《【技术方案】光储充一体化系统技术方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【技术方案】光储充一体化系统技术方案.docx（56页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、加油站光储充系统技术方案第一章总论11.1 项目简述I1.2 项目实施依据和内容I1.3 项目概要2第二章建设地址及建设条件42.1 项目建设地址42.2 建设条件4第三章建设方案及内容63.1 建设目标63.2 设计依据63.3 项目总体方案设计83.4 储能系统建设方案103.5 光伏系统建设方案213.6 充电桩系统建设方案313.7 智慧能源管理系统（平台）建设方案333.8 电气设计方案513.9 土建工程方案52第一章总论 项目名称：建设性质： 建设单位： 建设地点： 建设期： 资金来源：建设单位自筹。1.2项目实施依据和内容1.2.1 项目依据国务院关于印发“十三五”节能减排综合
2、工作方案的通知（国发201674号）; 国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见（国发201324号）； 国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见（国办发201435号）; 国家电网有限公司关于推进综合能源服务业务发展2019-2020年行动计划的通知（国家电网营销2019173号）； 国家电网公司关于全面深化改革的意见（国家电网办2017l号）；国家电网公司关于在各省公司开展综合能源服务业务的意见(2017年10月22日)；能源发展“十三五”规划、能源生产和消费革命战略(2016-2030); 电力发展“十三五”规划(20162020年)； 太阳能发展“十三五”规划； 项目建设单位提
3、供的其它基础资料；项目建设单位委托编制可研报告的合同。1.2.2项目内容通过分析项目建设地址和建设条件，建设一套综合能源服务示范系统，包括：光伏+储能+充电系统+微电网能量管理系统，通过采用先进能量管理系统平台实现能源信息管控及过程监控与优化配置，最终实现企业级用户多种类能源经济、合理使用，提用电经济效益和能源管理水平。1 -3项目概要1.1.1 建设目标紧紧抓住新一轮能源技术革命、信息通讯技术革命和产业融合发展新机遇，以提升用电经济效益和能源管理水平为抓手，依托多益公司，新建一套光伏+储能+充电系统，助推国网供电公司成为地区综合能源服务领域主要践行者、深度参与者、重要推动者和示范引领者，践行
4、国网公司“三型两网、世界一流”战略目标。1.1.2 建设规模和主要内容1.1.3 .1建设规模：建成一套光储充一体化的综合能源应用示范系统。1.1.4 2.2主要建设内容(1)新建80kWp的分布式光伏电站；(2)新增一套IOokW/20Okwh储能系统；(3)新增1台60kW双枪一体直流大功率充电桩；(4)新建智慧能源管理系统(EMS)o第二章建设地址及建设条件2.1项目建设地址2.Ll项目选址原则 符合国家、地区和城乡规划的要求。 能满足原材料、能源、水资源供应和人力需求。 尽力做到降低建设投资，节省运费，减少成本，提高利润。 注意环境保护，以人为本，减少对生态和环境的影响。2. 优先在新
5、能源资源和利用条件好的大型企业、产业园区、高新技术产业区实施，发挥带动引领作用，提高区域内能源消费中新能源比例。3. 1.2项目建设地址4. 1.3项目用地情况5. 2建设条件6. 2.1地形地貌、水文地质情况区内地层主要由第四纪上更新统冲、洪积、亚粘土、粘土组成。颜色黄褐棕红，硬坚硬状，具有灰白色网纹特征。土层致密坚实呈硬塑性状态，承载力3050tr112,不透水，厚达1830m0本项目的储能系统和充电桩在加油站停车场上建设，可以利用现有的电缆沟敷设电缆，无需大面积开挖。光伏组件一部分安装在屋顶，另一部分利用现有车棚支架安装成光伏车棚，其余设施在屋内或者集装箱内。项目场址地质条件较好，场地内
