3. Projekt części nośnej komponentu

(1) Wybór fundamentu nośnego

Główną kwestią jest spełnienie wymagań obliczeniowych dotyczących nośności fundamentu, odporności na przewracanie się fundamentu, odporności na wyrywanie, odporności na poślizg itp. Oraz zapewnienie stabilności górnej konstrukcji.

Obecnie w Chinach stosuje się głównie niezależne fundamenty żelbetowe, fundamenty żelbetowe i fundamenty pali sprężonych cementowych. Fundamenty żelbetowe są stosowane głównie w miejscach o stosunkowo dobrych warunkach terenowych, takich jak „uzupełniające rolnictwo i energia słoneczna”, „uzupełniające hodowla i energia słoneczna” itp. Główną zaletą żelbetowego fundamentu wylewanego na miejscu jest to, że konstrukcja jest mniej trudne, pozycjonowanie płaszczyzny fundamentu i elewacja najwyższego piętra fundamentu są łatwe do kontrolowania, a odporność na przewracanie i przesuwanie jest lepsza, ogólny efekt jest dobry, a ogólne poczucie wizualne elektrowni jest lepsze po ukończeniu elektrowni. Dokładność dla optymalnego nachylenia.

Wadą jest to, że okres budowy jest długi, uszkodzenia gruntu są stosunkowo duże, a ilość wykopów ziemnych, zasypywania, konfiguracji szalunków, walcowania prętów stalowych itp. jest duża; fundament palowy z rur cementowych jest stosowany głównie w miejscach o stosunkowo trudnych warunkach geologicznych, takich jak „wędkarstwo i lekkie uzupełnienie”, plaże przybrzeżne itp. Główną cechą fundamentu z palowych rur cementowych jest prefabrykowany gotowy produkt, prędkość budowy jest szybki, uszkodzenia gruntu są mniejsze, a objętość inżynierska jest stosunkowo niewielka. Wadami są duże wymagania techniczne i doświadczenie dla palujących, stosunkowo duża trudność konstrukcji, utrudniona kontrola położenia płaszczyzny fundamentu i wysokości stropu fundamentu, oraz dodatkowe prace transportu wtórnego po podniesieniu i rozładunku, co zwiększa pracochłonność i dostosowanie instalacji i konstrukcji wsporczej w późniejszym etapie. Trudność, w warstwie żwiru, trudno jest wejść do stosu i łatwo jest ekscentrycznie lub złamać stos, więc nie należy go używać. Oba schematy mają oczywiste zalety i wady wymienności, którą należy wszechstronnie ocenić w połączeniu z lokalnymi warunkami geologicznymi i cechami inżynierskimi.

W zależności od lokalnych warunków geologicznych ocenia się stopień korozji wód gruntowych konstrukcji żelbetowej. Na terenach o słabej korozji należy nanieść powłoki antykorozyjne na powierzchnię poniżej poziomu wód gruntowych; na obszarach o dużej korozji poniżej poziomu wód gruntowych należy zastosować cement portlandzki odporny na siarczany, zmieszany z domieszkami odpornymi na siarczany i dodać pręty stalowe. Inhibitory rdzy, mieszanie domieszek mineralnych, powłoki antykorozyjne na powierzchni i inne środki.

(2) Wybór systemu wsparcia

Obecnie krajowe elektrownie fotowoltaiczne przyjmują głównie systemy wsparcia, takie jak stały typ optymalnego nachylenia, poziomy typ śledzenia jednoosiowego, typ śledzenia jednoosiowego ukośnego i typ śledzenia dwuosiowego. Koszt stałego wspornika montażowego jest stosunkowo niski, proces produkcyjny jest prosty, cykl produkcyjny jest krótki, trudność instalacji jest niewielka, a system wsporników jest w zasadzie bezobsługowy. Stałe systemy mocowania mają stosunkowo niewielką powierzchnię i są zasadniczo bezobsługowe. Stały system podpór zajmuje stosunkowo niewielką powierzchnię; typ automatycznego śledzenia ma wysoki koszt i wysoki proces produkcyjny, silnik śledzący łatwo ulega uszkodzeniu, a działanie jest niestabilne, szczególnie w miejscach o dużej wilgotności, co wymaga dużej ilości konserwacji i napraw.

