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1500V系統(tǒng)相對1000V系統(tǒng)，其直流側(cè)電壓從1000V提升到1500V，交流側(cè)從500V提升至800V，因而在提升電站發(fā)電效率、降低系統(tǒng)損耗、減少工程造價上有明顯優(yōu)勢。

為了將1500V光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢引用到屋頂分布式光伏電站中來，小固借助工程案例，分享1500V光伏系統(tǒng)在屋頂分布式光伏項目上的設(shè)計經(jīng)驗，從系統(tǒng)設(shè)備選型、系統(tǒng)設(shè)計方案等方面重點介紹1500V系統(tǒng)設(shè)計過程。

01工程概況

本期光伏裝機(jī)總?cè)萘繛?．4MWp，其中屋頂安裝安裝530W單晶硅光伏組件7200塊，車棚共安裝530W單晶硅光伏組件300塊，綠化帶共安裝530W單晶硅光伏組件802塊；24塊組件一串接入1500V 225kW逆變器，逆變器共計16臺，每4臺逆變器接1臺1250kVA的升壓變升壓到10kV并網(wǎng)，項目為自發(fā)自用，余電上網(wǎng)模式，并網(wǎng)電壓等級為10kV接入，共1個并網(wǎng)點。

02主要設(shè)備選型

2．1 光伏組件選型

本工程為1500V系統(tǒng)，重點應(yīng)該選用通過1500V系統(tǒng)認(rèn)證的光伏組件。本設(shè)計采用單晶高效半片組件，組件峰值功率為530W，組件參數(shù)如下表：

2．2 逆變器選型

逆變器要遵循高可靠、高效率、寬范圍、高質(zhì)量、高性價比的原則，特別是采用1500V系統(tǒng)，逆變器的輸入電壓決定著直流側(cè)的系統(tǒng)電壓等級。本設(shè)計采用組串式逆變器，單機(jī)功率225kW，逆變器參數(shù)如下表：

2．3 升壓箱變選型

升壓箱變采用戶外布置型式，選擇預(yù)裝式箱變，變壓器采用雙繞組干式變壓器，容量為1250kVA。本項目逆變器輸出電壓為800V系統(tǒng)，電網(wǎng)側(cè)為10kV配電系統(tǒng)，升壓箱變主要參數(shù)見下表：

中性點不接地。

2．4 交流電纜選型

本設(shè)計逆變器額定輸出線電壓為800V，升壓箱變中性點為不接地系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，中性點對地電位上升為相電壓，接地相電壓為零，非接地相電壓上升線電壓，且故障時間可能持續(xù)8h以上，因此電纜相對絕緣屏蔽或金屬套之間額定電壓宜選擇133％的使用回路工作相電壓，即800V，顯然常用的0．6／1kV電力電纜不適用于本系統(tǒng)，因此需要選擇更高絕緣水平的1．8／3kV的電力電纜。本次建議選擇ZRC－YJV22－1．8／3kV－3＊95mm?。

03光伏系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)計

3．1 組件排布設(shè)計

整體項目容量設(shè)計

廠房組件排布圖

停車棚組件排布圖

3．2 組串設(shè)計

考慮組串靈活布置以及適配逆變器超配能力，本工程多采用24～26片組件為一串的排布方式。

比較1500V系統(tǒng)和1100V系統(tǒng)應(yīng)用在工商業(yè)屋頂?shù)娘L(fēng)險：

·      24～26塊一串，系統(tǒng)電壓為1180．8 V ～1279．2V，實際上電壓并未超過1100V系統(tǒng)太高。

·      1500V系統(tǒng)的電流并未增大，電流小，電弧的能量就小，更容易熄滅，危害波及面也更小，跟1100V系統(tǒng)比相對安全。

綜合以上分析在1500V組串式方案逆變器靠近屋頂，直流路徑短，直流節(jié)點簡單無匯流，電能逆變后經(jīng)過交流傳輸，在1500V系統(tǒng)上電氣安全上更有保障，更適合于1500V系統(tǒng)。

