工控摘要：進入四季度以來，各地光伏電站呈現(xiàn)投資熱，受其帶動，沉寂許久的國內(nèi)眾多光伏組件廠商出貨量激增，行業(yè)已現(xiàn)回暖跡象。國內(nèi)電價補貼政策被視為整個光伏業(yè)扭虧為盈的關鍵。
　　
　　分布式在這次光伏熱的大環(huán)境下更容易受到大家的熱捧，分布式具有自己*的特點：*，分布式電站接近用戶輸配電簡單，損耗小。屋面電站靠近電力用戶，直接就近并網(wǎng)，向負荷供電，不需要長距離的高壓輸電線，輸配電損耗小，建設簡單廉價。第二，分布式發(fā)電能夠解決聯(lián)網(wǎng)運行的問題，有提供輔助性服務的能力。可與電網(wǎng)聯(lián)合運行，互為補充。第三，充當備用和應急電源，某些分布式電源受自然條件影響而減少甚至不能供電時，儲能系統(tǒng)就像備用電源，可臨時維持供電。第四，我國建筑能耗占到30%，光伏發(fā)電與建筑結合可以有效地消減建筑能耗，從而更有利于企業(yè)或用戶降低能耗。
　　
　　分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電設備主要由光伏組件及其支架、防雷光伏匯流箱、光伏并網(wǎng)逆變器、系統(tǒng)防雷裝置設計等組成。為了zui大程度發(fā)揮分布式光伏發(fā)電的效果，對分布式發(fā)電系統(tǒng)提出相應的要求：
　　
　　1、太陽能電池組件
　　
　　作為太陽能系統(tǒng)核心部件，其技術性能和指標對整套系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行起到至關重要的作用，要求其轉換效率要高、使用壽命要長、技術性能穩(wěn)定;針對技術要求，一般選用高性能的產(chǎn)品太陽電池組件Y295P-35b。同等額定功率下具有比其它廠家產(chǎn)品更大的輸出功率，特別是對有效延長抗陰雨天的運行天數(shù)非常有價值;太陽電池組件的封裝材料和工藝均為世界zui，確保組件具有超長的使用壽命和長期的穩(wěn)定性能。
　　
　　背板采用原產(chǎn)EVI、TPT等材料封裝，抗老化;
　　
　　面板采用原裝高透低鐵鋼化玻璃封裝，透光率和機械強度高;
　　
　　接線盒采用防水防潮設計;
　　
　　高可靠性，不受地理環(huán)境影響，適用于無人職守條件;
　　
　　陽極氧化鋁合金結構邊框，輕便、抗機械強度高;
　　
　　組件使用25年后功率下降不超過使用前的20%;
　　
　　組件在外加直流電壓540V時，1分鐘內(nèi)無擊穿現(xiàn)象。
　　
　　絕緣電阻：≥100MΩ
　　
　　環(huán)境條件：能滿足國家標準GB/T14007-92《陸地用太陽電池組件總規(guī)范》及GB/T9535-1998《地面用晶體硅光伏組件設計鑒定和定型》規(guī)定的各項要求和試驗方法，滿足標書所提要求。太陽電池在下列條件下連續(xù)工作滿足其所有性能指標：
　　
　　環(huán)境溫度：-40℃～+85℃
　　
　　相對濕度：≤95%
　　
　　海拔高度：6500米
　　
　　一天中zui大溫度變化：50℃
　　
　　zui大積雪厚度：20cm
　　
　　zui高風速：36m/s
　　
　　平均*時間（MTBF）：太陽電池組件在20年使用時間內(nèi)，其平均*時間不小于10萬小時以上。
　　
　　尺寸（長/寬/高）1970mm/990mm/50mm重量26.8kg
　　
　　2.電池陣列設計
　　
　　2.1太陽能光伏組件串并聯(lián)方案
　　
　　A、在當?shù)貁ui低氣溫條件下運行時，組件串的開路電壓值VOC應低于逆變器的zui高直流輸入電壓值;
　　
　　B、在當?shù)貁ui高氣溫條件下運行時，組件串的zui大功率電壓值Vpm應高于逆變器MPPT工作范圍內(nèi)的zui低直流輸入電壓值;
　　
　　C、組件串的總電流不高于逆變器的zui大直流輸入電流值;
　　
　　D、輸入同一臺逆變器的組件串，要通過對組件的參數(shù)分選、位置安排，使其電壓值之間的差別控制在5%以內(nèi)。
　　
　　2.2光伏陣列設計方案
　　
　　光伏陣列傾角設計
　　
　　方案一：
　　
　　傾角直接按屋面支架角度平鋪，不用做支撐角度。
　　
　　方案二：
　　
　　傾角為17度，需要支架材料做支撐。
　　
　　3.支架系統(tǒng)設計
　　
　　支架構件采用材料為鋁合金和熱鍍鋅方鋼型材，材料的選用和設計指標應符合《鋼結構設計規(guī)范》GB50017的規(guī)定。
　　
　　3.1支架載荷要求
　　
　　支架的荷載和荷載效應計算應符合以下規(guī)定：
　　
　　1）風荷載、雪荷載和溫度荷載應按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009取25年一遇的荷載數(shù)值。
　　
　　2）無地震作用效應組合時，荷載效應組合的設計值應按下式確定：
　　
　　式中：
　　
　　--荷載效應組合的設計值;
　　
　　--*荷載分項系數(shù);
　　
　　--*荷載效應標準值;
　　
　　--溫度作用標準值效應;
