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6KW户用光伏发电系统典型设计全过程分享
返回列表 来源: 阳光工匠 发布日期: 2020.06.29 浏览次数:


一、设计过程

1.项目简介

农户自建住宅,南北朝向,希望在闲置的楼顶装上光伏电站,合作的EPC提供的是300Wp的组件,经过测算,楼顶面积可以安装22块组件

安装排布图及效果图

2.组件的选择

用户希望装机容量尽量大,故EPC帮客户选择了300Wp的 高效组件,该组件有着优异的低辐照性能,其技术参数如下:

(1)组件的主要参数Pm=300Wp;Voc=39.85V,Vmpp=32.26V,Imp=9.30A,Isc=9.75A。

(2)根据组件的型号和敷设的数量计算得到6.6KWp(300Wp*22块)的装机容量。根据装机容量、组件实际排布情况来选择合适的逆变器。

3.支架方案

本次项目为斜屋面琉璃瓦屋顶,在安装支架时一般采用主支撑构件与琉璃瓦下层屋面固定,来支撑支架主梁及横梁,组件与横梁之间采用铝合金压块压接。在安装过程中,务必要做好屋面的防水工作并且合理的布置线缆。


支架安装方式

4.逆变器的选择

该项目容量为6.6kWp且并网电压为220V,故选择单相双路GW6000D-NS这款 光伏逆变器,超配比为1.1倍。


逆变器外观图


逆变器电气参数

组件的朝向、倾角完全一致,分为两个相同的组串,每串11块组件,接到逆变器的直流侧。如下图所示。


组件逆变器接入方式

5.线缆的选择

(1)直流侧线缆

Ø直流线缆多为户外铺设,需要防潮、防晒、防寒、防紫外线等,因此分布式光伏系统中的直流线缆一般选择光伏认证的专用线缆,考虑到直流插接件和光伏组件输出电流,目前常用的光伏直流电缆为PV1-F1*4mm²。


(2)交流侧线缆

Ø交流线缆主要用于逆变器交流侧至交流汇流箱或交流并网柜,可选用YJV型电缆。长距离铺设还要考虑到电压损失和载流量大小,6KW单相机交流线缆推荐使用YJV-3*6mm²。


注:交直流线缆一般都安装在户外,一般套PVC管来保护线缆。

6.配电箱的选择


配电箱电气设计图

内部元件说明:

1.断路器

【断路器的一端接逆变器,一端接电网侧;交流断路器一般选择逆变器最大交流输出电流的1.25倍以上,6kW逆变器交流输出最大电流为27.3A,即至少选择40A的断路器。】

2.熔断器

【当浪涌保护器被雷电击穿失效,从而造成回路短路故障,为切断短路电流,需要在浪涌保护器加一组熔断器,熔断器的选择跟断路器相同,选用40A的规格。熔丝烧断要及时更换,可用断路器代替,断路器有瞬时电流保护功能,跳闸后可以手动复位,不必更换元件。】

3.浪涌保护器

【本项目选用限压型SPD,2P的浪涌保护器,选择规格Uc~385V,Imax≥20KA,In:≥10KA,Up≤1.5KV.】

4.自复式过欠压保护器

【过欠压保护器能够自动检测线路电压,当线路中过电压和欠电压超过规定值时能够自动断开。本项目使用的自复式过欠压保护器规格为工作电压AC220V50HZ,额定电流40A,过电压值AC270±5V,欠电压值AC170±5V,保护动作时间≤1s,延时接通时间≤1min。】

5.刀开关(隔离开关)

【刀开关或隔离开关会有明显的断开点,可以后端检修和维护人员的安全。刀开关选择额定电流为63A的刀闸。】

7.接地措施

地线是光伏太阳能发电系统正常运行的关键,在房屋附近土层较厚、潮湿的地点,挖1.5m深坑根据供电公司要求,埋入50*5mm扁钢或者φ12的圆钢,添加降阻剂并引出地线,地线接到组件的支架上,同时组件边框也必须接到支架上,接地电阻应小于4Ω。


二、设计方案图及清单表

(1)设计方案


(2)材料清单表


三、收益计算

(1)发电量估算

装机容量6.6kW,PR=80%,全年发电量估值为1200小时(山东地区),首年发电量为6336kwh。首年衰减为2.5%,25年末最低功率为80%。


注:10年累计发电量6万度电,25年累计发电量超过14万度电。

(2)实际应用案例

2017年12月24日,一台6kW的逆变器按照在河北沧州市,通过GPRS监控看到最高并网功率5.5kW,累计日发电量32.2度。当地天气非常好,发电量正常。


实时并网功率


结论

本文首先介绍了项目的基本情况,在装机容量尽可能大的前提下进行了光伏电站的设计,包括相关设备的选型、整体设计方案、材料清单及发电量的收益计算,给后续光伏电站的施工做了正确的引导,避免了人力物力的浪费,保证了光伏电站的质量和收益。


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