6、及附近无不良地质现象，属工程地质较稳定场所，有利于项目实施。2. 2.2交通条件本项目建设地位于加油站地带，场地周边的道路四通八达，交通便捷,有利于建设期的材料运输。第三章建设方案及内容2.1 建设目标积极贯彻国家电网加快推进泛在电力物联网建设工作部署，以加油站停车场为示范地点，建设集分布式光伏发电、储能、充电桩智慧能源控制管理系统为一体的先进综合能源系统。研究分布式光伏发电、大功率充电以及储能系统的互补特性，优化容量配置设计，提高能源使用效率，开发智慧能源控制管理技术，探索综合能源在用能终端的应用。2设计依据1.国家电网智能201016172011年新建智能电网项目工作方案；2 .光伏(PV
7、)系统电网接口的特性GB/T020046-2006;3 .光伏发电站施工规范GB50794-2012;4 .光伏系统并网技术要求GB/T19939-2005;5 .光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则GB/T20513-2006;6 .光伏系统)PVES)用二次电池和蓄电池组一般要求和试验方法IEC61427-2005;7 .电动汽车充电设施通用技术要求Q/CSG11516.1-2010;8 .电动汽车非车载充电机技术规范Q/CSG11516.3-2010;9 .电动汽车交流充电桩技术规范Q/CSG11516.4-2010;10 .电动汽车交流充电桩技术规范Q/CSG11516.4-201
8、0;11 .电化学储能系统储能变流器技术规范GB/T34120-2017;12 .分布式储能系统接入配电网设计规范征求意见稿；13 .电力储能用锂离子电池14 .储能系统接入配电网设计规范15 .供配电系统设计规范16 .20KV及以下变电所设计规范17 .低压配电设计规范18 .建筑设计防火规范19 .通用用电设备配电设计规范GB/T 36276-2018;Q/GDW 11376-2015;GB50052-2009;GB50053-2013;GB50054-2011;GB50016-2014;GB50055-2011;20 .电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB/T50062-2008;
9、21 .电动汽车充电站通用要求GB/T29781-2013;22 .混凝土结构设计规范GB50010-2010（2015年版）201424.民用建筑电气设计规范JGJ 16-2008;25 .建筑物防雷设计规范GB 50057-2010;26 .系统接地的型式及安全技术要求GB 14050-2008;27 .建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50343-2012;23 .交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范GB/T50064-28 .交流电气装置的接地设计规范GB/T50065-2011;29 .电动汽车充换电设施工程施工和竣工验收规范NB/T33004-2013;30 .电能计量装置
10、技术管理规程DL/T448-2016;31 .电动汽车非车载充电机通信规约Q/GDW1235-2014;32 .电动汽车充放电计费装置技术规范QGDW400-2009o3.3项目总体方案设计设计原则1.符合规范的原则：本项目设计必须贯彻执行国家有关法律、法规、技术标准和节能环保政策，满足城镇规划、环境保护的要求。2 .协调性原则：本项目实施应保证原有的生产经营活动不会受项目建设的影响，并注意做好与周围环境的协调统一。3 .提高用户经济效益原则：坚持客户导向，通过增强能源监控能力，加强用户用能特点分析，提供有对针对性的服务，满足客户深层次、多样化的综合用能服务需求降低客户用能成本。4 .节约成本
