便于维护和操作；按照IEEE1547、UL1741等国际标准要求进行产品设计，具有先进的孤岛效应检测方案、完善的保护功能和监控功能，提供RS485通讯接口，并遵循Modbus通讯协议；具有有功功率调节功能和功率因数调节功能；具有低电压穿越功能，在电网电压跌落一段时间内可以持续并网发电，支撑电网电压恢复正常. 

◆光伏阵列汇流箱

为了减少电池组件到逆变器之间的连接线，以及方便维护操作，在户外配置光伏阵列汇流箱，该汇流箱可直接安装在电池支架上。光伏阵列汇流箱性能特点如下：

1)户外壁挂式安装，防水、防锈、防晒，满足室外安装使用要求；

2)可同时接入16路电池串列，每路电池串列的***大开路电压为DC900V；电池串列输入的***大电流为15A；

3)每路电池串列配有光伏专用高压直流熔丝进行保护，其耐压值为DC1000V；

4)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高压防雷器，直流输出母线端配有可分断的直流断路器；

5)汇流箱内部配有光伏组串监控单元，通过霍尔电流传感器，实时监测光伏组串的电流进行监视，对外提供RS485通讯接口，支持标准ModbusRTU协议，通信协议对用户开放，方便系统集成；

◆直流配电柜

直流配电柜的性能特点如下：

1）每台直流配电柜***大可接入16台16路汇流箱；

2）直流输入回路都配有可分断的直流断路器和防反二极管；

3）直流输出回路配置光伏专用防雷器；

4）直流输出回路配置1000V直流电压显示表；

5）直流配电柜可根据系统实际要求定制，直流输出母线可根据接入的逆变器数量进行分段，原理框图如下

◆交流配电柜

交流配电柜的性能特点如下：

1）交流配电柜主要满足交流配电，方便逆变器交流接入的汇流；

2）交流配电柜输入输出配置交流断路器，方便维护和操作；

3）交流输出母线配置电度表，实现对并网发电系统的计量；

4）交流输出母线安装交流防雷器，防止感应雷对设备造成损坏；

5）交流配电柜可根据系统实际要求定制，交流输出母线可根据系统需要进行分段，原理框图如下：

◆系统监控装置

采用高性能工业控制PC机作为系统的监控主机，配置光伏并网系统多机版监控软件，采用RS485通讯方式，连续对所有并网逆变器的运行参数和工作状态进行监测。

 ◆数据采集器：

数据采集器用于并网系统中对逆变器、汇流箱和环境检测仪的通讯。本设备采用标准的数据通讯接口，包括RS485/232标准串口，USB，网络通讯等。多种方式，***大限度的与用户现有系统相兼容，降低成本。

数据采集器具有以下特性:

1.远程控制和监测

2.通过RS232，RS485或以太网与上位机进行通讯

3.内置数据存储器

4.数据采集和存储方便

5.具有多路模拟量采集端口

◆工业PC机及监控软件

 1)监控主机和系统特点如下：

ARK-3360L***大安装厚度仅为69mm，完全适合空间有限的安装条件低功耗下的高扩展性能，采用PentiumM处理器，支持宽范围电源DC12V-24V。

系统芯片组Intel852GMGMCH或Intel855GME芯片组IntelICH4芯片组400

MHzFSBBIOS4M位FlashBIOS，支持即插即用和APM1.2系统内存1x200线SODIMM插槽1xDDR200线SODIMM内存，***大支持1G。

动态视频内存，***高32M。显示接口：CRT接口，支持36位LVDS接口。

以太网以太网控制器Intel82551ER10/100BaseT，键盘/鼠标支持PS/2鼠标和PS/2键盘。

工作温度当系统安装工业级CF卡时：-20-60℃当系统安装2.5寸硬盘时：0-45

℃相对湿度95%40℃，无凝结。

2)并网系统的网络版监控软件（suninfoinsight）功能如下：

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。

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因包括以下内容：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；

3)监控软件具有集成环境监测功能，能实现环境监测功能，主要包括日照强度、风速、风向、环境温度和电池板温度（选配）等参量。

4)可每隔5分钟存储一次电站所有运行数据，包括环境数据。

5)能够分别以日、月、年为单位记录和存储数据、运行事件、警告、故障信息等。

6)可以连续存储20年以上的电站所有的运行数据和所有的故障纪录。

7)可以以电子表格的形式存储运行数据，可以图表的形式显示电站的运行情况。

8)可提供多种远端故障报警方式，至少包括：SMS（短信）方式，E_MAIL方式。

9)监控主机同时提供对外的以太网接口，即用户可以通过网络方式，异地实时查看并网逆变系统的实时运行数据以及历史数据和故障数据。

◆环境监测仪

本系统可配置1套环境监测仪(如下图所示)，用来监测现场的环境情况：

该装置由风速传感器、风向传感器、日照辐射表、测温探头、控制盒及支架组成，适用于气象、军事、船空、海港、环保、工业、农业、交通等部门测量水平风参量及太阳辐射能量的测量。可测量环境温度、风速、风向和辐射强度等参量，其RS485通讯接口可接入并网监控装置的监测系统，实时记录环境数据。