3. Konstruktion des Komponententragteils

(1) Auswahl des Tragfundaments

Die Hauptüberlegung besteht darin, die Berechnungsanforderungen der Tragfähigkeit des Fundaments, des Kippwiderstands des Fundaments, des Auszugswiderstands, der Rutschfestigkeit usw. zu erfüllen und die Stabilität der oberen Struktur sicherzustellen.

Gegenwärtig werden in China hauptsächlich unabhängige Stahlbetonfundamente, Stahlbetonstreifenfundamente und vorgespannte Zementrohrpfahlfundamente verwendet. Stahlbetonfundamente werden hauptsächlich an Orten mit relativ guten Standortbedingungen verwendet, wie z weniger schwierig, die Positionierung der Fundamentebene und die Erhöhung des obersten Stockwerks des Fundaments sind leicht zu kontrollieren, und der Kipp- und Gleitwiderstand ist besser, der Gesamteffekt ist gut und der visuelle Gesamteindruck des Kraftwerks ist besser nach Fertigstellung des Kraftwerks. Genauigkeit für optimale Neigung.

Der Nachteil besteht darin, dass die Bauzeit lang ist, die Beschädigung des Bodens relativ groß ist und der Umfang des Erdaushubs, der Verfüllung, der Schalungskonfiguration, des Walzens von Stahlstangen usw. groß ist; Die vorgespannte Zementrohrpfahlgründung wird hauptsächlich an Orten mit relativ rauen geologischen Bedingungen eingesetzt, wie z. B. "Fischen und leichte Ergänzung", Küstenstrände usw. Das Hauptmerkmal der vorgespannten Zementrohrpfahlgründung ist das vorgefertigte Endprodukt, die Baugeschwindigkeit ist schnell, die Beschädigung des Bodens ist geringer und das technische Volumen ist relativ gering. Die Nachteile sind hohe technische Anforderungen und Erfahrungsanforderungen an die Rammarbeiter, relativ hohe Schwierigkeiten bei der Konstruktion, schwierige Kontrolle der Positionierung der Fundamentebene und der Höhe der obersten Etage des Fundaments, und zusätzliche Arbeit des sekundären Transports nach dem Heben und Entladen, was die Arbeitsbelastung und Anpassung der Stützinstallation und -konstruktion in der späteren Phase erhöht. Schwierigkeit, in der Kiesschicht ist es schwierig, in den Haufen einzudringen, und es ist leicht, den Haufen zu exzentrisch oder zu brechen, daher sollte er nicht verwendet werden. Die beiden Schemata haben offensichtliche Vor- und Nachteile der Austauschbarkeit, die in Kombination mit den örtlichen geologischen Bedingungen und technischen Merkmalen umfassend beurteilt werden sollten.

Entsprechend den örtlichen geologischen Verhältnissen wird der Korrosionsgrad des Grundwassers an der Stahlbetonkonstruktion beurteilt. Für Bereiche mit schwacher Korrosion sind Korrosionsschutzbeschichtungen auf der Oberfläche unterhalb des Grundwasserspiegels aufzubringen; für Bereiche mit hoher Korrosion ist unterhalb des Grundwasserspiegels sulfatbeständiger Portlandzement zu verwenden, der mit sulfatbeständigen Zusatzmitteln gemischt und mit Stahlstäben versetzt wird. Rostschutzmittel, mineralische Beimischungen, Korrosionsschutzbeschichtungen auf der Oberfläche und andere Maßnahmen.

(2) Auswahl des Unterstützungssystems

Gegenwärtig verwenden inländische Photovoltaikkraftwerke hauptsächlich Unterstützungssysteme, wie z. B. den Typ mit fester optimaler Neigung, den horizontalen einachsigen Nachführtyp, den schrägen einachsigen Nachführtyp und den zweiachsigen Nachführtyp. Die Kosten der festen Montagehalterung sind relativ niedrig, der Herstellungsprozess ist einfach, der Produktionszyklus ist kurz, die Installationsschwierigkeiten sind gering und das Halterungssystem ist im Wesentlichen wartungsfrei. Festeinbausysteme haben einen relativ geringen Platzbedarf und sind im Wesentlichen wartungsfrei. Das feste Stützsystem nimmt eine relativ kleine Fläche ein; Der automatische Tracking-Typ hat hohe Kosten und einen aufwendigen Herstellungsprozess, der Tracking-Motor wird leicht beschädigt und der Betrieb ist instabil, insbesondere an Orten mit hoher Luftfeuchtigkeit, was einen großen Wartungs- und Reparaturaufwand erfordert.

