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1500V光伏系統(tǒng)在屋頂分布式光伏項目上的設計探討
[ 通信界 | 固德威光伏逆變器 | www.6611o.com | 2022/11/4 23:02:15 ]
 

1500V系統(tǒng)相對1000V系統(tǒng),其直流側(cè)電壓從1000V提升到1500V,交流側(cè)從500V提升至800V,因而在提升電站發(fā)電效率、降低系統(tǒng)損耗、減少工程造價上有明顯優(yōu)勢。

為了將1500V光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢引用到屋頂分布式光伏電站中來,小固借助工程案例,分享1500V光伏系統(tǒng)在屋頂分布式光伏項目上的設計經(jīng)驗,從系統(tǒng)設備選型、系統(tǒng)設計方案等方面重點介紹1500V系統(tǒng)設計過程。

01工程概況

本期光伏裝機總?cè)萘繛?.4MWp,其中屋頂安裝安裝530W單晶硅光伏組件7200塊,車棚共安裝530W單晶硅光伏組件300塊,綠化帶共安裝530W單晶硅光伏組件802塊;24塊組件一串接入1500V 225kW逆變器,逆變器共計16臺,每4臺逆變器接1臺1250kVA的升壓變升壓到10kV并網(wǎng),項目為自發(fā)自用,余電上網(wǎng)模式,并網(wǎng)電壓等級為10kV接入,共1個并網(wǎng)點。

02主要設備選型

2.1 光伏組件選型

本工程為1500V系統(tǒng),重點應該選用通過1500V系統(tǒng)認證的光伏組件。本設計采用單晶高效半片組件,組件峰值功率為530W,組件參數(shù)如下表:

工商業(yè)項目這樣做,每瓦節(jié)省0.05元!

2.2 逆變器選型

逆變器要遵循高可靠、高效率、寬范圍、高質(zhì)量、高性價比的原則,特別是采用1500V系統(tǒng),逆變器的輸入電壓決定著直流側(cè)的系統(tǒng)電壓等級。本設計采用組串式逆變器,單機功率225kW,逆變器參數(shù)如下表:

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2.3 升壓箱變選型

升壓箱變采用戶外布置型式,選擇預裝式箱變,變壓器采用雙繞組干式變壓器,容量為1250kVA。本項目逆變器輸出電壓為800V系統(tǒng),電網(wǎng)側(cè)為10kV配電系統(tǒng),升壓箱變主要參數(shù)見下表:

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中性點不接地。

2.4 交流電纜選型

本設計逆變器額定輸出線電壓為800V,升壓箱變中性點為不接地系統(tǒng),當發(fā)生單相接地故障時,中性點對地電位上升為相電壓,接地相電壓為零,非接地相電壓上升線電壓,且故障時間可能持續(xù)8h以上,因此電纜相對絕緣屏蔽或金屬套之間額定電壓宜選擇133%的使用回路工作相電壓,即800V,顯然常用的0.6/1kV電力電纜不適用于本系統(tǒng),因此需要選擇更高絕緣水平的1.8/3kV的電力電纜。本次建議選擇ZRC-YJV22-1.8/3kV-3*95mm?。

03光伏系統(tǒng)關(guān)鍵設計

3.1 組件排布設計

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整體項目容量設計

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廠房組件排布圖

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停車棚組件排布圖

3.2 組串設計

考慮組串靈活布置以及適配逆變器超配能力,本工程多采用24~26片組件為一串的排布方式。

比較1500V系統(tǒng)和1100V系統(tǒng)應用在工商業(yè)屋頂?shù)娘L險:

·      24~26塊一串,系統(tǒng)電壓為1180.8 V ~1279.2V,實際上電壓并未超過1100V系統(tǒng)太高。

·      1500V系統(tǒng)的電流并未增大,電流小,電弧的能量就小,更容易熄滅,危害波及面也更小,跟1100V系統(tǒng)比相對安全。

綜合以上分析在1500V組串式方案逆變器靠近屋頂,直流路徑短,直流節(jié)點簡單無匯流,電能逆變后經(jīng)過交流傳輸,在1500V系統(tǒng)上電氣安全上更有保障,更適合于1500V系統(tǒng)。

3.3 電氣一次設計

容量為4400kW的光伏組件分組串接入16臺225kW并網(wǎng)逆變器,逆變器輸出經(jīng)過4臺1250KVA變壓器由800V升至10千伏后,接至光伏電站母線,再通過1回10千伏線路接至該廠區(qū)現(xiàn)有的高壓配電房的10千伏母線,利用用戶原線路接入順天103線。

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現(xiàn)有高配室10KV接線圖

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新建高壓組柜10KV接線圖

3.4 電氣二次設計

接入10KV系統(tǒng)的光伏發(fā)電站采用集線路保護功能,防孤島保護功能,安全自動裝置功能等多功能一體化集成裝置;二次設備功能符合GB/T 19964-2012標準。

此光伏所接入企業(yè)用戶的電源線路為10千伏專線,此專線兩端微機保護應改造為光纖差動保護,光纖采用直連方式。

總進線斷路器處,分布式電源饋線斷路器配置的繼電保護和安全自動裝置符合以下技術(shù)要求:系統(tǒng)繼電保護應使用專用的電流互感器和電壓互感器的二次繞組,電流互感器準確級宜采用5P,10P級,電壓互感器準確級宜采用0.5P,3P級。

光伏電站內(nèi)需具備交直流電源和UPS電源,供新配置的保護裝置,測控裝置,在線監(jiān)測裝置等設備使用。

接入此光伏電站后:上級變電站此線路的重合閘方案,根據(jù)光伏防孤島的需求調(diào)整,還需調(diào)整上級變電站側(cè)的相關(guān)保護定值和自動裝置定值,滿足專線用戶的安全運行。

接入10KV系統(tǒng)的光伏發(fā)電站采用集線路保護功能,防孤島保護功能,安全自動裝置功能等多功能一體化集成裝置;二次設備功能符合GB/T 19964-2012標準。

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電能量計算

當自發(fā)自用時,在并網(wǎng)點單套設置并網(wǎng)電能表;當余量上網(wǎng)時,還應在產(chǎn)權(quán)分界點(最終按用戶與業(yè)主計量協(xié)議為準)設置同型號,同規(guī)格,準確度相同的主,副關(guān)口計量電能表各一塊。主,副表應有明確標志。

電能表裝設地點計量裝置部分需可封閉。10KV電能計量裝置應采用計量專用電壓互感器(準確度0.2),電流互感器(準確度0.2S)。

需在上級變電站專線間隔處裝設滿足GB/T 19862《電能質(zhì)量監(jiān)測設備通用要求》標準要求的A類電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置一套;電能質(zhì)量監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)應至少保存一年。

遠動信息傳輸

遠動系統(tǒng):以10千伏接入時,應由本體監(jiān)控系統(tǒng)采集和傳輸運行信息,本體條件不具備時,應獨立配置遠方終端,采集相關(guān)信息

在上一級相應的通信設備,建立相應的通信通道。

二次安全防護

若站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)存在信息交換,應按照二次安全防護要求采取安全防護措施。

在項目前期階段提供“安全防護方案”在調(diào)度部門備案。

小 結(jié)

1500V系統(tǒng)使用的逆變器數(shù)量、相應的線纜、開關(guān)設備均有所降低,整個初始投資成本可節(jié)省0.025~0.05元/W,對于提升工商業(yè)屋頂項目整體收益是非常有效的方案。在整縣推進中1500V是大型地面電站的主流解決方案,未來在屋頂上應用也會越來越多。

 

1604作者:固德威光伏逆變器 來源:通信界 編輯:顧北

 

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