Aby uniknąć okluzji, odległość między przednią, tylną, lewą i prawą stroną układu wsparcia śledzenia jest stosunkowo duża, co zwiększa zajmowany obszar o około 50% i zwiększa koszt inwestycji, ale wytwarzanie energii jest znacznie poprawiony w porównaniu z typem stałym o optymalnym kącie nachylenia. , Obliczenia teoretyczne wynoszą około 20% ~ 30%. Obecnie logiczne działanie systemu wsparcia śledzenia, który został uruchomiony w określonym miejscu, jest prostsze i bardziej niezawodne, czego warto się nauczyć. Dlatego należy go kompleksowo przeanalizować pod kątem warunków terenowych, zajęcia terenu, niezawodności działania, ceny urządzeń, kosztów utrzymania po zakończeniu budowy, awaryjności oraz korzyści z wytwarzania energii. Nie zaleca się stosowania systemu automatycznego śledzenia w miejscach o dużej wilgotności, takich jak „komplementarność wędkarstwa i światła” oraz nadmorskich plaż, ponieważ fundamentem nośnym systemu automatycznego śledzenia jest głównie żelbetowy fundament listwowy, który nie jest łatwy do zainstalowania w stawy rybne, stawy lotosowe i plaże. konstrukcja, a wilgotność jest wysoka, silnik łatwo ulega uszkodzeniu przez wilgoć i spalenie, a konserwacja jest niewygodna.

4. Projekt i instalacja skrzynki łączącej

W przypadku dużych i średnich elektrowni fotowoltaicznych podłączonych do sieci zwykle wybiera się dwa rodzaje skrzynek połączeniowych zgodnie z układem tablicy, to znaczy 12 wejść i 1 wyjście oraz 16 wejść i 1 wyjście lub kombinację dwóch specyfikacji . Podczas projektowania należy preferować ten z większą liczbą pętli. Skrzynka połączeniowa powinna mieć funkcję odcinania prądu zwarciowego. Strona wejściowa jest chroniona bezpiecznikiem DC przeznaczonym do fotowoltaiki, a strona wyjściowa jest ogólnie chroniona przez niskonapięciowy przełącznik kompaktowy DC. Nie zaleca się stosowania bezpiecznika po stronie wyjściowej. Skrzynka przyłączeniowa powinna być wyposażona w fotowoltaiczne ochronniki przeciwprzepięciowe, a bieguny dodatnie i ujemne powinny mieć funkcje ochrony odgromowej. Skrzynka przyłączeniowa powinna być wyposażona w urządzenie monitorujące z interfejsem komunikacyjnym,

Skrzynka łącząca powinna być wygodna do stałej instalacji. Zwykle jest instalowany na wsporniku systemowym przez zawieszenie. Wysokość montażu dna skrzynki powinna spełniać wymagania różnych restrykcyjnych warunków. Pomiędzy pozycją instalacji przewodów wlotowych i wylotowych skrzynki połączeniowej a dnem skrzynki powinna być wystarczająca przestrzeń montażowa, aby ułatwić budowę i zapewnić jakość instalacji.

Dla obwodu wejściowego każdej gałęzi skrzynki połączeniowej zainstalowane są diody zapobiegające odwróceniu w celu poprawy współczynnika bezpieczeństwa pracy, ale pewna ilość energii zostanie utracona. Projekt powinien kompleksowo rozważyć, czy zainstalować diody przeciwbieżne zgodnie ze środowiskiem konstrukcyjnym i metodą elektrowni. Jeżeli elektrownia jest budowana w miejscu o dużej wilgotności i silnej korozji lub gdy kabel DC jest bezpośrednio zakopany, zaleca się jej zainstalowanie w celu zapewnienia bezpiecznej pracy; jeśli elektrownia jest zbudowana w dobrym środowisku, a kabel prądu stałego jest ułożony wzdłuż mostu, nie zaleca się dążenia do wytwarzania większej mocy. Instalacja; zainstalowanie diod przeciwbieżnych zwiększy własne punkty awarii i nie zaleca się ich instalowania w miejscach o wysokiej temperaturze otoczenia.

