浅析20MW光伏发电系统和电气一次设计

2019.02科学技术创新-37-浅析20MW光伏发电系统和电气一次设计

邵巍

(中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司，陕西西安710054)

摘要：在当前我国社会经济的发展形式下，社会生产生活受到能源危机的影响较大，严重制约了社会经济快速发展。针对此类问题，各个国家对新能源的开发与利用给予了足够的重视。利用可再生资源代替不可再生资源进行社会生产活动已经成为现阶段所关注的重点问题。太阳能因其自身具有社量大易采集的优势被作为节能环保工作的主要能源。针对20MW光伏发电系统和电气一次设计的相关内容展开探讨，使其能够充分发挥太阳能光伏资源的作用。

关键词：电气一次系统；20MW光伏发电；设计

中图分类号:TM615,TM76文献标识码：A

太阳能资源的应用可以有效改善我国的能源紧缺问题，利用太阳能来代替不可再生资源进行生产活动,已经成为节能环保工作的主流方式。就发电行业来说，利用太阳能光伏发电技术增强电能的生产效率，为社会生产活动以及人们日常生活提供高效的电能供应，这种运行模式进一步推进了电力行业的健康发展。为了保证太阳能资源在光伏发电系统中的有效应用，我们针对20MW光伏发电系统以及电气一次设计展开研究,希望可以对电网的能源结构起到改善作用。

120MW光伏发电系统设计

为了对光伏发电系统的设计要点展开研究，我们以某个区域的光伏发电站为例。对其20MW光伏发电系统的相应设计要点进行分析。该区域内的光伏发电站总面积为0.28平方千米，主要是为市区提供电能服务，属于市级电网的范畴。在20MW光伏发电系统中主要采用的是分块发电和集中并网的系统方案。其中共

文章编号:2096-4390(2019)02-0037-02

有十七个发电单元,为了保证对电能的有效传输海个发电单元与一台箱式变压器相连。下面就针对光伏发电系统的相应组件以及组件设置方式、逆变器、光伏方阵设计的相关内容进行探讨。

1.1光伏组件

在光伏发电系统中，太阳能电池属于不可或缺的部分，是作为主要电力能源而存在的核心构件。随着太阳能在多种生产活动中的大量应用，太阳能电池的种类也越来越多。其中的单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池是发展较早的一类能源产品，在不断应用的过程中，单晶硅和多晶硅太阳能电池的制造工艺水平不断提升。相对于其他类型的太阳能电池来说，在稳定性能和使用寿命上表现出明显的优势。同时，对于光电的转化效率也相对较高。为此，在光伏电站中，属于较为常见的太阳能电池类型。对于不同类型的太阳能电池来说，在适用性和使用功能上表现出一定的差异，因此在进行光伏组件选择时,需要对光伏电(转下页)

钥匙进入或后备箱打开功能会失效，如果排除档杆下方天线故障以外,其他线路故障不会影响启动。

发动机控制单元、仪表、钥匙锁芯、ELV都可以单独更换，其中仪表和ELV可以一起更换，其他部件更换时就要更换全套，且Kessy控制单兀不属于防盗结构。带Kessy控制器的一键启动系统,钥匙在线防盗匹配后遥控匹配自动完成。

如果钥匙防盗信息或钥匙丢失，汽车车门无法打开，要使用专业诊断仪器进行诊断，使用防盗控制单元对钥匙进行在线匹配,实现正常启动。

智能车钥匙不要与电子装置放在一起,避免消磁或影响功能,不能进水,不能在高温直射环境中,不要接触金属物品，备用钥匙最好放在家里或单位o

5维修案例分析

新款帕萨特1.8TSI轿车，这款车型就采用一键启动系统作为启动系统，行驶近30000公里后出现打开点火开关仪表显示未找到钥匙，但可以应急启动,遥控器可以开关车门，但一键启动不起作用，用手触模门把手指示灯不闪烁。