3．3 電氣一次設(shè)計

容量為4400kW的光伏組件分組串接入16臺225kW并網(wǎng)逆變器，逆變器輸出經(jīng)過4臺1250KVA變壓器由800V升至10千伏后，接至光伏電站母線，再通過1回10千伏線路接至該廠區(qū)現(xiàn)有的高壓配電房的10千伏母線，利用用戶原線路接入順天103線。

現(xiàn)有高配室10KV接線圖

新建高壓組柜10KV接線圖

3．4 電氣二次設(shè)計

接入10KV系統(tǒng)的光伏發(fā)電站采用集線路保護(hù)功能，防孤島保護(hù)功能，安全自動裝置功能等多功能一體化集成裝置；二次設(shè)備功能符合GB／T 19964－2012標(biāo)準(zhǔn)。

此光伏所接入企業(yè)用戶的電源線路為10千伏專線，此專線兩端微機(jī)保護(hù)應(yīng)改造為光纖差動保護(hù)，光纖采用直連方式。

總進(jìn)線斷路器處，分布式電源饋線斷路器配置的繼電保護(hù)和安全自動裝置符合以下技術(shù)要求：系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)使用專用的電流互感器和電壓互感器的二次繞組，電流互感器準(zhǔn)確級宜采用5P，10P級，電壓互感器準(zhǔn)確級宜采用0．5P，3P級。

光伏電站內(nèi)需具備交直流電源和UPS電源，供新配置的保護(hù)裝置，測控裝置，在線監(jiān)測裝置等設(shè)備使用。

接入此光伏電站后：上級變電站此線路的重合閘方案，根據(jù)光伏防孤島的需求調(diào)整，還需調(diào)整上級變電站側(cè)的相關(guān)保護(hù)定值和自動裝置定值，滿足專線用戶的安全運(yùn)行。

接入10KV系統(tǒng)的光伏發(fā)電站采用集線路保護(hù)功能，防孤島保護(hù)功能，安全自動裝置功能等多功能一體化集成裝置；二次設(shè)備功能符合GB／T 19964－2012標(biāo)準(zhǔn)。

電能量計算

當(dāng)自發(fā)自用時，在并網(wǎng)點單套設(shè)置并網(wǎng)電能表；當(dāng)余量上網(wǎng)時，還應(yīng)在產(chǎn)權(quán)分界點（最終按用戶與業(yè)主計量協(xié)議為準(zhǔn)）設(shè)置同型號，同規(guī)格，準(zhǔn)確度相同的主，副關(guān)口計量電能表各一塊。主，副表應(yīng)有明確標(biāo)志。

電能表裝設(shè)地點計量裝置部分需可封閉。10KV電能計量裝置應(yīng)采用計量專用電壓互感器（準(zhǔn)確度0．2），電流互感器（準(zhǔn)確度0．2S）。

需在上級變電站專線間隔處裝設(shè)滿足GB／T 19862《電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備通用要求》標(biāo)準(zhǔn)要求的A類電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置一套；電能質(zhì)量監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)應(yīng)至少保存一年。

遠(yuǎn)動信息傳輸

遠(yuǎn)動系統(tǒng)：以10千伏接入時，應(yīng)由本體監(jiān)控系統(tǒng)采集和傳輸運(yùn)行信息，本體條件不具備時，應(yīng)獨立配置遠(yuǎn)方終端，采集相關(guān)信息。

在上一級相應(yīng)的通信設(shè)備，建立相應(yīng)的通信通道。

二次安全防護(hù)

若站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)存在信息交換，應(yīng)按照二次安全防護(hù)要求采取安全防護(hù)措施。

在項目前期階段提供“安全防護(hù)方案”在調(diào)度部門備案。

小 結(jié)

1500V系統(tǒng)使用的逆變器數(shù)量、相應(yīng)的線纜、開關(guān)設(shè)備均有所降低，整個初始投資成本可節(jié)省0．025～0．05元／W，對于提升工商業(yè)屋頂項目整體收益是非常有效的方案。在整縣推進(jìn)中1500V是大型地面電站的主流解決方案，未來在屋頂上應(yīng)用也會越來越多。