11、的原则：在不影响实施效果的前提下力求现场布局紧凑，节约原材料和占地空间，尽量节约成本。5 .供电安全可靠的原则：全面了解分析配电网现状并结合近远期规划,做到与配电网的供电能力相适应的原则，以满足供电的可靠性的要求。6 .节能环保的原则：项目设计应积极采用节能、环保、免维护或少维护的新技术、新设备和新材料。并符合防火、安全、卫生、环保的要求。3.3.2项目总体技术方案项目总体技术方案如下：1.根据加油站的用电需求发展趋势，充分利用场地空间条件，安装分布式光伏发电站、储能系统和电动汽车充电桩，与现有的配电设施、用电负荷、监控和保护装置等组成的微电网，优先使用光伏发电站提供的电能,当光伏电力不足时向
12、储能电池取电，储能电池存储的电取自大电网谷时电,储能电池供电也不足时再向大电网取电，从而降低日常用电成本；2. 建设智慧能源管理系统平台EMS,对微电网内部能量进行调度控制,维持微电网功率平衡，实现微电网的离网/并网的无缝运行模式切换，保证供电系统的安全稳定运行，同时通过数据管理、监视、微网自控等灵活且个性化的需求侧管理实现对“供-转-输-用”的全过程智能优化；机光伏车图亚测施源港聚图1系统拓扑结构电动充电-x*w 国前藤匹本项目将在加油站建设太阳能光伏系统、储能系统、电动汽车充电桩等3个子系统和1个综合能源指挥管理平台。3. 4储能系统建设方案储能系统是综合能源系统的重要组成部分和关键支撑，
13、可以起到削峰填谷作用，提高可再生能源的消纳水平，支撑分布式电源及微网，促进能源生产消费开放共享，实现多能协同。4. 4.1储能系统设计原则结合本项目的实际情况，储能系统的设计原则主要包括：1 .能够改善光伏接入质量；2 .能够改善电能质量，任何单个负荷或分布式发电机的投入和退出均不能引起电压、频率波动；3 .在极端用电的情况下，可以及时为供配电系统提供备用电源；4 .优化供配电网络中功率平衡。3.4.2储能系统总体设计方案为了方便运输和安装，减少占地空间，本项目拟采用集装箱式储能系统，该储能系统由集装箱箱体（含配电），自动消防系统，温控系统，储能变流器，电池系统（含机架，电池组，BMS）等组成
14、。1 .集装箱箱体：包含箱体及内部辅助功能，整体内部机架承重设计，散热设计，照明功能，保温隔热功能，可防尘，防水，防虫鼠符合IP54防护等级，具备门禁功能等，满足整个电池系统在电力储能，及各种复杂环境下的应用。2 .自动消防系统：采用七氟丙烷为主要材料的自动灭火系统，并安装有自动报警装置，一旦检测到火灾，集装箱内能及时断开与外部设备之间的电气连接，同时启动灭火装置并将告警信息上传至后台监控系统，具备联动功能。3 .温控系统：集装箱采用空调制冷采暖方式，可进行风道设计，对电池进行精确送风，保持整体系统温度一致性。整个箱体采用隔热保温层设计，减少外部热量影响。电池具备热管理模式。4 .电池系统：兆
15、瓦级储能电池系统，从电芯到电池阵列，都采用模块化的集成设计。电池管理系统采用3级BMS控制架构。电池系统提供高可靠的电池均衡方式、安全管理方式、热管理方式、并提供丰富的监控项目。5 .储能变流器：采用先进的功率器件以及先进的数字控制技术，优化控制性能和提高系统的可靠性，适合于不同电池充放电需要，并且在结构上进行模块化设计，方便安装与维护。具备双向逆变，对电池充电和放电功能和完善的显示和通讯功能。图2集装箱式储能系统3.4. 3.储能电池的比选电池是储能系统的核心。目前广泛应用于新能源储能领域的电池主要有磷酸铁锂电池、钮液流电池、铅炭电池等。钢液流电池尚处于技术发展阶段，其优点是可实现100%深
