3. Projeto da peça de suporte do componente

(1) Seleção da fundação de suporte

A principal consideração é atender aos requisitos de cálculo da capacidade de carga da fundação, resistência ao tombamento da fundação, resistência ao arrancamento, resistência ao deslizamento, etc., e garantir a estabilidade da estrutura superior.

Atualmente, fundações independentes de concreto armado, fundações de tiras de concreto armado e fundações de estacas tubulares de cimento protendido são usadas principalmente na China. As fundações de concreto armado são utilizadas principalmente em locais com condições de terreno relativamente boas, como "agricultura complementar e solar", "pecuária complementar e solar", etc. menos difícil, o posicionamento do plano da fundação e a elevação do piso superior da fundação são fáceis de controlar, e a resistência anti-capotamento e deslizamento são melhores, o efeito geral é bom e a sensação visual geral da estação de energia é melhor após a conclusão da usina. Precisão para uma inclinação ideal.

A desvantagem é que o período de construção é longo, o dano ao solo é relativamente grande e a quantidade de escavação de terraplenagem, aterro, configuração de cofragem, barras de aço rolantes, etc. é grande; a fundação de estacas tubulares de cimento protendido é usada principalmente em locais com condições geológicas relativamente adversas, como "pesca e complementar leve", praias costeiras, etc. A principal característica da fundação de estacas tubulares de cimento protendido é o produto acabado pré-fabricado, a velocidade de construção é rápido, o dano ao solo é menor e o volume de engenharia é relativamente pequeno. As desvantagens são altos requisitos técnicos e de experiência para operadores de estacas, dificuldade relativamente alta na construção, difícil controle do posicionamento do plano de fundação e elevação do piso superior da fundação, e trabalho adicional de transporte secundário após içamento e descarga, o que aumenta a carga de trabalho e ajuste da instalação e construção do suporte na etapa posterior. Dificuldade, no estrato cascalho, é difícil entrar na pilha, e é fácil excêntrico ou quebrar a pilha, por isso não deve ser usado. Os dois esquemas têm vantagens e desvantagens óbvias de intercambiabilidade, que devem ser julgadas de forma abrangente em combinação com as condições geológicas locais e características de engenharia.

De acordo com as condições geológicas locais, é julgado o grau de corrosão das águas subterrâneas à estrutura de concreto armado. Para áreas com corrosão fraca, devem ser aplicados revestimentos anticorrosivos na superfície abaixo do nível do lençol freático; para áreas com alta corrosão, o cimento Portland resistente a sulfato deve ser usado abaixo do nível do lençol freático, misturado com aditivos resistentes a sulfato, e barras de aço devem ser adicionadas. Inibidores de ferrugem, mistura de aditivos minerais, revestimentos anticorrosivos na superfície e outras medidas.

(2) Seleção do sistema de suporte

Atualmente, as usinas fotovoltaicas domésticas adotam principalmente sistemas de suporte, como tipo fixo de inclinação ideal, tipo de rastreamento horizontal de eixo único, tipo de rastreamento oblíquo de eixo único e tipo de rastreamento de eixo duplo. O custo do suporte de montagem fixo é relativamente baixo, o processo de fabricação é simples, o ciclo de produção é curto, a dificuldade de instalação é pequena e o sistema de suporte é basicamente livre de manutenção. Os sistemas de montagem fixa ocupam um espaço relativamente pequeno e são essencialmente livres de manutenção. O sistema de suporte fixo ocupa uma área relativamente pequena; o tipo de rastreamento automático tem alto custo e alto processo de fabricação, o motor de rastreamento é facilmente danificado e a operação é instável, principalmente em locais com alta umidade, o que requer uma grande quantidade de manutenção e reparo.