Skrzynka rozdzielcza jest instalowana w różnych miejscach elektrowni, a poziom ochrony powinien być zaprojektowany zgodnie z lokalnymi warunkami klimatycznymi. Na przykład w miejscach o wysokiej wilgotności (takich jak wędkarstwo i uzupełniające się światło słoneczne) należy odpowiednio zwiększyć poziom odporności na wilgoć; w miejscach o wysokiej temperaturze (takich jak komplementarność rolnicza i słoneczna, w szklarniach rolniczych) należy wzmocnić funkcję rozpraszania ciepła; w miejscach o silnej korozji (np. plaże nadmorskie)

należy stosować materiały skorupowe, takie jak stal nierdzewna lub stop.

5. Projektowanie, dobór i montaż falownika

Falownik jest urządzeniem konwertującym, które przetwarza prąd stały na prąd przemienny i jest ważnym elementem systemu elektrowni fotowoltaicznej. W przypadku dużych i średnich projektów elektrowni fotowoltaicznych podłączonych do sieci zazwyczaj wybiera się scentralizowane falowniki o dużej mocy podłączone do sieci. Ogólnie rzecz biorąc, im większa moc pojedynczego falownika, tym niższa jednostkowa cena produkcji i wyższa wydajność konwersji. Wybór pojedynczego falownika o dużej mocy może ograniczyć inwestycje w określonym obszarze i poprawić niezawodność systemu. Im wyższa sprawność konwersji falownika, tym wyższa sprawność systemu wytwarzania energii fotowoltaicznej i mniejsze straty całkowitej mocy generowanej przez system. Dlatego, gdy pojemność znamionowa jest taka sama,

Zakres wejściowy DC falownika powinien być szeroki i powinien mieć pewną zdolność przeciwzakłóceniową, zdolność adaptacji do środowiska i zdolność do natychmiastowego przeciążenia, gdy promieniowanie słoneczne jest niskie rano i wieczorem. Na przykład w przypadku pewnego stopnia przepięcia system wytwarzania energii fotowoltaicznej powinien być w stanie normalnie działać; w przypadku awarii falownik musi zostać automatycznie odłączony od sieci głównej. Po zakłóceniu systemu falownik nie może podłączyć się do sieci, zanim napięcie i częstotliwość sieci nie powrócą do normy, i może automatycznie ponownie podłączyć się do sieci po pewnym czasie, gdy napięcie i częstotliwość w systemie powrócą do normy. Zgodnie z wymaganiami sieci elektroenergetycznej dla trybu pracy elektrowni fotowoltaicznych, falownik powinien mieć takie funkcje, jak przepięcie prądu przemiennego, zabezpieczenie podnapięciowe, zabezpieczenie nadczęstotliwościowe, zabezpieczenie podczęstotliwościowe, zabezpieczenie przed wyspami, zabezpieczenie nadprądowe AC i DC, zabezpieczenie przed przeciążeniem i zabezpieczenie przed wysoką temperaturą. Falownik powinien mieć wiele interfejsów komunikacyjnych do zbierania danych i wysyłania ich do sterowni.

Aby ograniczyć użycie kabli prądu stałego i straty prądu stałego w scentralizowanych falownikach podłączonych do sieci, falowniki powinny być rozmieszczone w miarę możliwości pośrodku każdej podrzędnej tablicy. Jednak podrzędne układy elektrowni fotowoltaicznej „rybniczo-słonecznej uzupełniającej” są budowane w stawach rybnych lub stawach lotosowych, a instalacja, obsługa i konserwacja falownika są wyjątkowo niewygodne. Mimo to obie strony drogi na stacji powinny znajdować się jak najbliżej każdej podrzędnej tablicy. Dlatego organiczna kombinacja dróg, falowników i skrzynek połączeniowych powinna być rozważona przed ogólnym rozplanowaniem elektrowni. Dachowe falowniki elektrowni fotowoltaicznych są z reguły przeznaczone do montażu na gruncie lub bezpośrednio w przestrzeni podziemnej budynku.