16、度放电，充放电循环寿命长久，约100OO13000次。其缺点是系统建设成本较高，工作温度范围窄，能量密度低，占地面积大，室内应用，需要建设设备房,增加投资成本，且其系统部件多、故障率高，维护成本高，且容易发生泄漏。铅炭电池是基于铅酸电池技术基础上，在负极加入活性炭，提高了充放电倍率的同时，也显著提升了电池循环使用寿命。其显著优点是系统成组方案简单、安全，无起火爆炸风险，购置成本低，且其维护量小，基本实现免维护。其缺点是系统充放电深度（DoD）低，一般为60%70乳充放电倍率低，一般为0.150.2C。不适用于需量调节，风光功率平滑等应用场景。磷酸铁锂电池在电动汽车用动力电池系统已实现大规模商业
17、化应用，在可再生能源储能领域也有较多应用案例，目前技术已逐渐成熟，且磷酸铁锂电池成本近两年下降较快，已成为可再生能源储能应用领域的主流。能量型磷酸铁锂电池储能系统充放电倍率通常为05C1C,放电深度90%,系统充放电效率为90%左右，循环次数可达5000次左右。结合本项目削峰填谷、需量调节及其他开发验证性需求，推荐采用磷酸铁锂电池储能系统，根据项目有效充放电功率及能量需求，按照放电深度90%,系统充放电效率为90%计算，本项目暂定配置储能系统额定容量为IoOkW/20OkWh。3.4.4电池系统方案本项目的电池组由2个665.6V162Ah电池簇并联构成。每簇电池由13个模组（5L2V/模组）
18、及1个高压箱组成。每个模组由8个2S6P模块串联组成16S6P。1 .电池系统参数（参考）本项目电池系统参数见下表表4T电池系统参数表项目规格备注电芯参数额定容量27Ah尺寸14010020.5mm直流内阻3m标称电压3.2V电池重量5985g工作温度范围0oC55oC充电温度范围-20C55C放电温度范围，10C下降功率输出存储温度-20oC50oC最佳存储温度IoC35C日历寿命15年电池箱参数模组方案51.2V162Ah(6P16S)8个模块串联后，集成电压、温感线束，BMS从机尺寸650X440X195(LWH)三重量约75kg额定容量162Ah0.5C,100%D0D,25额定电压5
19、1.2V163.2V工作电压40V58.4V16(2.53.65V)额定能量8.29kWh0.5C,100%D0D,25高压控制彳育参数控制箱尺寸650440195(LWH)mm重量IOkg工作电压范围O-100OVDC工作电流范围0250A允许环境温度-20C60C允许相时湿度5%95%无冷凝允许海拨高度W3000米防护等级TP21对外通讯方式CAN冷却方式自然风冷电池簇参数电池类型能量型锂离子电池磷酸铁锂电池簇额定容量162A1I0.5C,100%D0D,25标称电压665.6V2083.2V工作电压范围520-760V208X(2.53.65V)单体型号IFP20100140-27Ah单
20、体规格3.2V,27h电池簇方案665.6V,162h(208S6P)电池含13个电池模组，1个高压控制箱和1套高低压连接线束。每簇额定能量107.8kWh0.5C,100%D0D,25白放电率/月CANModbus-TCP/IP的方式与上位和外部系统进行通信。根据系统复杂程度系统BMS可集成到开关盒内或单独集成。（2）电池管理系统功能模拟量测量功能：能实时测量电池簇电压，充放电电流、温度和单体电池端电压、温度等参数，并通过计算实时给出单体电池的SOC值及SOH值。确保电池安全、可靠、稳定运行，保证电池使用寿命要求。均衡：电池管理系统具备均衡功能，保证电池系统使用寿命及可用容量。电池系统运行报
