风光互补发电系统电站项目技术方案.doc

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1、风光互补发电系统电站项目技术方案1、设计原则本实施方案电站设计，是以满足当地居民基本生活用电为主要目的，同时适量考虑当地政府、学校、医院等公共设施的照明和办公用电。设计内容包括:光伏发电系统、电站围墙、送电线路、户用照明灯具及插座等。根据现场调研情况，项目所选点必须位于所在村的中央地区，这样，通过分区供电的话，线路的损耗将会比较小。本项目中涉及的所有负载采用220V交流电，分四路给所在地供电。本系统连续阴雨天持续供电时间为3天。2、基本原理本项目的风光互补发电系统包括由电池组件PV阵列和风机阵列，充电控制器、逆变器、蓄电池、耗能负载、交流配电柜等部件组成。本项目太阳能30KWp和风能70KWp

2、,通过共用直流母线方式对蓄电池组进行充电。(原理图如下:)工作原理：白天在太阳光的照射下，太阳能电池产生直流电；在风力的推动下，风力发电机组发出的交流电经整流后变成直流电；太阳能与风机产生的直流电通过各自的控制器一部分传送到逆变器转化成交流电，供给用户，另一部分对蓄电池进行充电后储存；当阳光或风能不足时，蓄电池通过直流控制系统向逆变器送电，经逆变器转化为交流电供交流负载使用。 图：风光互补电站系统原理图3、计算原则1）光伏方阵：太阳能方阵总共分6个子方阵，每个子方阵设计采用32块160Wp（125mm电池片，72片串联组件）的光伏组件作为一个单元，每个子方阵8串4并，一路直流输出（输出最大电流

3、Isc=20A，最大电压Voc=348），6个子方阵共6路进光伏控制器，控制器和方阵接线箱都安装防反冲二极管（锗管），防止夜间蓄电池给光伏太阳能电池进行反向充电。接线箱里安装防浪涌保护器（二级防雷）。总光伏方阵由192块160Wp的电池组成，总峰值功率为30.72KWp。光伏阵列与水平呈30度夹角，阵列支架统一采用Q235型材，表面做镀锌防腐处理。阵列基础采用钢筋混凝土结构或钢结构，地面以下深度约800mm，光伏组件最低点距地面高度应不小于300mm。光阵间距根据计算间隔为当太阳电池组件按一定倾角安装组成阵列时，要避免前排的组件遮挡到后排，并且尽量有效的利用空间，避免浪费。因此要设置好前排和后

4、排阵列之间的距离。冬至日是北半球地区一年中日辐射量最差的一天，只要在这一天早上9点到下午3点之间没有遮挡情况出现，则保证全年都不会出现遮挡，可以充分利用太阳能资源。按照太阳光伏系统工业标准，以冬至日（12月22日）当天早上9点到下午3点之间，光伏方阵前后排之间无遮挡为标准。根据计算，本项目的6个子方阵一律面向正南。根据计算，子方阵横向间距为1.4m， 前后排间距为3.95m（设计图纸为4m）.另外，还要注意以下设计：l 由于是高压系统，每只太阳电池组件都要加装旁路二极管，以防组件受遮挡时被高压烧毁。旁路二极管装在组件接线盒内。l 方阵加装方阵接线箱，方阵接线箱采用密封箱体，带锁，内装防反充二极

5、管、接线端子和防雷击压敏电阻。输入、输出电缆均采用耐高低温、抗老化的多芯橡胶电缆。箱体均可靠接地（效果图如右）l 太阳电池的支架可靠接地，接地体的接地电阻应少于要求的5欧姆，所有的电器接线均安装可靠接地，防止雷击损害太阳电池，接头间均需做防腐处理。l 方阵至控制室连线采用铠装电缆。l 结构设计上支架均用冷镀锌角钢和槽钢接线，保证了组件与支架连接牢固、可靠。l 方阵支架均可靠接地，电池组件与支架间均有弹簧垫片和锯齿垫片接线，可以可靠接地。l 底座与基础连接牢固，组件距地面大于30cm，方阵与围栅距离大于4m(距南面)l 方阵支架经防锈、电镀处理，强度足够，保证了阵列牢固、安全 图：方阵侧面图图：

6、方阵背面图图：方阵布置图2）风力方阵：风力方阵由7台10KW风力发电机组成，安装结构以上倾塔的形式进行施工安装，7台风力发电机并机运行，通过整流器后，标称电压为240Vdc，单台标称电流为41.6A，总充电电流为291.2A。上倾塔的安装高度为18米，8台风机根据现场情况进行前后排布置，根据测算，为保证良好的风力发电质量，必须在风机布置上充分考虑，避开建筑物、树木、和其他障碍物，以避免干扰和能量损失。一般原则如下： 如风力发电机在上风位置，风力发电机组与障碍物之间的距离应不小于障碍物高度的两倍； 如风力发电机在下风位置，风力发电机组与障碍物之间的距离应不小于障碍物高度的十倍； 如果风力发电机组

7、紧挨着障碍物的下风位置，则风力发电机应高出障碍物至少两倍以上另一方面，风力发电机组不能离电站控制室太远，否则拉线成本会大幅度增加。同时，为了减少线路损失，单台风机的交流线设置为3*10平铜芯片铠装电缆，这种尺寸的导线在全负荷功率运行时的电气功率损耗低于10%，以平均功率水平运行时低于2%。根据以上计算原则，预计本风场面积达19440平方米（108米*180米）。3）其他每个风机发电机都对应带一台风机控制器，一共7台，光伏方阵通过方阵接线箱汇流后进行控制室，由一台30KW的控制器进行充电回路控制，所有直流端电源进行直流母排进行汇流，通过电源控制柜进行控制。为保证三天阴雨天能够放电，本项目蓄电池采

8、用VAH的GFM铅酸免维阀控电池，共四组，每组120块，系统电压240V。交流部分由4台30KVA的逆变器组成，分四路给负载供电。4、主要情况一览：1.当地情况交通条件距离那曲地区约 公里，能通过车辆8T以下电站位置表面地质特征砂粘土含碎石区域地形特征地形较为平坦海拔高度4387 m年最高温度7月份经纬度东经7949、北纬3329年最低温度1月份冻土最大深度2 m连续阴雨天数3天土壤冻结日期11月至次年5月2、电站功率设计方案序号用电名称单位计算功率说明1电站总功率kW100光伏：30KW；风力：KW2设计每日发电量kWh4703设计每年发电量KWh1715503、电站设计方案序号设备名称单位

9、数 量说明1光伏组件kWp30.72光伏组件支架采用镀锌钢件2风力发电机组kWp70采用上倾塔安装，塔架镀锌2蓄电池块4802V，1200AH蓄电池支架采用镀锌钢件3逆变器kVA120四台30KVA逆变器,分四路220AC输出4控制柜、配电柜套1带防雷5户用室外供电线路100m若干地埋采用铜芯钢带铠装聚氯乙烯绝缘电缆6户用室内供电线路100m若干采用ZR-BV阻燃塑铜线7户用室内灯具、开关、插座套若干每间房安装1套8户用电度计量表套若干每户安装电度计量表1个(带箱)4、电站土建配套工程设计方案序号项目名称单位数 量说明1控制室和蓄电池房m272地基开挖后,施工基础前安装避雷接地极2电站围墙m150 40*35m3光伏阵列基础个60.00 地基开挖后,施工基础前安装避雷接地极4风机阵列基础 个35塔基尺寸为2*2m.拉索塔尺寸1.5*2m4电站场地面积m21400不算风场的面积