Um eine Okklusion zu vermeiden, ist der Abstand zwischen der vorderen, hinteren, linken und rechten Seite des Tracking-Unterstützungssystem-Arrays relativ groß, was die besetzte Fläche um etwa 50 % vergrößert und die Investitionskosten erhöht, aber die Stromerzeugung ist stark verbessert im Vergleich zum Typ mit festem optimalen Neigungswinkel. , Theoretische Berechnung ist etwa 20 % ~ 30 %. Derzeit ist die logische Operation des Tracking-Unterstützungssystems, das an einem bestimmten Ort in Betrieb genommen wurde, einfacher und zuverlässiger, was es wert ist, gelernt zu werden. Daher sollte es umfassend unter den Aspekten Geländebedingungen, Landnutzung, Betriebszuverlässigkeit, Ausrüstungspreis, Wartungskosten nach Fertigstellung, Ausfallrate und Stromerzeugungsnutzen analysiert werden. Es wird nicht empfohlen, das automatische Nachführsystem für Orte mit hoher Luftfeuchtigkeit wie „Angeln und leichte Komplementarität“ und Küstenstrände zu verwenden, da das Stützfundament des automatischen Nachführsystems hauptsächlich ein Stahlbeton-Streifenfundament ist, das nicht einfach zu installieren ist Fischteiche, Lotusteiche und Strände. Bauweise, und die Feuchtigkeit ist hoch, der Motor wird leicht durch Feuchtigkeit beschädigt und verbrannt, und die Wartung ist unbequem.

4. Entwurf und Installation des Kombinatorkastens

Bei großen und mittleren netzgekoppelten Photovoltaik-Kraftwerken werden je nach Anordnung des Arrays üblicherweise zwei Arten von Combinerboxen gewählt, also 12 Eingänge und 1 Ausgang und 16 Eingänge und 1 Ausgang oder eine Kombination aus zwei Vorgaben . Beim Entwerfen sollte derjenige mit mehr Schleifen bevorzugt werden. Der Anschlusskasten sollte die Funktion haben, den Fehlerstrom zu unterbrechen. Die Eingangsseite ist durch eine photovoltaikspezifische DC-Sicherung geschützt, die Ausgangsseite ist generell durch einen DC-Niederspannungs-Kompaktschalter geschützt. Es wird nicht empfohlen, eine Sicherung für die Ausgangsseite zu verwenden. Der Anschlusskasten sollte mit Photovoltaik-Überspannungsschutz ausgestattet sein, und die positiven und negativen Pole sollten Blitzschutzfunktionen haben. Der Anschlusskasten sollte mit einem Überwachungsgerät mit Kommunikationsschnittstelle ausgestattet sein,

Der Anschlusskasten sollte für eine feste Installation geeignet sein. Die Montage erfolgt in der Regel durch Aufhängen am Systemträger. Die Einbauhöhe des Kastenbodens sollte den Anforderungen verschiedener restriktiver Bedingungen genügen. Zwischen der Einbauposition der Zu- und Ableitungen des Anschlusskastens und dem Boden des Kastens sollte ausreichend Einbauraum vorhanden sein, um den Aufbau zu erleichtern und die Einbauqualität zu gewährleisten.

Für den Eingangskreis jedes Zweigs des Generatoranschlusskastens sind Sperrdioden installiert, um die Betriebssicherheit zu verbessern, aber eine gewisse Stromerzeugung geht verloren. Das Design sollte umfassend berücksichtigen, ob Anti-Reverse-Dioden gemäß der Bauumgebung und dem Verfahren des Kraftwerks installiert werden sollen. Wenn das Kraftwerk an einem Ort mit hoher Feuchtigkeit und starker Korrosion gebaut wird oder wenn das DC-Kabel direkt vergraben ist, wird empfohlen, es zu installieren, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten; Wenn das Kraftwerk in einer guten Umgebung gebaut wird und das DC-Kabel entlang der Brücke verlegt wird, wird empfohlen, keine höhere Stromerzeugung anzustreben. Installation; Die Installation von Anti-Reverse-Dioden erhöht die eigenen Fehlerpunkte, und es wird nicht empfohlen, sie an Orten mit hoher Umgebungstemperatur zu installieren.