　　
　　--風荷載效應標準值;
　　
　　--雪荷載效應標準值;
　　
　　、--分別為溫度作用和雪荷載的組合值系數(shù)，分別取為0.6和0.0或0.6和0.2;
　　
　　、、--分別為風荷載、溫度作用和雪荷載的分項系數(shù)。
　　
　　3）無地震作用效應組合時，位移計算采用的各荷載分項系數(shù)均應取為1.0;承載力計算時，荷載分項系數(shù)應按下表采用。
　　
　　荷載組合
　　
　　*荷載、風荷載和溫度作用1.21.41.4-
　　
　　*荷載、風荷載、溫度作用和雪荷載1.21.41.41.4
　　
　　注：1：當其效應對結構不利時，對由*荷載控制的組合應取1.35;當其效應對結
　　
　　構有利時，應取1.0。當驗算結構抗傾覆或抗滑移時，宜采用0.9。
　　
　　2“-”號表示組合中不考慮該項荷載或作用效應。
　　
　　3.2支架的防腐要求
　　
　　1）支架在構造上應便于檢查和清刷。
　　
　　2）當鋁合金材料與除不銹鋼以外的其他金屬材料或與酸、堿性的非金屬材料接觸、緊固時，應采用材料隔離。
　　
　　3）鋁合金支架應進行表面防腐處理，可采用陽極氧化處理措施，陽極氧化膜的厚度應
　　
　　4.并網(wǎng)逆變器
　　
　　并網(wǎng)逆變器是并網(wǎng)光伏電站中的核心設備，它的可靠性、高性能和安全性會影響整個光伏系統(tǒng)。對于大型光伏并網(wǎng)逆變器的選型，應注意以下幾個方面的指標比較：
　　
　　光伏并網(wǎng)必須對電網(wǎng)和太陽能電池輸出情況進行實時監(jiān)測，對周圍環(huán)境做出準確判斷，完成相應的動作，如對電網(wǎng)的投、切控制，系統(tǒng)的啟動、運行、休眠、停止、故障的狀態(tài)檢測，以確保系統(tǒng)安全、可靠的工作。
　　
　　由于太陽能電池的輸出曲線是非線性的，受環(huán)境影響很大，為確保系統(tǒng)能zui大輸出電能，需采用zui大功率跟蹤控制技術，通過自尋優(yōu)方法使系統(tǒng)跟蹤并穩(wěn)定運行在太陽能光伏系統(tǒng)的zui大輸出功率點，從而提高太陽能輸出電能利用率。
　　
　　逆變器輸出效率：逆變器在滿載時，效率必須在95%以上。在50W/m2的日照強度下，即可向電網(wǎng)供電，在逆變器輸入功率為額定功率10%時，也要保證90%以上的轉換效率。
　　
　　逆變器的輸出波形：為使光伏陣列所產(chǎn)生的直流逆變后向公共電網(wǎng)并網(wǎng)供電，就必須是逆變器的輸出電壓波形、幅值及相位與公共電網(wǎng)一致，實現(xiàn)無擾平滑電網(wǎng)供電。
　　
　　逆變器輸入直流電壓的范圍：要求直流輸入電壓有較寬的適應范圍，由于太陽能電池的端電壓隨負載和日照強度的變化范圍比較大，這就要求逆變器在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)正常工作，并保證交流輸出電壓穩(wěn)定性。
　　
　　光伏發(fā)電系統(tǒng)作為分散供電電源，當電網(wǎng)由于電氣故障、誤操作或自然因素等外部原因引起的中斷供電時，為防止損壞用電設備以及確保電網(wǎng)維修人員的安全，系統(tǒng)必須具有孤島保護的能力。
　　
　　另外應具有顯示功能：通訊接口;具有監(jiān)控功能;寬直流輸入電壓范圍;完善的保護功能等。
　　
　　5.防雷光伏匯流箱
　　
　　防雷匯流箱減少光伏組件與逆變器之間連接線，便于安裝、維護和提高可靠性。
　　
　　5.1防雷光伏匯流箱特點
　　
　　光伏直流保險絲，正負極都配有熔絲
　　
　　光伏高壓防雷器
　　
　　組串電流異常報警
　　
　　組串電壓異常報警
　　
　　防火災報警功能
　　
　　防雷器失效報警
　　
　　斷路器狀態(tài)監(jiān)測（需可選附件）
　　
　　IP65防護等級，滿足室外安裝的使用要求
　　
　　zui高直流電壓可達1000V
　　
　　帶防雷保護的PV自供電電源
　　
　　無線監(jiān)控（需可選附件）
　　
　　TüV認證，金太陽認證
　　
　　5.2防雷光伏匯流箱參數(shù)
　　
　　1、電池串列zui高輸入電壓：DC1000V
　　
　　2、電池串列輸入電流：10A
　　
　　3、輸入回路數(shù)：4回
　　
　　4、熔斷器額定電流：11A
　　
　　5、zui大輸出電流：10×11A
　　
　　6.系統(tǒng)防雷裝置設計
　　
　　全場除避雷針外擬設一總的接地網(wǎng)，本著“一點接地”的原則，將光伏組件及支架、各高低壓電氣設備的外殼、各防雷模塊接地側、屋頂避雷帶的接地網(wǎng)進行可靠地電氣連接。考慮升壓變電所采用綜合自動化系統(tǒng)，為滿足微機監(jiān)控、保護系統(tǒng)對接地電阻的要求，全場除避雷針接地外總接地電阻應達到規(guī)程規(guī)定不大于1Ω的要求，以保證設備及人身安全，同時應滿足接觸電勢及跨步電壓的要求;避雷針接地系統(tǒng)應單獨設置，和其他接地系統(tǒng)的地下距離不小于3m，接地電阻不大于10Ω。若接地電阻不滿足要求，可通過深埋于含水層或加降阻劑的方法進行處理。