21、警功能：在电池系统运行出现过压、欠压、过流、高温、低温、通信异常、电池管理系统异常等状态时，能显示并上报告警信息，通知PCS及后台监控系统，以及时改变系统运行策略。电池系统保护功能：在电池系统运行时，如果电池的电压、电流、温度等模拟量出现超过安全保护门限的情况时，电池管理系统能够实现就地故障隔离，将问题电池簇退出运行，同时上报保护信息。自诊断功能：电池管理系统将具备自诊断功能，对电池管理系统与外界通信中断，电池管理系统内部通信异常，模拟量采集异常等故障进行自诊断，能根据实时测量蓄电池模块电压、充放电电流、温度和单体电池端电压、计算得到的电池内阻等参数，通过分析诊断模型，得出单体电池当前容量或剩
22、余容量(SOC)的诊断，单体电池健康状态(SOH)的诊断、电池组状态评估，以及在放电时当前状态下可持续放电时间的估算，并能够上报到监测系统。热管理：锂电池模块在充电过程中，将产生大量的热能，使整个电池模块的温度上升，因而，BMS具有热管理的功能，对电池的温度进行监控，如果温度高于保护值将开启温控设备强制冷却，若温度达到危险值，该电池组能自动退出运行。事件及历史数据记录功能：电池管理系统能够在本地对电池系统的各项事件及历史数据进行存储。运行参数的修改、电池管理单元告警、保护动作、充电和放电开始/结束时间等均将有记录，事件记录具有掉电保持功能。每个报警记录包含所定义的限值、报警参数，并列明报警时间
23、、日期及报警时段内的峰值。操作权限管理：具有操作权限密码管理功能，任何改变运行方式和运行参数的操作均需要权限确认。3.4.5蓄能集装箱储能系统将电池组和PCS集成在1个410OnlmX2438rnX2896m的集装箱内，集装箱分为电池仓和PCS仓。电池仓包含电池组、电池管理系统、控制柜、温控、消防等设备；PCS仓包含储能变流器。100kW200kWh集装箱平面布置图如下：i控制机D图4 1 0 0kW200kWh集装箱平面布置图3.4.6储能集装箱自动消防系统方案采用七氟丙烷为主要材料的自动灭火系统，安装有自动报警装置，旦检测到火灾，集装箱内能及时断开与外部设备之间的电气连接，同时启动灭火装置
24、并将告警信息上传至后台监控系统。具备联动功能。当电池箱内因过载、短路等原因导致电池环境快速升温或引燃，电解液泄露产生有毒易燃气体时，气体探测器和感温电缆会进行预警，控制器会发出预警信号给监控系统，提醒工作人员进行检查，处理排除火灾隐患，确认火情后可通过按下灭火启动报警开关启动气溶胶灭火器，对电池箱进行灭火；当预警信息发展至火警时，主机也会自动进行灭火。3.4. 7储能集装箱温控系统方案集装箱采用空调制冷采暖方式，进行风道设计，对电池进行精确送风,保持整体系统温度一致性。整个箱体采用隔热保温层设计，减少外部热量影响。电池具备热管理模式。温控系统流程如下：图5温控系统流程图3.4.8储能变流器(P
25、CS)1 .储能变流器参数表4-2储能变流器(PCS)参数直流侧最高直流功率IlOKW直流电压范围DC500-850V最大直流电流220A交流侧额定功率100KW最大交流侧功率IlOKVA最大总谐波失真0.99功率因数可调范围0.9（超前）0.9（滞后）效率并网最大效率97%常规数据体积（宽X高X深）806Xl884636mm重量750kg运行温度范围-25+55C冷却方式温控强制风冷防护等级IP20相对湿度（无冷凝）095%,无冷凝最高海拔500OnI（超过300Onl需降额调度通讯方式以太网、RS4852 .主要特点和功能储能逆变器主要特点双向逆变，储能电池充电和放电功能；并网模式下接受微
26、电网控制系统有功调节指令，在允许范围内实现有功功率无级调节；并网模式下在允许范围内接受微电网控制系统无功调节指令，实现无功补偿功能；完善的显示和通讯功能。(2)储能逆变器主要功能储能逆变器采用先进的功率器件以及先进的数字控制技术，优化控制性能和提高系统的可靠性，适合于不同电池充放电需要，并且在结构上进行模块化设计，方便安装与维护。具备双向逆变，对电池充电和放电功能和完善的显示和通讯功能。主要功能如下：接受电网调度，RS485通讯方式；双向变流控制，对蓄电池充放电；恒流充电、恒压限流充电等功能；完善的通讯和保护功能，包括输出短路保护、直流反接保护、蓄电池过充过放保护、电池过流保护、硬件故障保护、