W przypadku tablicy fotowoltaicznej korzystającej z automatycznego systemu śledzenia, ze względu na dużą powierzchnię i dużą odległość między systemami wsporczymi, ilość kabli DC i strat DC do instalacji scentralizowanego falownika będzie stosunkowo duża, a falownik o małej mocy typu string można wybrać. Transformator.

Pomiędzy miejscem montażu wlotu i wylotu falownika a dnem skrzynki powinna być wystarczająca przestrzeń montażowa. Obecnie instalacja wlotu i wylotu falownika w wielu krajach jest dość niewygodna, co powoduje duże trudności w instalacji i pozostawia pewne zagrożenia dla bezpieczeństwa i jakości. . Ogólnie przyjmuje się, że między pozycją instalacji linii wchodzących i wychodzących a dnem skrzynki powinna być przestrzeń montażowa wynosząca & 250 mm.

Sześć, projekt i wybór transformatora podwyższającego

Duże i średnie elektrownie fotowoltaiczne podłączone do sieci zasadniczo wybierają scentralizowane falowniki 2*500 kW, a odpowiednio zaprojektowane transformatory to niskonapięciowe transformatory z podwójnym podziałem 1000 kVA. Przyjmuje głównie podstacje skrzynkowe o charakterystyce typu zewnętrznego, niewielkich rozmiarów, wygodnej instalacji i mniejszej konserwacji. Obecnie powszechnie stosowane podstacje skrzynkowe obejmują podstacje olejowe w stylu amerykańskim i podstacje suche w stylu europejskim. Amerykański transformator olejowy ma zwartą konstrukcję, niewielkie rozmiary, stosunkowo niski koszt, dużą przeciążalność i łatwą instalację. Główną wadą jest to, że obudowa transformatora i przełącznik obciążenia są zamknięte w skrzynce pocztowej, co jest niewygodne do wymiany w przypadku wystąpienia usterki, łatwego wycieku i wycieku oleju oraz konieczności zbudowania zbiornika oleju wypadkowego.

W bezpieczniku i wewnętrznej strukturze zbiornika paliwa występują powszechne wady jakościowe. Po przepaleniu bezpiecznika brak jest zworki trójfazowej, co skutkuje brakiem pracy fazowej. Wyzwolenie ciężkiego gazu transformatora olejowego może wyzwolić tylko stronę niskiego napięcia obwodu, a zasilanie wejściowe wysokiego napięcia nie może zostać odcięte; suchy transformator w stylu europejskim ma stosunkowo dużą przestrzeń, wygodniejszą instalację i konserwację. Wysokie i niskie napięcie oraz pomieszczenie transformatorowe są oddzielone niezależnie, dzięki czemu współczynnik bezpieczeństwa pracy jest wysoki. Wysokie i niskie napięcie można skonfigurować zgodnie z różnymi typami szaf. Główne wady to duża powierzchnia podłogi, stosunkowo wysoki koszt, ogólna przeciążalność, wsparcie izolacji, i przełącznika zaczepów w wilgotnym środowisku, w którym prawdopodobne jest wystąpienie rozgorzenia i pełzania. Nie zajęcie się nim na czas może spowodować rozszerzenie się usterki.

Ogólnie rzecz biorąc, kompleksowe urządzenie zabezpieczające transformator jest instalowane wewnątrz transformatora skrzynkowego i powinno istnieć wiele interfejsów komunikacyjnych do gromadzenia danych i wysyłania ich do sterowni.

7. Dobór wyłącznika wysokiego napięcia

Obecnie w elektrowniach fotowoltaicznych stosuje się głównie rozdzielnice centralne opancerzone metalem, wyłączniki są wyposażone w zabezpieczenia przekaźnikowe, a standardowe kompletne zestawy urządzeń są zaawansowane technologicznie. Marki i koszty są brane pod uwagę głównie przy kompleksowym wyborze. Kompleksowe urządzenie zabezpieczające powinno posiadać wiele interfejsów komunikacyjnych do zbierania danych i przesyłania ich do dyspozytorni.

