本项目的电池组件可选用弘阳新能源科技有限公司自产的功率250Wp 的多晶硅太阳电池组件，其工作电压约为30.2V，开路电压约为 37.8V。根据SG100k3并网逆变器的 MPPT 工作电压范围（450V～820V）， 每个电池串列按照 20 块电池组件串联进行设计，50kW 的并网单元需配置 20个电池串列，逆变器装机容量为50KW，需太阳能电池板共200块。

为了减少光伏电池组件到逆变器之间的连接线，以及方便维护操作，建议直流侧采用分段连接，逐级汇流的方式连接，即通过光伏阵列防雷汇流箱（简称“汇流箱”）将光伏阵列进行汇流。此系统还要配置直流防雷配电柜，该配电柜包含了直流防雷配电单元。其中：直流防雷配电单元是将汇流箱进行配电汇流接入 ZEVERSOLAR逆变器；经三相计量表后接入电网。

另外，系统应配置 1 套监控装置，可采用 RS485 或 Ethernet（以太网）的通讯方式，实时监测并网发电系统的运行参数和工作状态。50KW光伏并网发电示意图如图所示。X委项目将1台逆变器并联接入0.4KV电网。

图6-4 并网发电示意图

本项目光伏组件铺设在X委的楼顶的屋面上。面积及装机容量如表6.4所示：

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表6.4 沈阳工程学院分布式光伏电站项目汇总表 名称 X委 楼顶面积（m） 320 2装机容量(kW) 50 6.4.2 光伏子方阵设计 6.4.2.1 光伏子方阵容量

考虑到房屋的实际情况每个光伏方阵容量、汇流箱、直流汇流屏及逆变器等因素，经技术经济比较后确定光伏子方阵的容量为 50kW。

6.4.2.2 光伏组件布置方式

根据选定的光伏组件和逆变器形式与参数，结合逐时太阳能辐射量与风速、气温等数据，确定晶硅光伏组件组串数为：20，汇流形式为：12进1出。 6.4.2.3 光伏组件支架设计

本项目光伏组件直接安装在支架上。

6.4.3 汇流箱布置方案

汇流箱安装在支架或钢构上，具有防水、防灰、防锈、防晒，防雷功能，防护等级IP65 及以上，能够满足室外安装使用要求；安装维护简单、方便、使用寿命长。直流汇流箱为12路输入1路输出，带防雷模块。

柜体可采用的不锈钢板，不锈钢板的厚度≥1.2mm；框架和外壳具有足够的刚度和强度，除满足内部元器件的安装要求外，还能承受设备内外电路短路时的电动力和热效应，不会因设备搬运、吊装、运输过程由于受潮、冷冻、撞击等因数而变形和损坏。柜体的全部金属结构件都经过特殊防腐处理，以具备防腐、美观的性能；通过抗震试验、内部燃弧试验；柜体采用封闭式结构，柜门开启灵活、方便；元件特别是易损件安装便于维护拆装，各元件板应有防尘装置；柜体设备要考虑通风、散热；设备应有保护接地。汇流箱进线配置光伏组件串电流检测模块，模块电源自供；功耗小于 15W；串行通讯接口1 个，RS485 方式；采样处理12路光伏电池板电流（0～12A），采样精度不低于0.5%。

可根据监控显示模块对每路电流进行测量和监控，可远程记录和显示运行状况，无须到现场。

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6.5 年上网电量估算

6.5.1 光伏发电系统效率分析

并网光伏系统的效率是指:系统实际输送上网的交流发电量与组件标称容量在没任何能量损失的情况下理论上的能量之比。标称容量 1kWp 的组件，在接受到 1kW/ m2太阳辐射能时理论发电量应为 1kWh。 根据太阳辐射资源分析所确定的光伏电站多年平均年辐射总量，结合初步选择的太阳能电池的类型和布置方案，进行光伏电站年发电量估算。光伏系统总效率暂按75%计算。 6.5.2 年上网电量估算

按吕梁地区年平均有效发电日辐照量为4.606( kWh/m2.a)，平均年有效发电辐照量1681.28( kWh/m2.a)计算。平均年有效发电小时数1681.28小时计算。

X委分布式光伏电站项目装机容量为50kWp。 全年发电量约等于：1600×50＝80000kWh=8万kWh

光伏电站占地面积大，直流侧电压低，电流大，导线有一定的损耗，本工程此处损耗值取2%。

大量的太阳能电池板之间存在一定的特性差异，不一致性损失系数取3%； 考虑太阳能电池板表面即使清理仍存在一定的积灰，遮挡损失系数取5%； 光伏并网逆变器的效率（无隔离变压器，欧洲效率）约为98%～98.5%， 干式变压器的效率达到98.7%。

考虑到光伏电厂很少工作在满负荷状态，绝大多数时间都工作在较低水平，且晚上不发电时还存在空载损耗，故本工程逆变器效率按98%计算，

升压变压器效率按98%考虑（两级升压，损耗需考虑两次）； 早晚不可利用太阳能辐射损失系数3%， 光伏电池的温度影响系数按2%考虑， 其它不可预见因素损失系数2%。

系统效率为：98%×97%×95%×98%×98%×98%×97%×98%×98%=79.18% 全年上网电量约等于：33844702.68×79.18%＝3044235.58kWh=304.4万kWh 按照实际装机容量50kWp计算的上网年等效利用小时数为： 80000kWh÷50kW=1600小时

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组件使用10年输出功率下降不得超过使用前的10%：组件使用20年输出功率下降不得超过使用前的20%：组件使用寿命不得低于25年。

在计算发电量时，需要主要考虑以下损失：交、直流线路损失3%；光伏组件表面尘土遮盖损失8%-10%；逆变器损失5%-10%；环境温度造成的发电量损失2%；

折合以上各折减系数，光伏系统总效率为75％。

根据太阳辐射能量、系统组件总功率、系统总效率等数据,可预测2286.78kWp光伏发电系统的年总发电量。

预测发电量＝系统容量×光伏组件表面辐射量×系统总效率。

按以上公式计算，将水平面的太阳辐射折算到单轴跟踪系统的光伏阵列平面上进行仿真计算，X委内可铺设太阳能电池方阵的建筑楼顶总面积为320平方米，计划可安装电池组件的规划容量为50KW，实际装机容量为50kWp，得出首年发电量8万kWh, 则整个并网发电系统的25年总发电量为200万kWh，考虑系统25年输出衰减20%，则年平均发电量为6.4万kWh。

7 电气

7.1 电气一次

7.1.1 接入电网方案

接入特点与方式：

※ 就近低压并网，降低损耗，提高效率； ※ 局部故障检修时不影响整个系统的运行； ※ 用电高峰时提供大量电力，有助于城市电网调峰； ※ 便于电网的投切和调度； ※ 方便运行维护；

国家电网在《分布式电源接入电网技术规定》中指出：“分布式电源总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%”。

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