27、接触器故障保护、过载保护、防雷保护等；无功补偿、有功功率调节等功能。3.4.9储能系统设备清单表4-3100kW200kWh储能系统设备清单序号设备名称单位型式、规格数量备注1集装箱储能系统套100kW200kWh11.1集装箱体套410024382896rnm11.2电池组套665.6V162Ah2含BMS高压箱、电池1.3空调套工业级空调11.4消防套七氟丙烷11.5控制柜套含三级BMS、UPS2.蓄能变流器PCS台100kW13.5光伏系统建设方案本项目的光伏系统主要由太阳能光伏组件、充放电控制器（汇流箱）、逆变器、交流配电柜等组成。充放电 控制器太.阳电池组件阵列1光电直流负载蓄电池组
28、交流逆变电源交流负载6光伏系统原理图3.5.1光伏布局规划根据供电公司建筑物及配电网络情况，规划在办公室主楼屋顶、副楼屋顶、营业厅屋顶、两处停车棚顶建设总计80kWp的分布式光伏电站，初步规划如下图示意:19. 2kW根钢制R 485拄翎就M叱炉19.2H/图7办公楼顶光伏规划方案3 . ” .*aLi餐查制及金阴4kW口i12kW图8停车棚光伏规划方案3.5.2光伏组件选型及安装1 .光伏组件选型光伏电池组件就是将太阳光转变成电能的介质。根据项目地址的太阳能资源特征和建设条件，需要择优选择太阳能电池组件。目前制作光伏电池组件主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电
29、于转换反应。市场主导的电池组件种类主要为单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅薄膜电池。硅系列电池组件中，单晶硅电池组件转换效率最高，技术成熟，规模生产时的电池片转换效率1722%,组件转换效率18%以上，价格与多晶硅电池组件相当。本项目屋顶、车棚建议选择高效单晶光伏组件系列，要求在标准测试条件下组件的最大输出功率达到320Wp;2 .光伏组件串并联安装方案(1)设计原则a.光伏电池组件串联形成的组串，其输出端电压的变化范围必须与逆变器的输入电压范围相符合。光伏电池组串的最高输出电压必须小于逆变器允许的最高输入电压，光伏电池组串的最低输出电压必须大于逆变器允许的最低输入电压。b.并联连接的全部光伏电池
30、组串的总功率应不大于逆变器的最大功率。C.光伏电池组件串联形成光伏组串后，光伏组串的最高输出电压不允许超过光伏电池组件自身要求的最高允许系统电压。光伏组件串并联方案光伏方阵由光伏电池组件经串联、并联组成。屋顶使用320WP高效单晶硅太阳光伏组件的数量为200块，每20块组件为一串联支路，共10串支路。按此设计，该项目额定总容量为20OX320=64000Wp,标称容量为64kWp.停车棚使用320WP高效单晶硅太阳光伏组件的数量为80块，每20块组件为一串联支路，共4串支路。经过汇流后接入1台组串逆变器。按此设计，该项目额定总容量为320X80=25.6kWp,标称容量为25.6kWpo(3)
31、光伏阵列运行倾角选择太阳能电池组件安装倾角的最佳选择取决于诸多因素，如地理位置，全年太阳辐射分布，直接辐射与散射辐射比例，负载供电要求和特定的场地条件等。本项目屋顶为水泥墩屋面，因此太阳能电池组件拟支架安装在屋顶上，安装倾角约为30度；停车棚光伏组件直接粘贴在棚顶，安装倾角约为10度。同时，综合考虑太阳电池阵列在冬至日上午九时到下午三时(一年当中物体在太阳下阴影长度最长的一天)不被遮挡、避让彩钢瓦上的采光带、预留检修维护通道等。CollectorplaneorientationTilt5oAzimuth20oYearlyMeteoYieldTranspositionFactorFT1,021.