Układ transformatora podwyższającego jest zwykle instalowany w pobliżu scentralizowanego falownika i zaprojektowany na podstawowej platformie.

Osiem, projekt uziemienia ochrony odgromowej

Ocynkowana płaska stal jest preferowanym materiałem uziemiającym dla elektrowni fotowoltaicznych. Średnia roczna szybkość korozji płaskiej stali ocynkowanej ogniowo wynosi 0,1 mm/rok. W stali występuje korozja wżerowa, a szybkość korozji wżerowej jest kilkakrotnie wyższa niż średnioroczna szybkość korozji. Rzeczywista żywotność wynosi około 15 do 20 lat. Jednak gdy plac budowy jest obszarem silnej korozji, konieczne jest wybranie materiałów ze stali pokrytej miedzią. W stali nie występuje korozja wżerowa, która należy do powolnej korozji równomiernej. Szybkość korozji miedzi w glebie jest zbliżona do szybkości korozji stali. Roczna szybkość korozji miedzi wynosi 0,02 mm/rok. Żywotność urządzenia uziemiającego z czystej miedzi może sięgać 50 lat. Rzeczywista żywotność urządzenia uziemiającego może osiągnąć 25-30 lat.

Ponieważ elektrownia fotowoltaiczna zajmuje duży obszar, obszar fotowoltaiczny generalnie nie jest wyposażony w piorunochrony. Stosowany jest głównie jako ochrona uziemienia poprzez połączenie między wspornikiem komponentu a polową siatką uziemiającą, a wskaźnik inwestycji jest stosunkowo niewielki. W kompleksowo użytkowanych elektrowniach fotowoltaicznych nie da się osiągnąć całkowicie zamkniętego zarządzania, a ochrona uziemienia nie może być niechlujna. Dobra siatka uziemiająca jest ważną gwarancją bezpieczeństwa sprzętu i osób.

9. Zintegrowany system automatyki

Elektrownie fotowoltaiczne powinny być projektowane zgodnie z zasadą „bezobsługową”. Rozdzielnia zostanie wyposażona w centralną dyspozytornię, a poprzez scentralizowany system monitoringu oparty na komputerowym systemie monitoringu zostanie zrealizowany monitoring, sterowanie i zarządzanie harmonogramami zespołu fotowoltaicznego oraz wyposażenia elektromechanicznego rozdzielni. Projekt zintegrowanego systemu automatyki powinien być bezpieczny w użytkowaniu, zaawansowany technologicznie oraz ekonomiczny i rozsądny. Struktura, parametry techniczne i wskaźniki systemu powinny być zgodne ze skalą elektrowni fotowoltaicznej, jej pozycją w systemie elektroenergetycznym oraz stopniem rozwoju obecnego systemu monitoringu.

Obecnie system monitorowania elektrowni fotowoltaicznej może monitorować każdą gałąź przychodzącej linii fotowoltaicznej przez urządzenie monitorujące skrzynki połączeniowej, ale nie może monitorować każdego modułu baterii.

10. Wniosek

Miejsce budowy elektrowni fotowoltaicznej wybierane jest na terenie o dobrych zasobach energii słonecznej i dobrych warunkach terenowych i może z powodzeniem przejść weryfikację różnych działów. Ogólny układ powinien być ekonomiczny, łatwy w utrzymaniu i unikać rozległego ponownego planowania. Wybierz moduły fotowoltaiczne o wysokiej wydajności, dużej mocy i stabilnej wydajności oraz wybierz rozsądne rozmieszczenie modułów. Wybierz system wsparcia i fundament zgodnie z charakterystyką projektu. Poziom ochrony skrzynki przyłączeniowej i falownika należy dostosować do lokalnych warunków, rozplanowanie powinno zminimalizować ilość linii kolektorów, a odpowiedni przekrój kabla powinien zostać dobrany poprzez obliczenie długości i pojemności kabla, tak aby zmniejszyć utratę linii. System uziemienia całej stacji jest niezawodny, a automatyczny system monitorowania jest kompletny. Wszystkie parametry muszą spełniać 25-letni projektowy okres eksploatacji.