Para evitar oclusão, a distância entre os lados dianteiro, traseiro, esquerdo e direito da matriz do sistema de suporte de rastreamento é relativamente grande, o que aumenta a área ocupada em cerca de 50% e aumenta o custo de investimento, mas a geração de energia é muito melhorado em comparação com o tipo fixo de ângulo de inclinação ideal. , O cálculo teórico é de cerca de 20% ~ 30%. Atualmente, a operação lógica do sistema de apoio ao rastreamento que foi colocado em operação em um determinado local é mais simples e confiável, o que vale a pena aprender. Portanto, deve ser analisado de forma abrangente sob os aspectos das condições do terreno, ocupação do solo, confiabilidade da operação, preço do equipamento, custo de manutenção após a conclusão, taxa de falhas e benefício da geração de energia. Não é recomendado o uso do sistema de rastreamento automático para locais com alta umidade, como "pesca e complementaridade leve" e praias costeiras, porque a fundação de suporte do sistema de rastreamento automático é principalmente fundação de tiras de concreto armado, que não é fácil de instalar em lagoas de peixes, lagoas de lótus e praias. construção, e a umidade é alta, o motor é facilmente danificado pela umidade e queimado, e a manutenção é inconveniente.

4. Projeto e instalação da caixa do combinador

Para usinas fotovoltaicas conectadas à rede de grande e médio porte, geralmente são selecionados dois tipos de caixas combinadoras de acordo com a disposição do array, ou seja, 12 entradas e 1 saída e 16 entradas e 1 saída, ou uma combinação de duas especificações . Ao projetar, aquele com mais loops deve ser preferido. A caixa combinadora deve ter a função de cortar a corrente de falha. O lado de entrada é protegido por um fusível CC específico para fotovoltaica, e o lado de saída geralmente é protegido por uma chave de caixa moldada de baixa tensão CC. Não é recomendado usar um fusível para o lado de saída. A caixa do combinador deve ser equipada com protetores contra surtos fotovoltaicos, e os pólos positivo e negativo devem ter funções de proteção contra raios. A caixa combinadora deve ser equipada com um dispositivo de monitoramento com uma interface de comunicação,

A caixa do combinador deve ser conveniente para instalação fixa. Geralmente, ele é instalado no suporte do sistema pendurado. A altura de instalação da parte inferior da caixa deve atender aos requisitos de várias condições restritivas. Deve haver espaço de instalação suficiente entre a posição de instalação das linhas de entrada e saída da caixa do combinador e a parte inferior da caixa para facilitar a construção e garantir a qualidade da instalação.

Para o circuito de entrada de cada ramificação da caixa do combinador, diodos anti-reverso são instalados para melhorar o fator de segurança operacional, mas uma certa quantidade de geração de energia será perdida. O projeto deve considerar de forma abrangente a instalação de diodos antirreversos de acordo com o ambiente de construção e o método da estação de energia. Se a central for construída em local com alta umidade e forte corrosão ou quando o cabo DC estiver diretamente enterrado, recomenda-se instalá-lo para garantir um funcionamento seguro; se a estação de energia for construída em um bom ambiente e o cabo DC for colocado ao longo da ponte, é recomendável não buscar maior geração de energia. Instalação; a instalação de diodos antirreversos aumentará seus próprios pontos de falha e não é recomendável instalá-los em locais com alta temperatura ambiente.

A caixa do combinador é instalada em várias posições da usina, e o nível de proteção deve ser projetado de acordo com as condições climáticas locais. Por exemplo, em locais com alta umidade (como pescarias e complementares solares), o nível de impermeabilização deve ser aumentado de acordo; em locais com alta temperatura (como complementares agrícolas e solares, em estufas agrícolas), a função de dissipação de calor deve ser reforçada; em locais com forte corrosão (como praias costeiras) os

materiais do invólucro, como aço inoxidável ou liga, devem ser usados.