通过工作原理研究初步确定遥控器钥匙指示灯可以正常使用.手触摸门把手开闭车门时，钥匙未接收到信号。汽车可以应急启动说明无钥匙进入系统相关部件有问题，例如门把手内传感器或Kessy控制单元有故障。

使用VAS61S0故障诊断仪器进行查询和诊断，确定Kessy控制单元故障,电压不足导致的控制单元没有充分发挥其作用,经过检查启动许可系统供电正常，搭铁线正常，编码正常。读取数据判断门把手内传感器无问题。经过分析判定是Kessy控制单元发生损坏，在找到同类型车辆互换Kessy控制单元后，故障代码:10122 B201000无基本设置。

汽车一键启动系统的故障诊断关系到汽车的正常启动，因此，要采用专业的诊断设备对相关问题进行判定，同时维护和维修人员在通过表象要进行科学的分析，进而初步判断其问题所在,是线路问题，还是控制器、感应器存在问题，进而找到故障位置,排除故障，保证一键启动系统的正常使用。

结束语

综上所述，我国汽车一键启动系统的研发和设计水平与国际先进水平还有一定的差距,但随着汽车工业的不断发展，智能化技术的不断进步，在汽车启动系统研究中，我国已经取得了一定的成就。汽车一键启动系统故障诊断和排除对于汽车正常启动至关重要，做好系统研究和维护有利于实现快速智能化启动，还可以防止汽车被盗，进而提升汽车的智能化水平。

参考文献

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-38-科学技术创新2019.02

站周边的自然环境以及光线资源条件进行充分考虑之后，选择最适当的太阳能电池组件类型。在本文所研究的光伏发电系统中所选用的太阳能电池组件为多晶硅类型。

光伏发电系统的自身运行特性决定了其在设计的过程中需要大量的组件作为支持。多台组件的安装必定会占用一定的面积。同时,对组件安装的作业强度也具有直接影响。针对此类问题,要想降低组件安装的工程量和占地面积，就必须优先选择功率较大的电池组件。在保证为光伏发电系统提供有效的能源支持的同时，尽量减少组件安装量。从当前的多晶硅太阳能组件规格来看，组件功率在250-320W之间。在本次研究的光伏发电系统中,综合考虑了技术水平、安装效率以及成本投入等多个方面的信息,选用了260W的多晶硅太阳能电池组件。

1.2光伏组件方阵

由于光伏组件方阵的布置方式可以对光伏发电系统所接收到的太阳能辐射量产生直接影响，进而对整体光伏供电系统的发电质量和效率产生影响。为此,在进行光伏组件方阵设置时，需要优先考虑到光伏组件方阵的运行方式是否与太阳能的辐射角度相符。使其尽可能大量地接收太阳能的辐射量，将更多的太阳辐射能转换为电能。从当前的发展现状来看,光伏组件方阵的主要运行方式可以分为固定安装式和自动跟踪式两种。

相对而言自动跟踪式光伏组件方阵在接收太阳辐射量时表现出明显的优势，可以有效提升光伏供电系统的发电效率。但是,在实际应用的过程中可以发现，还存在很多问题制约自动跟踪式系统的应用效果。集中表现在以下几个方面:一，安装复杂。自动跟踪式光伏组件方阵虽然具备较强的发电能力，但是在安装的过程中，对相应构件的机械传动能力要求较高，这必定会增加光伏组件方阵的运行成本和维护成本，对光伏供电系统的经济效益带来一定影响;二,占地面积大。与固定式光伏组件方阵不同，选择自动跟踪式系统安装时,对电池组件的间距要求较高，对电池系统的功能性要求较大。为此,需要通过排列多种电池阵列的方式来提升系统所接收的辐射量;三,消耗电能过大。自动跟踪式系统在运行的过程中会消耗自身所产生的一部分电能。除此之外，其自身的逆变器运行方式也是并联分布的方式，对集中控制系统的运行带来一定影响。这就导致其在运行的过程中会造成大量的成本投入。虽然提升了系统接收太阳辐射的能力，但是自身运行的过程中所消耗的电能也是不可忽视的。为此，在本次研究的光伏发电系统中所采用的光伏组件方式为固定安装式。

