光伏发电设备
技 术 要 求
一、工程概况
地理位置：福州市台江区（东经119°18′，北纬26°6′） 年平均太阳能辐照量：4400兆焦/平方米 技术类型：光伏建筑屋顶一体化 项目容量：5.5kWp
光伏系统主要由光伏组件方阵、直流汇线盒、直流配电柜、逆变器、交流配电柜等部分构成。
光伏阵列由太阳能电池组件构成，光伏阵列安装在福州电业局调度中心大楼裙楼五楼屋顶。同时，光伏阵列按照合理的组串方式接入汇线盒，然后接入直流配电柜，汇线盒和直流配电柜中包括防雷保护装置以及短路保护等功能。经过直流部分的汇流调整之后，直流输出接入逆变器。本建设项目采用并网技术，不设置蓄电池组。
二、相关规范和标准
1） 2） 3）
GB50009-2001《建筑结构荷载设计规范》 GB50057-94《建筑物防雷设计规范》
建质〖2003〗4号《全国民用建筑工程设计技术措施》2003年3月1
日起执行 4） 5） 6） 7）
GB12632-90《单晶硅太阳能电池总规范》
GB/T19064-2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法 GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求
GB/T 20046-2006 光伏（PV）系统电网接口特性（IEC
61727:2004,MOD）
8） GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定
三、设备及工程建设
1. 基本要求及程序
a) 美观性：依据建筑结构图，进行光伏阵列铺设的初步设计。需提出光伏
阵列的安装施工方案，根据现场的日照数据，合理选择光伏阵列的倾角，提供约5.5kW的最大功率。进行支架强度设计，提供必要的力学计算依据。
b) 开放性：设计系统详细的数据采集系统方案，通讯协议开放，便于整体
系统数据汇总监控，且系统要求具有灵活性和可扩充性。各子系统的投入退出应留有自动/手动/通讯控制接口。
c) 示范性：从项目的设计、施工和售后服务进行周密计划，并规范化实施，
为以后同类工程的实施起示范作用。
d) 安全性：保证所建的系统绝对安全。系统应设计安全的防雷保护系统。
电缆的安装用KBG管铺设，管道的铺设要隐蔽，接头处要做防水处理，且考虑日后维修方便。a. 所有支架采用国标型钢，多点结合，即：增加钢支架与屋面结构和相关承重结构的连接点，将受力点均匀分布于各承重结构上，按抗12级台风要求进行力学设计计算，各连接点选用特制型钢和不锈钢螺栓连接。b. 所有支架都采用热镀锌，局部外裸部分喷涂氟碳涂料来有效防腐。
2. 主要设备清单
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 项目名称 光伏组件 逆变器 5.5kW 交直流配电箱 工控PC机 环境检测仪 监控及展示软件 数据采聚器 液晶显示屏 光伏电缆 支架 控制电缆 交流电缆 安装柜 智能电表 单位 W 个 台 套 套 套 台 台 米 W 米 米 个 台 数量 5550 1 1 1 1 1 1 1 750 5500 100 300 1 2
3. 各部分主要技术参数
a) 光伏组件
光伏阵列选用单晶硅光伏组件，功率不小于140W/m2。10年内衰减率小于10%，25年内衰减率小于20%。光伏组件及其支架重量不大于20kg/m2。
综合考虑系统的美观性和发电性能，本次计划把光伏组件平行于建筑物走向平铺安装在新大楼5楼屋顶之上。由于倾角决定了输出功率，合理选择光伏组件倾角，使之一方面有利于光伏系统排水自洁；另一方面使光伏系统与原有建筑和谐结合，保证了建筑整体美观性。 光伏阵列组件采用高压接线方式，串联的组件数量多，直流电压比较大，该方式的缺点是对太阳阴影的耐受性比较小；优点是高电压，低电流，使用的电缆的线径较小，和逆变器的匹配更佳，使得逆变器的转换效率更高。目前比较大型的光伏发电系统多半采用高压系统。本项目也采用高压接线方式。 b) 并网逆变器
太阳能光伏发电系统的并网电力布置方式根据光伏逆变器的工作可以分为三种方式：集中式、主从式和分布式。本项目目前功率小，且太阳能光伏阵列的安装情况即光伏组件的朝向、倾角和阴影等情况基本相同，建议采用集中式逆变器。该方式的主要优点是：整体结构中使用光伏并网逆变器较少，安装施工较简单；使用的集中式逆变器效率较高，通常大型集中式逆变器的效率比分布式逆变器要高大约 2%左右；因为使用的逆变器较少，初始成本比较低；并网系统中的集中式逆变器的并网接入点较少，输出电能质量较高。
该方式的主要缺点是一旦故障，将造成大面积的光伏发电系统停用。
该光伏系统功率较小，故选择单相并网逆变器。并网逆变器需具有
孤岛检测能力，并按照IEEE 2009-929/UL1741标准严格测试、验收。并网逆变器逆变器最大功率不小于5.5kW。并网逆变器应提供孤岛检测功能，其性能按IEEE标准校验。额定功率工作时，电流总谐波畸变率不大于3%，功率因数大于等于0.99。应具备夜间自动断电休眠的功能。 c) 电站监控接口要求给出详细的数据采集系统方案，提供监控演示软件，
以便于整体系统数据汇总监控。本子系统的投入退出应留有自动/手动/通讯控制接口。
监控系统及展示软件主要由逆变器来实现，通过网络和本地计算机连接，实现与逆变器的数据连接交换，并提供数据分析、报告与演示等功能，包括显示光伏系统的运行情况，并提供年、月、日的运行报告。通过这些设备采集的数据，可以掌握系统的运行情况。同时，可以智能营业厅明显位置，安装大型屏幕显示器，将太阳能光伏发电系统的相关信息直观展示出来，如实时发电量，直流电压，直流电流，交流电压及电流，历史发电量，减排 CO2的量等，让市民可以真切的感受到光伏系统的节能减排效果。
（1）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和运行状态。
（2）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、室外温度、室内温度等参量。
（3）可存储电站所有运行数据，包括环境数据、历史数据、事件、告警信息等。
（4）可通过监控软件对逆变器进行控制。 （5）要提供多种远端故障报警方式。
（8）可接收来自于电厂监控系统的远方指令和电网调度指令。 （9）提供对外的以太网接口，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。
（10）监控系统能根据天气变化预测光伏电站功率。 d) 交直流配电柜
为现场美观要求，本项目定制交直流配电柜，将传统直流配电柜和交流配电柜分体结构改为一体化结构。
光伏组件接线先进入直流配电柜适当串并联后再接入逆变器。直流配电柜具备汇线、直流防雷等功能，其作用是根据逆变器输入的直流电压范围，把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成 1个光伏组件串列，再将若干个汇流，通过防雷器与断路器后输出，便于逆变器的接入。将每 1个光伏组件串列的正负极分别与光伏专用直流保险丝相连，再通过汇流端子与断路器后输出，向逆变器提供直流电压输入，逆变器再经过交流配电柜接入并网点。 e) 智能单相电表
能分别计量光伏发出多少有功功率，往电网馈入多少有功功率，电网注入多少有功功率，即实现了正反向有功功率的分别计量。 f) 安装柜
应安装尺寸及现场要求，将并网逆变器、后台监控机、智能单相电表、交直流配电柜统一安装于600*600*2200的柜内。由于以上元件非为标柜安装设计，故需定制安装柜，并实现展示及散热等要求。
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