某大型屋顶并网光伏发电系统设计要点.docx

某大型屋顶并网光伏发电系统设计要点1.方阵倾角设计从发电角度看，将光伏组件方阵以合适的角度安装在水平屋面上具有较好的经济型，原因如下。(1)它可以根据不同地理位置接受太阳光的高度角和方位角进行针对性的最佳角度安装，从而获得最大的发电量。(2)由于组件布置形式比较规整，所以可以采用常规标准电池组件，成本减少性能稳定。屋顶为最不影响视觉的部位在水平屋顶安装组件,能把对建筑物外观和功能的影响降到最低。由于般建筑屋面的可利用面积相对较小，而且在最佳倾角附近倾斜面上接收到的太阳能辐射量相差不大，所以设计时可以考虑适当降低光伏方阵安装倾角角来减少组件方阵前后排间距。这样虽然损失了少量的太阳能辐射，但增加了较大的装机容量，可充分利用建筑屋面的宝贵面积。同时，适当降低的方阵倾角，对建筑物的整体美观性及降低风载荷都是有利的。2.组串设计一般屋顶光伏发电系统的组串设计与地面项目略有不同，主要原因是屋顶面的可利用面积有限，屋面资源宝贵，尺寸限制性也大，要在满足固定倾角无阴影遮挡的情况下尽量增加装机容量,所以BAPV电池组串设计需要考患的因素包括组串输出电压要在逆变器的MPPT跟踪范围之内、组串输出功率要小于或等于逆变器的最大支流功率、组串数量要与屋面摔布组件数量相匹配等。3 .逆变器的选型设计由于建筑的多样化，电池组件安装需要因地制宜采用多种方式。为了使电池组件的转换效率最高，同时兼顾建筑的外形美观,实现最大发电量,要根据不同场合选择逆变器。光伏并网逆变器主要分为集中式逆变器、组串式逆变器、多组串式逆变器、组件式逆变器等。集中式逆变器般运用于大型光伏发电站系统中，其特点是功率大、电能质量高，成本低，能提高整个光伏系统的效率和发电量。集中式逆变器适合大型厂房类屋顶发电项目，要求建筑物屋顶形状规整、无遮挡物。组串式逆变器适用于小型的屋顶光伏发电系统，组串式逆变器采用模块化设计，每个光伏组串Q5kW）对应一个逆变器，在直流端具有最大功率跟踪功能，在交流端并联并网。其优点是不受组串间模块差异和阴影遮挡的影响，同时减少了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。多组申式迎变器集合了集中式逆变器和组申式迎变器的优点，避免了其缺点，可应用于单路逆变器50kW以内的场合。多组串式道心照系统不仅使道变器应用数量减少，还可以使不同额定值的光伏组串（如不同的额定功率、不同的尺寸、不同厂家和每组串不同的组件数量）、不同朝向的组串、不同倾斜角和不同阴影遮挡的组串连接在一个共同的逆变器上，同时每一组串都工作在它们各自的最大功率峰值点上，使因组串间差异而引起的发电量损失减到最小，整个系统工作在最佳效率状态上。逆变器选型设计时，其最小输入电压应当与电池组件在标准光照强度（100OW/m2）下、组件最高温度75C时，光伏组串输出的最大峰值电压相符:最高输入电压应当与电池组件在标准光照条件下、环境温度最低时，光伏组串输出的最大开路电压相符。对于追求全年最大发电量的光伏电站设计，逆变器的最大功率与光伏方阵的峰值功率比值宜在大约110%o如果要设计比较经济的光伏电站，应避免使用过大容量的逆变器，逆变器的最大功率应为光伏峰值功率的90%o左右。假如光伏组件没有安装在最理想的光光照朝向时，应适当减少逆变器的容量。4 .交流输出主线路的设计原则大型屋顶光伏电站的交流输出主线路应根据建筑物间距离、区域内各电压等级、线路走向、集中配电室位置等综合考虑。一般宜在光伏并网集中逆变器旁就地升压至IOkV或35KV进行电能的传输，以节约投资,降低输电损耗。5 .防雷接地系统设计屋顶光伏发电系统的防雷等级依据所在建筑物的防雷等级确定，防雷接地系统设计参考GB50057-2004建筑防雷设计规范。在工程设计中注意以下几点。(1)尽量避免避雷针的投影落在电池组件上。(2)防止雷电感应。配电控制机房内全部金属物(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。(3)屋顶光伏发电系统中一般以每栋建筑物为一个单元,可以分别与其建筑物原有的接地系统共用一个接地网。接地电阻要满足其中的最小值要求。