32、ossbyrespecttooptimum3.52Globaloncollplane1319kWh三2Show(Optimisation?Tikfl5引Azimuth020弓图9PVsyst模拟计算通过PVsyst模拟，组件在10倾角安装时，接收到的太阳辐射值会有3.5%的损失，对发电量总体影响不大，该方案技术经济性较好。3 .5.3逆变器选型逆变器是把直流电能转换成交流电的设备。由于太阳能电池组件发电的特点，其输出功率、电压、电流受太阳辐射度及温度的影响，始终处于一个动态过程。这就要求逆变设备应有很好的适应性与之相匹配，从而在每一动态过程中，都能迅速捕捉到输出电压、电流的最佳点，使输出功率最
33、大。因此要求逆变设备要有较宽的输入电压调节范围，以适应电池组件在表面温度光照强度影响下，电压波动幅度很大时还能正常的输出。目前光伏系统常用的逆变器一般包括集中式逆变器和组串式逆变器。集中式逆变器可将光伏组件产生的直流电汇总转变为交流电后进行升压、并网。因此功率都相对较大。光伏电站中一般采用50OkW以上的集中式逆变器。集中式逆变器具有以下优点：1 .功率大，数量少，便于管理；元器件少，稳定性好，便于维护；2 .谐波含量少，电能质量高；保护功能齐全，安全性高；3 .有功率因素调节功能和低电压穿越功能，电网调节性好。同时集中式逆变器也具有一些缺点：1.MPPT电压范围较窄，不能监控到每一路组件的运
34、行情况，因此不可能使每一路组件都处于最佳工作点，组件配置不灵活；4 .占地面积大，需要专用的机房，安装不灵活；5 .自身耗电以及机房通风散热耗电量大。组串式逆变器是将光伏组件产生的直流电直接转变为交流电汇总后升压、并网。因此，逆变器的功率都相对较小。光伏电站中一般采用50kW以下的组串式逆变器。组串式逆变器具有以下优点：1 .不受组串间模块差异，和阴影遮挡的影响，同时减少光伏电池组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，最大程度增加了发电量；2 .MPPT电压范围宽，组件配置更加灵活；在阴雨天，雾气多的部区，发电时间长;3 .体积较小，占地面积小，无需专用机房，安装灵活。4 .自耗电低，故障影响小。
35、组串式逆变器也存在一些问题：1.功率器件电气间隙小，不适合高海拔地区，元器件太多，集成在一期，稳定性稍差；5 .户外安装，风吹日晒容易导致外壳和散热片老化；6 .逆变器数量多，系统监控难度大。综合以上分析，结合本项目的实施应用场景，推荐采用组串式逆变器。根据本项目的光伏阵列分布，设计配置5台组串式逆变器，其中3台晶硅用20kW组串逆变器、1台薄膜用20kW组串逆变器，1台晶硅用8kW组串逆变器。3.5.4交流配电柜光伏低压配电设备是将由逆变器输出的交流低电压电源进行配电，起到通断、切换控制和监测、计量，并保护接到输出侧的各种交流负载。低压配电设备由低压开关、空气断路开关、熔断器、接触器、避雷器
36、和监测用各种交流电表及控制电路等成。为了将光伏电力安全可靠的分配给用户，并有效计量，需要高性能的模块化智能配电解决方案。本项目推荐选用模块化智能低压配电柜，在满足高水准的可靠性和安全性同时还加强了人身和设备安全的保护，并符合国内、国际法规和技术标准。图1O模块化智能低压配电柜本项目光伏系统拟配置两台智能交流配电柜。智能配电柜电气参数见下表：表4-4智能配电柜电气参数序号参数名称数值1尺寸：(MM)(投标方可略作调整)按供应商实际尺寸2额定工作电压：(V)AC400V10%3额定工频耐压(Is)(有效值)2500VC4冲击耐压水平8000V5额定频率(Hz)506额定工作电流7额定短路开断电流(