另外，在进行光伏阵列安装的过程中,阵列倾角的设置情况也会对光伏发电系统的发电能力产生一定影响。这就要求在进行光伏阵列设置之前，首先对固定式电池阵列的倾角进行有效确认，为了保证对最大发电量倾角角度的有效确认，我们采用PVSYST模拟软件，对不同倾角情况下，光伏阵列所获取的太阳辐射量进行分析,对比得出最佳的光伏阵列安装斜角。

1.3逆变器

逆变器在光伏发电系统中的主要作用为，将直流电转换为交流电，进而达到提升电能转换率的重要目的，提高光伏发电系统的发电量。在本文所研究的光伏发电系统中，在对当前的市场形势和产品的自身性能进行全面了解之后，所选用的逆变器为大容量的并网型光伏逆变器。在整个光伏发电站中，共使用了34台500kW的逆变器，每组输出电压可达315V O在对光伏发电系统的整体运行规律进行分析之后可以发现，所选用的逆变电源可以通过三相桥式变换器将输出的直流电压转换为三相斩波电压。再利用滤波器将正弦波电压输入到电网系统中，最终达到发电的效果。在此系统中为了提升直流电压的运算率，我们所选用的是MPPT算法。

2电气一次设计

2.1接入电力系统

本系统建设地点位于某县区，考虑对侧变电站接纳能力、变电站与电站场址之间的距离等要求，本光伏电站接入系统方案为：以1回35kV架空线路送入110kV变电站，导线型号为LGJ-185,输送容量为20MW,输送距离为11km。

2.2电气主接线

2.2.1开关站35kV侧接线。接入系统电压等级为35kV,开关站35kV侧接线方式为单母线接线方式,35kV母线上共安装6面35kV高压开关柜，即1面总出线开关柜、2面集电线路开关柜、1面无功补偿装置开关柜、1面站用接地变开关柜、1面PT柜。

2.2.235kV箱式变电站。双分裂箱式变电站高压侧电压等级为35kV,有17个光伏发电单元，每个发电单元容量为1178.32kW。每个发电单元配一台容量为1000kV-A的双分裂箱式变压器，箱变低压侧电压为0.315kV o可知，光伏场区共装设17台容量为1000kV-A的35/0.315-0.315kV双分裂式箱式变压器。

2.2.3光伏电站集电线路。输电线路可选择电缆或架空线。架空线的美观性较差，且会对光伏组件产生阴影影响，易出现遭雷击、绝缘子污闪等问题，后期维护成本较高.损耗也比电缆方案大，故本光伏电站集电线选择电缆，采用2回35kV集电线路。

2.3电气设备布置

2.3.1电缆布置。35kV集电电缆采用直埋敷设,直埋敷设的埋深为800mm,沟底铺细砂或筛过的土，且沿全长以砖或水泥板遮主

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2.3.235kV配电装置、站用接地变成套装置布置。35kV配电装置采用户内成套装置KYN61-40.5开关柜;站用接地变压器成套装置采用干式无油化设备。35kV开关柜和接地变压器成套装置集中布置在设备楼一层的35kV配电装置室内。

3结论

在对光伏发电系统和电气一次设计的相关内容进行全面分析之后可以发现，光伏发电系统的发电性能，不仅与光伏组件阵列的设置方式相关，还与光伏组件以及逆变器的选用具有一定联系。同时，电气一次设计中接入电力系统、电气主接线以及电气设备的布置情况，也会对光伏发电站的发电性能产生严重影响。针对以上问题，要想提升光伏发电系统的运行质量,就必须从多个方面入手，对各个阶段的组件选择以及设备质量进行严格控制,只有这样才能保证光伏发电系统自身发电性能有效的发挥。

参考文献

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