光伏屋顶项目发电系统设计与分析.pdf

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1、文章编号：ZKS0232075光伏屋顶项目发电系统设计与分析DesignandAnalysisonaSystemofPVRoof王艳国山西省电力勃测设计院摘要基于建筑屋顶面积大、无遮阳等具有可利用光伏屋顶发电的有利条件，文以山西某市职中校区内的建筑物为例，从气象条件、系统运行方式、光伏电池方瞄设计及并网电气设计等方面提出了综合优化设计方案。Considerinqthefavorableconditionssuchaslarqeroofareaofbuildinqwithrioshadet(makeuseofphotovoltaicroofqenerateelectricityTakin

2、~ltheshanxivocationalschoolobuildinclforexample，asystemofphotovoltaicroofpowerqenerationisdesiqnedbasedorthelocalnaturalconditions，thesystemoperationmode，thesolarenerqvcellarrayantaridconnected，etcAETW11关键词光伏屋顶，光伏发电单元，光伏方阵PVroof，PVpowerunit，PVarray光伏屋顶电站的发电系统。引言光伏建筑一体化发电技术是将太阳1．光伏发电系统简介能光伏发电与建筑结

3、合在一起。城市太本光伏电站是利用校园内的建筑物阳能光伏发电中光伏建筑一体化发电占屋顶作为发电场地，由太阳能电池组件、整个太阳能发电的比例较大。直流汇流箱、逆变器、交流低压柜等组光伏与建筑物相结合有以下两种形成，逆变为380V后直接并入校内电网，采式一种是建筑与光伏相结合BAPV用低压并网方式。其发出的电量主要为(BuildingAttachedPhotovoltaic)，另外一种校内用电，剩余电量送入电网。是建筑与光伏器件相结合BIPV一(BuildinqfnteqratedPhotovoltaic)。BAPV与BIPV的2．光伏发电系统设计区别前者是光伏方阵附着在建筑物上，2．1设计

4、依据是在完整的建筑物上增加光伏方阵。后设计依据有国家电网公司发布的者将光伏方阵作为建筑材料结构的功能《光伏电站接入电网技术规定》Q／GDW部分，包括用太阳电池组件取代传统的617—2011、气象资料、学校提供的建筑屋顶瓦、幕墙等材料。本文介绍的光伏屋资料以及校区内供配电资料。山西某市顶属于BAPV系统。属于太阳能资源丰富地区，年平均接受山西某市2MW屋顶太阳能光电建太阳辐射量为5121(MJ／m)，全年日照筑应用项目共11个光伏发电单元，本文时数为2207小时～2974小时，年日照率将以其中的1个发电单元，职中校园内艺为63％一65％。该区域属于I1类“很丰术综合楼B段屋顶为例，简单介

5、绍太阳能富带”I，具有太阳能光伏开发利用的巨中国勘察设计81■山西崔电力勘侧设计院优秀论文选登表1190Wp太阳电池组件主要电气参数17％，单晶硅转换效率约为17—20％，最大工作功率(Wp)19O本项目采用了某公司生产的4190型单晶工作点电压(V)36．6硅电池组件，其技术参数见表1。223光伏电池组件的布置和数量工作点电流(A)5．2O光伏电池组件前后排间距：开路电压(V)448短路电流(A)5．50．707tanO+0．4338：——最大系统电压(V)10O00．707—0．4338tan0短路电流随温度变化系数(％／℃)0．065式中为当地地理纬度，H为阵列开路电压随温度变化

6、系数(％／。C)-0．45l前排最高点与后排组件最低位置的高度I最大功率随温度变化系数(％／cC)一O．5差为929mm(图1)。根据上式计算，求得：d=2415mm。考虑前排电池的水平距离，最后确定前后]电池组件的距离为3．7米，同时考虑到女儿墙和屋顶四周突出物的阴影影响，最CS"b终布置见图2。根据布置情况，职中艺术综合楼B段●屋顶光伏组件布置数量为1O2块，直流功l127824221278率为1O2块X190Wp=19380Wp。2．3并网逆变器的选择图1组件前后布置图以上例分析，由职中艺术综合楼B段的光伏组件直流功率共为1938kWp，同时兼顾并网点接纳容量限度，职中艺术综合楼

7、屋顶并网逆变器的型号为GC一20K3，其具体参数如下直流侧参数最大阵列开路电压900V：最大直流输入功率22kW；直流工作电压范围420—900V：最大功率电压跟踪范围450—820V；最大输入电流48A交流侧参数：额定输出功率20kW：额定电网电压380Vac：图2职中艺术综合楼B段屋顶电池组件布置图允许电网电压340—440Vac：额定电网频率50Hz。大潜力。物为平屋顶，对选择最佳倾角非常有利。2．4系统串数和电压的确定2．2光伏系统太阳