37、有效值)22OkA8母线额定工作电流：（八）水平母线9额定短时耐受电流有效值ICW(1秒)(kA)水平母线10额定短时耐受电流最大值Ipk(kA)水平母线11工频耐受电压1分钟(V)2500VC12温升：符合IEC947-1有关温升的规定，连接外部绝缘导线的端子：且温升值不超过组件相应的标准要求。70K,母线固定连接处(铜-铜)：W70K,操作手柄绝缘材料的表面W25K,可接触外壳和覆板，金属表面W30K13输入开关14输出开关15IP等级IP65,室外B类16防雷等级C级、标称放电电流40KA17防火等级UL790ClassC18安装方式落地安装19进出线方式20维护方式正、反面维护，断路器
38、有防护面板21仪表小室柜门正面开门，有观察窗22仪表小室内计量互感器安装位置铭牌朝正面23柜体形式3.5.5接地、防雷及过电压保护设计为了保证本项目光伏并网发电系统安全可靠，防止因雷击、浪涌等外在因素导致系统器件的损坏等情况发生，系统的防雷接地装置必不可少。防雷和接地涉及到以下的方面：(1)地线是避雷、防雷的关键。(2)防止雷电感应：控制机房内的全部金属物包括设备、机架、金属管道、电缆的金属外皮都要可靠接地，每件金属物品都要单独接到接地干线，不允许串联后再接到接地干线上。防止雷电波侵入：在出线杆上安装阀型避雷器，对于低压的220/38OV可以采用低压阀型避雷器。要在每条回路的出线和零线上装设。
39、引入室内的金属管道和电缆的金属外皮在入口处可靠接地，冲击电阻不宜大于30欧姆。接地的方式可以采用电焊，如果没有办法采用电焊，也可以采用螺栓连接。接地系统的要求：所有接地都要连接在一个接地体上，接地电阻满足其中的最小值，不允许设备串联后再接到接地干线上。光伏电站对接地电阻值的要求较严格，因此要实测数据，建议采用复合接地体，接地极的根数以满足实测接地电阻为准。电气设备的接地电阻R4欧姆，满足屏蔽接地和工作接地的要求。在中性点直接接地的系统中，要重复接地，R10欧姆。防雷接地应该独立设置，要求R10欧姆，且和主接地装置在地下的最短直线距离保持在3m以上。接地装置：人工垂直接地体宜采用50X50X5义
40、2500mm镀锌角钢。水平接地体宜采用50X5扁钢。人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5mm,需要热镀锌防腐处理，在焊接的地方也要进行防腐防锈处理。直流侧防雷措施光伏组件边框与支架可靠等电位连接，然后与接地网可靠连接，为增加雷电流散流效果，可将站内所有光伏组件支架可靠连接，并设置垂直接地体。光伏组件阵列连接电缆接入组串式逆变器，组串式逆变器内含高压防雷器保护装置。本项目所有电气设备的绝缘均按照国家标准选择确定。直击雷保护：考虑到太阳能组件板安装高度较低，本次太阳能组件方阵内不安装避雷针和避雷线等防直击雷装置，只需将太阳能组件组件支架均与场区接地网可靠连接。并在系统关键设备上安装防雷保护装
41、置。交流侧防雷措施组串式逆变器交流输出侧设有交流输出防雷器，有效地避免雷击和电网浪涌导致设备的损坏，且所有的机柜要有良好的接地。接地措施充分利用每个光伏组件基础内的钢筋作为自然接地体，根据现场实际情况及土壤电阻率敷设不同的人工接地网，以满足接地电阻的要求，重点区域加强均匀布置以满足接触电势和跨步电压的要求。3.5.6光伏系统设备清单表4-5光伏系统设备清单序号设备名称单位型式、规格数量备注1单晶硅组件块320Wp200安装于屋顶2柔性薄膜组件块500Wp32安装于停车棚顶3汇流套件套3in1out54光伏逆变器台20kW35光伏逆变器（薄膜专用）台20kW16光伏逆变器台8kW17支架系统套镀锌管18智能交流配电柜台380V300kW,计量精度L013.6充电桩系统建设方案本项目根据加油站停车场车位分布情况，拟在靠近配电房增几台电动汽车充电桩，满足用户电动汽车充电需求。3.6.1充电桩选型原则满足不同