Der Generatoranschlusskasten wird an verschiedenen Stellen des Kraftwerks installiert, und das Schutzniveau sollte entsprechend den örtlichen klimatischen Bedingungen ausgelegt werden. Beispielsweise sollte an Orten mit hoher Luftfeuchtigkeit (z. B. beim Fischen und in der Sonne) die Feuchtigkeitsbeständigkeit entsprechend erhöht werden. an Orten mit hoher Temperatur (z. B. landwirtschaftliche und solare Ergänzung, in landwirtschaftlichen Gewächshäusern) sollte die Wärmeableitungsfunktion verstärkt werden; An Orten mit starker Korrosion (z. B. Küstenstränden) sollten die

Gehäusematerialien wie Edelstahl oder Legierungen verwendet werden.

5. Design, Auswahl und Installation des Wechselrichters

Der Wechselrichter ist ein Umrichtergerät, das Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, und ist eine wichtige Komponente im Photovoltaik-Kraftwerkssystem. Für große und mittlere netzgekoppelte Photovoltaik-Kraftwerksprojekte werden im Allgemeinen zentralisierte netzgekoppelte Wechselrichter mit großer Kapazität ausgewählt. Im Allgemeinen gilt: Je größer die Kapazität eines einzelnen Wechselrichters, desto niedriger der Einheitsherstellungspreis und desto höher die Umwandlungseffizienz. Die Auswahl eines einzelnen Wechselrichters mit großer Kapazität kann die Investition in einem bestimmten Bereich reduzieren und die Systemzuverlässigkeit verbessern. Je höher der Umwandlungswirkungsgrad des Wechselrichters, desto höher der Wirkungsgrad des photovoltaischen Stromerzeugungssystems und desto geringer der Verlust der Gesamtstromerzeugung des Systems. Wenn also die Nennkapazität gleich ist,

Der DC-Eingangsbereich des Wechselrichters sollte breit sein und eine gewisse Anti-Interferenz-Fähigkeit, Anpassungsfähigkeit an die Umgebung und sofortige Überlastfähigkeit aufweisen, wenn die Sonneneinstrahlung morgens und abends gering ist. Beispielsweise sollte das photovoltaische Stromerzeugungssystem bei einer gewissen Überspannung in der Lage sein, normal zu arbeiten; Im Fehlerfall muss der Wechselrichter automatisch vom Hauptnetz getrennt werden. Nachdem das System gestört wurde, darf sich der Wechselrichter nicht mit dem Netz verbinden, bevor die Netzspannung und -frequenz wieder normal sind, und kann sich nach einer Verzögerung automatisch wieder mit dem Netz verbinden, nachdem die Systemspannung und -frequenz wieder normal sind. Entsprechend den Anforderungen des Stromnetzes für die Betriebsweise von Photovoltaik-Kraftwerken, Der Wechselrichter sollte über Funktionen wie AC-Überspannungsschutz, Unterspannungsschutz, Überfrequenz-, Unterfrequenzschutz, Anti-Islanding-Schutz, AC- und DC-Überstromschutz, Überlastschutz und Hochtemperaturschutz verfügen. Der Wechselrichter sollte über mehrere Kommunikationsschnittstellen verfügen, um Daten zu sammeln und an die Leitwarte zu senden.

Um die Verwendung von DC-Kabeln und den DC-Verlust von zentralisierten netzgekoppelten Wechselrichtern zu reduzieren, sollten die Wechselrichter so weit wie möglich in der Mitte jedes Sub-Arrays angeordnet werden. Jedoch sind die Sub-Arrays des "Fisch-Solar-Ergänzungs"-Photovoltaikkraftwerks in Fischteichen oder Lotusteichen gebaut, und die Installation und der Betrieb und die Wartung des Wechselrichters sind äußerst unbequem. Trotzdem sollten die beiden Seiten der Straße in der Station so nah wie möglich an jedem Sub-Array sein. Daher sollte die organische Kombination von Straßen, Wechselrichtern und Generatoranschlusskästen vor der Gesamtauslegung des Kraftwerks berücksichtigt werden. Aufdach-Photovoltaik-Kraftwerks-Wechselrichter sind im Allgemeinen für die Installation auf dem Boden oder direkt im unterirdischen Raum des Gebäudes konzipiert.

