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  • 8KW户用光伏系统典型设计过程
  • 2018-03-19 12:02:39  发布:  来源: 纳通能源
  • 摘要:《纳通8KW单相智能逆变器在分布式系统中的优势》之浅析从组件、支架、逆变器、线缆、配电柜的选型到整体设计方案,以及电站收益预测等方面,与大家分享8KW电站的设计过程。

     前言:

    在之前的《纳通8KW单相智能逆变器在分布式系统中的优势》(←点击蓝字进入)一文中,我们带大家了解到8KW单相系统是目前各大安装商的最佳选择,同时也介绍了在安装8KW系统时,使用一台8KW单相逆变器相比传统方法的4KW+4KW 5KW+3KW模式的优势,得到了很好的反馈。但也有不少朋友给我们留言,表示对户用光伏系统的建造过程不是很懂。这次小编将从组件、支架、逆变器、线缆、配电柜的选型到整体设计方案,以及电站收益预测等方面,与大家分享8KW电站的设计过程。
     
    一、设计过程
    1、项目勘察
    农户自建住宅,经现场勘测,楼顶面积可以安装30块组件。
     

     
    2. 组件选择
    给客户选用265W多晶高效组件,其技术参数如下:
     

     
    根据组件的参数和数量得到装机容量为 265Wp*30块=7.95Wp( 根据国家电网相关政策,单相并网电站一般不超过8KW, 固这里给客户配置了7.95Wp的组件。安装商也可以根据实际情况,配置更大功率的组件)。
     
    3. 支架方案及组件安装
    该项目为斜面琉璃瓦屋顶,在安装时采用主支撑构件与琉璃瓦下层房屋木梁固定,来支撑主梁及横梁。组件与横梁之间采用铝合金压块压接。在基座安装完成后,要对屋面做防水处理, 防止渗水,漏雨现象发生。并确保组件边框及支架良好接地。
     

     
    4. 逆变器的选择及安装
    选择一台纳通NAC8K-DS单相逆变器,最高输出功率可达到8KW。组件的朝向,倾斜角完全一致,分为三个不同的组串,每串10块组件。
    MPPT1: 10块一串,2串接入
    MPPT2: 10块一串,1串接入
     

     
    逆变器直流端线缆制作和接线:
     

    逆变器交流端线缆接线:

     
    注: 直流连接器如果安装不到位,由于接头接点松脱,接触不良、电线受潮、绝缘破裂等原因而极易引起直流拉弧现象。为确保直流连接器的安装质量,需要使用专业的压线钳。
     

    5. 线缆的选择
    1)直流侧线缆
    直流线缆在户外铺设,需具备极好的耐热,耐寒,耐油,耐紫外线等性能,因此光伏系统中的直流电缆需采用专用光伏电缆,目前常用的光伏专用电缆为PV1-F1*4mm2。
     

     
    2)交流侧线缆
    交流线缆用于逆变器交流侧至交流汇流箱或交流并网柜,可以选用YJV型号线缆。 长距离铺设还需考虑到电压损失和载流量大小, 8KW单相机交流线缆推荐使用YJV-3*10mm2。
     

     
    6. 配电箱的选择
     

     
    配电箱内部元件说明:
    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输出电流的1.25倍以上, 8KW逆变器交流输出最大电流为34.8A,至少选择50A的断路器。
    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,熔断器的选择和断路器相同,用50A的规格。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。
    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。
    自复式过欠压保护器
    8KW项目使用的自复式过欠压保护器规格为工作电压 AC 220V 50HZ,额定电流50A,  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。
    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
    接地是施工人员在安装中最容易忽视的问题。但若不做好接地,会因设备对地绝缘阻抗过低或漏电流过大而报错,影响发电量,甚至危害人身安全。户用光伏系统的接地包括组件测接地,逆变器侧接地,配电箱侧接地。
    选用φ12的圆钢或50*5mm的扁钢,埋入深度1.5m的地下,光伏组件的防雷接地电阻要求应小于10Ω,逆变器和配电箱接地电阻应小于4Ω。对于达不到接地电阻要求的,通常采用添加降阻剂或选择土壤率较低的地方埋入。
     

     
    二.设计方案图及材料清单表
     

     
    三、收益计算
    安装了30块 265Wp的高效组件,装机容量共7.95KW,系统效率=85%,从NASA 上导出的光照数据如下表, 项目安装地济南地区全年日平均有效发电日照时数为4.28*365=1562.2小时。
     

     
    组件首年衰减2.5%,之后每年衰减0.6%。 可以算出一个8KW系统, 使用一台8KW单相机逆变器NAC8K-DC,25年累计发电量约为24万度。
     

     
    四、实际应用案例
    下面监控数据为一台安装在江苏常州的8KW机器在2018年2月23日的发电情况,通过GPRS监控可以看到,当天最高功率为7.21KW, 累计发电量为48.2度,发电量正常。
     

     
    结论
    本文以一个典型的8kW光伏系统设计为例,进行了光伏电站的各方面设计,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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