3个1MW 光伏并网发电系统方案及案例分析

中心议题：
    *  1MW 户外房方案设计
解决方案：
    *  地面光伏发电系统
    *  光电建筑发电系统

一  概述

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有所不同。本文主要介绍光伏发电系统三种常见方案：方案一适用于地面光伏发电系统，方案二和方案三适用于光电建筑发电系统。

二  系统组成

光伏并网发电系统主要组成如下：
（1）光伏电池组件及其支架；
（2）光伏阵列汇流箱；
（3）直流配电柜；
（4）光伏并网逆变器；
（5）接入系统设备；
（6）系统的通讯监控装置；
（7）系统的防雷及接地装置；
（8）土建、配电房等基础设施；
（9）系统的连接电缆及防护材料。

三 1MW发电系统方案

3.1 方案一

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。系统原理框图如下：

3.2 方案二

此方案适用于光电建筑发电系统，系统采用分布式并网的设计方案，将 1MW 系统分成 4 个 250kW 的并网发电单元，通过 4 台 SG25OK3（250kW）并网逆变器接入 0.4kV 交流电网，实现并网发电。此类电站一般容量较小，采用低压侧并网方式，自发自用，光伏电站总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域的最大负荷的 25%。系统接线原理图如下：





3.3 方案三

此方案适用于光电建筑发电系统，系统采用分布式并网的设计方案，适用于建筑屋顶面积较小，如学校、住宅小区等。1MW 系统分成 10 个 100kW 的并网发电单元，通过 10 台SG100K（100kW）并网逆变器接入 0.4kV 交流电网，实现并网发电。同方案二一样，此类电站一般容量较小，采用低压侧并网方式，自发自用，光伏电站总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域的最大负荷的 25%。系统接线原理图如下：





注：

以上方案中汇流箱的数量是按照单块光伏组件的功率为 210Wp 左右计算的，仅供参考，
在实际应用中，汇流箱的配置按实际组件参数确定。
对于光电建筑发电系统，需要考虑建筑美观因素，导致光伏组件规格和朝向不一致，
从而需要配置不同规格的逆变器，针对这种情况，需要综合考虑实际情况，进行系统的优化设计。
低压侧并网接入方式分为可逆流和不可逆流，方案二和方案三按可逆流接入方式设
计。
并网发电系统的实际接入由当地供电部门进行设计。



附 1MW户外房方案（SG1000KS）

1.产品简介

SG1000KS大功率光伏并网逆变房主要应用于大中型的光伏电站，采用户外移动房的方式将并网逆变器、交直流配电柜和监控单元进行了集成设计，满足大中型光伏电站模块化设计、快速安装的需要，保证光伏电站长期、可靠、安全的发电。



2. 基本参数

外形尺寸（长x宽x高）：8760x2460x2900mm
重量：10吨（含设备）
内含设备：
  直流配电柜：PMD-D500K,2台
  光伏并网逆变器：SG500KTL，2台
  交流配电柜：PMD-A1000K（选配）
  综合柜：1台
  连接电缆：1套（选配）
最大直流输入功率：1100KWp
直流输入路数：2*16路
最大直流输入电压：DC900V
最大功率电压跟踪范围：DC450V-DC820V
交流输出额定功率：1000KW
最大效率：98.5%
欧洲效率：98%
额定电网电压及频率：三相AC270V，50Hz（2路）
允许电网电压及频率范围：AC210V-310V，47Hz-51.5Hz
辅助电源：AC380/220V、50Hz（10kW）
通讯接口：RS485（标配），以太网(选配)
使用温度范围：-25℃-+55℃
防护等级：IP54

3.SG1000KS大功率光伏并网逆变房原理框图





4.SG1000KS大功率光伏并网逆变房的主要性能及特点
  *  移动房适合野外使用，使用寿命长达30年，移动房的整体分为底座、房体和房顶三个部分，底座采用180号镀锌槽钢拼装焊接而成，承担整个机房的重量；房体的立柱外板采用2.5厚的镀锌钢板，立柱内板为2.0的镀锌钢板焊接而成，立柱与底座整体焊接成框架结构，墙壁采用钢板下面整体铺装50厚阻燃型聚丙乙烯复合板，门板采用铝型材加复合板结构，墙壁和门上装百叶窗；房顶的外板采用2.0厚的钢板，内侧加装50厚阻燃型聚丙乙烯复合板，起到隔热保温的作用；
  * 移动房的进气排风级防沙设计：房体墙壁的下方开孔后加装百叶窗，百叶窗内侧加过滤网和过滤棉，起到防沙和防尘的作用，进气孔的大小根据设备的实际排风量计算；设备的热量通过集风道直接排送到房外，开孔处加装百叶窗和过滤网，房子内部的热量通过房顶的风扇排出；
  * 防水、防雨处理，房顶、房体墙壁和底座均有防雨水功能，开门的百叶窗处均加有防雨水的密封条；
  * 移动房的输入输出连接电缆从移动房下部的地沟走线，接线方便可靠。
  * 移动房放置在平整和高出周围地面的地方，地基应有一定的承重能力，地沟从机房的下面穿过，并将机房固定在地基上，能抗雪、抗震、防暴雨等恶劣的自然环境；
  * 移动房造型美观、环保，可实现整体起吊、运输，安装方便快捷。

5.SG1000KS大功率光伏并网逆变房内部布置图







6. 1MW光伏并网发电系统原理框图