Für die Photovoltaikanlage, die das automatische Nachführsystem verwendet, ist aufgrund der großen Stellfläche und der großen Entfernung zwischen den Stützsystemen die Menge an DC-Kabeln und DC-Verlusten für die Installation des zentralisierten Wechselrichters und des String-Wechselrichters mit kleiner Kapazität relativ groß können ausgewählt werden. Transformator.

Zwischen der Einbauposition des Wechselrichtereingangs und -ausgangs und dem Boden der Dose sollte ausreichend Installationsraum vorhanden sein. Gegenwärtig ist die Installation des Wechselrichtereingangs und -ausgangs in vielen inländischen Ländern ziemlich unbequem, was große Schwierigkeiten bei der Installation mit sich bringt und bestimmte Sicherheits- und Qualitätsrisiken hinterlässt. . Generell wird ein Einbauraum von &250mm zwischen dem Einbauort der ankommenden und abgehenden Leitungen und dem Boden der Dose vorgeschrieben.

Sechs, Step-up-Transformator-Design und Auswahl

Große und mittelgroße netzgekoppelte Photovoltaikkraftwerke entscheiden sich grundsätzlich für zentrale 2*500-kW-Wechselrichter, und die passend ausgelegten Transformatoren sind 1000-kVA-Niederspannungs-Doppel-Split-Transformatoren. Es verwendet hauptsächlich Umspannwerke vom Kastentyp mit den Eigenschaften des Außentyps, der geringen Größe, der bequemen Installation und des geringeren Wartungsaufwands. Gegenwärtig umfassen die üblicherweise verwendeten Umspannwerke vom Kastentyp Ölumspannwerke im amerikanischen Stil und Trockenumspannwerke im europäischen Stil. Der amerikanische Öltransformator hat eine kompakte Struktur, geringe Größe, relativ niedrige Kosten, starke Überlastfähigkeit und einfache Installation. Der Hauptnachteil besteht darin, dass der Transformatorkörper und der Lastschalter im Briefkasten eingeschlossen sind, der bei Auftreten eines Fehlers umständlich auszutauschen ist, Öl leicht sickert und ausläuft und ein Ölbecken für Unfälle gebaut werden muss.

Es gibt häufige Qualitätsmängel bei der Sicherung und der inneren Struktur des Kraftstofftanks. Nachdem die Sicherung durchgebrannt ist, gibt es keine dreiphasige Überbrückungsvorrichtung, was zu einem Mangel an Phasenbetrieb führt. Die schwere Gasauslösung des Öltransformators kann nur die Niederspannungsseite des Stromkreises auslösen, und die ankommende Hochspannungsstromversorgung kann nicht unterbrochen werden; Der Trockentransformator im europäischen Stil hat relativ viel Platz und ist bequemer zu installieren und zu warten. Die Hoch- und Niederspannung sowie der Transformatorraum sind unabhängig voneinander getrennt, sodass der Betriebssicherheitsfaktor hoch ist. Hoch- und Niederspannung können nach verschiedenen Schranktypen konfiguriert werden. Die Hauptnachteile sind große Bodenfläche, relativ hohe Kosten, allgemeine Überlastfähigkeit, Isolierungsunterstützung, und Stufenschalterposition in einer feuchten Umgebung, in der Überschläge und Kriechen wahrscheinlich auftreten. Eine nicht rechtzeitige Behandlung kann dazu führen, dass sich der Fehler ausdehnt.

Im Allgemeinen ist im Inneren des Kastentransformators ein transformatorübergreifendes Schutzgerät installiert, und es sollten mehrere Kommunikationsschnittstellen für die Datenerfassung und das Senden an die Leitwarte vorhanden sein.

7. Auswahl des Hochspannungsschalters

Derzeit verwenden Photovoltaikkraftwerke hauptsächlich metallbewehrte zentrale Schaltanlagen, Leistungsschalter sind mit Relaisschutz ausgestattet und standardmäßige komplette Ausrüstungssätze sind in der Technologie ausgereift. Marken und Kosten werden hauptsächlich für eine umfassende Auswahl berücksichtigt. Das umfassende Schutzgerät sollte über mehrere Kommunikationsschnittstellen verfügen, um Daten zu sammeln und an die Leitwarte zu senden.

Die Anordnung des Step-up-Transformators ist in der Regel nahe am Zentralwechselrichter installiert und auf einer Grundplattform aufgebaut.

Acht, Blitzschutz-Erdungsprojekt

Verzinkter Flachstahl ist das bevorzugte Erdungsmaterial für Photovoltaik-Kraftwerke. Die durchschnittliche jährliche Korrosionsrate von feuerverzinktem Flachstahl beträgt 0,1 mm/Jahr. Es gibt Lochfraß im Stahl, und die Lochfraßkorrosionsrate ist um ein Vielfaches höher als die jährliche durchschnittliche Korrosionsrate. Die tatsächliche Lebensdauer beträgt etwa 15 bis 20 Jahre. Wenn die Baustelle jedoch ein stark korrosionsgefährdeter Bereich ist, ist es notwendig, verkupferte Stahlmaterialien zu wählen. Bei Stahl gibt es keine Lochfraßkorrosion, die zur langsamen gleichmäßigen Korrosion gehört. Die Korrosionsrate von Kupfer im Boden entspricht etwa der von Stahl. Die jährliche Korrosionsrate von Kupfer beträgt 0,02 mm/Jahr. Die Lebensdauer von Erdungsgeräten aus reinem Kupfer kann 50 Jahre erreichen. Die tatsächliche Lebensdauer der Erdungsvorrichtung kann 25-30 Jahre erreichen.

Da das Photovoltaikkraftwerk eine große Fläche einnimmt, ist die Photovoltaikfläche im Allgemeinen nicht mit Blitzableitern ausgestattet. Es wird hauptsächlich als Erdungsschutz durch die Verbindung zwischen dem Komponententräger und dem Felderdungsgitter verwendet, und das Investitionsverhältnis ist relativ gering. In voll ausgelasteten Photovoltaik-Kraftwerken kann keine geschlossene Betriebsführung erreicht werden, und der Erdungsschutz darf nicht nachlässig sein. Ein gutes Erdungsraster ist ein wichtiger Garant für die Geräte- und Personensicherheit.

9. Integriertes Automatisierungssystem

Photovoltaik-Kraftwerke sollten nach dem Prinzip „unbeaufsichtigt“ ausgelegt werden. Die Schaltstation muss mit einem zentralen Kontrollraum ausgestattet sein, und durch das zentralisierte Überwachungssystem auf der Grundlage des Computerüberwachungssystems werden die Überwachung, Steuerung und Planungsverwaltung der photovoltaischen Stromerzeugungseinheit und der elektromechanischen Ausrüstung der Schaltstation abgeschlossen. Das Design des integrierten Automatisierungssystems sollte sicher in der Anwendung, fortschrittlich in der Technologie sowie wirtschaftlich und angemessen sein. Der Aufbau, die technische Leistung und die Kennzahlen des Systems sollten mit der Größe des Photovoltaikkraftwerks, seiner Position im Stromsystem und dem Entwicklungsstand des aktuellen Überwachungssystems kompatibel sein.

Derzeit kann das Photovoltaik-Kraftwerks-Überwachungssystem jeden Photovoltaik-Eingangsleitungszweig durch die Überwachungseinrichtung des Anschlusskastens überwachen, aber es kann nicht jedes Batteriemodul überwachen.

10. Fazit

Der Bauplatz des Photovoltaikkraftwerks wird in einem Gebiet mit guten Sonnenenergieressourcen und guten Standortbedingungen ausgewählt und kann die Überprüfung verschiedener Abteilungen erfolgreich bestehen. Das Gesamtlayout sollte wirtschaftlich und wartungsfreundlich sein und aufwendige Neuplanungen vermeiden. Wählen Sie Photovoltaikmodule mit hoher Effizienz, hoher Leistung und stabiler Leistung und wählen Sie eine vernünftige Anordnung der Module. Wählen Sie das Stützsystem und das Fundament entsprechend den Merkmalen des Projekts aus. Das Schutzniveau des Generatoranschlusskastens und des Wechselrichters sollte an die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden, das Layout sollte die Anzahl der Sammelleitungen minimieren und der geeignete Kabelquerschnitt sollte durch die Berechnung von Kabellänge und -kapazität ausgewählt werden, um Leitungsverlust reduzieren. Das Erdungssystem der gesamten Station ist zuverlässig und das automatische Überwachungssystem ist vollständig. Alle Parameter müssen den Auslegungsbetriebszeitraum von 25 Jahren erfüllen.