5. Projeto, seleção e instalação do inversor

O inversor é um dispositivo conversor que converte energia CC em energia CA e é um componente importante no sistema da estação de energia fotovoltaica. Para projetos de usinas fotovoltaicas conectadas à rede de grande e médio porte, geralmente são selecionados inversores conectados à rede centralizados de grande capacidade. Geralmente, quanto maior a capacidade de um único inversor, menor o preço unitário de fabricação e maior a eficiência de conversão. Selecionar um único inversor com grande capacidade pode reduzir o investimento em uma determinada área e melhorar a confiabilidade do sistema. Quanto maior a eficiência de conversão do inversor, maior a eficiência do sistema de geração de energia fotovoltaica e menor a perda da geração total de energia do sistema. Portanto, quando a capacidade nominal é a mesma,

A faixa de entrada CC do inversor deve ser ampla e deve ter certa capacidade anti-interferência, adaptabilidade ambiental e capacidade de sobrecarga instantânea quando a radiação solar é baixa pela manhã e à noite. Por exemplo, no caso de um certo grau de sobretensão, o sistema de geração de energia fotovoltaica deve poder operar normalmente; em caso de falha, o inversor deve ser automaticamente desconectado da rede elétrica. Depois que o sistema é perturbado, o inversor não pode se conectar à rede antes que a tensão e a frequência da rede voltem ao normal e pode se reconectar automaticamente à rede após um atraso após o retorno da tensão e da frequência do sistema ao normal. De acordo com os requisitos da rede elétrica para o modo de operação das usinas fotovoltaicas, o inversor deve ter funções como sobretensão CA, proteção contra subtensão, sobrefrequência, proteção contra subfrequência, proteção anti-ilhamento, proteção contra sobrecorrente CA e CC, proteção contra sobrecarga e proteção contra alta temperatura. O inversor deve ter várias interfaces de comunicação para coletar dados e enviá-los para a sala de controle.

A fim de reduzir o uso de cabos CC e a perda de CC de inversores conectados à rede centralizada, os inversores devem ser dispostos no meio de cada sub-array tanto quanto possível. No entanto, as submatrizes da usina fotovoltaica "complementar solar de pesca" são construídas em tanques de peixes ou tanques de lótus, e a instalação, operação e manutenção do inversor são extremamente inconvenientes. Mesmo assim, os dois lados da via na estação devem estar o mais próximo possível de cada submatriz. Portanto, a combinação orgânica de estradas, inversores e caixas combinadoras deve ser considerada antes do layout geral da usina. Os inversores de estação de energia fotovoltaica montados no telhado são geralmente projetados para serem instalados no solo ou diretamente no espaço subterrâneo do edifício.

Para a matriz fotovoltaica usando o sistema de rastreamento automático, devido à grande pegada e à longa distância entre os sistemas de suporte, a quantidade de cabos CC e a perda CC para instalar o inversor centralizado serão relativamente grandes e o inversor de pequena capacidade do tipo string pode ser selecionado. Transformador.

Deve haver espaço de instalação suficiente entre a posição de instalação da entrada e saída do inversor e a parte inferior da caixa. Atualmente, a instalação da entrada e saída do inversor em muitos países domésticos é bastante inconveniente, o que traz grande dificuldade para a instalação e deixa certos riscos de segurança e qualidade. . Geralmente é estipulado que deve haver um espaço de instalação de &250mm entre a posição de instalação das linhas de entrada e saída e a parte inferior da caixa.

Projeto e seleção de seis transformadores elevadores

Usinas fotovoltaicas conectadas à rede de grande e médio porte basicamente escolhem inversores centralizados de 2*500kW, e os transformadores projetados correspondentes são transformadores duplos de baixa tensão de 1000kVA. Adota principalmente subestações do tipo caixa com características de tipo externo, tamanho pequeno, instalação conveniente e menos manutenção. Atualmente, as subestações do tipo caixa comumente usadas incluem subestações de petróleo de estilo americano e subestações secas de estilo europeu. O transformador de óleo americano tem estrutura compacta, tamanho pequeno, custo relativamente baixo, forte capacidade de sobrecarga e fácil instalação. A principal desvantagem é que o corpo do transformador e o interruptor de carga estão fechados na caixa de correio, o que é inconveniente para substituir quando ocorre uma falha, fácil de infiltrar e vazar óleo e um reservatório de óleo de acidente precisa ser construído.

Existem defeitos de qualidade comuns no fusível e na estrutura interna do tanque de combustível. Depois que o fusível queima, não há dispositivo de jumper trifásico, resultando em falta de operação de fase. A viagem de gás pesado do transformador de óleo pode desarmar apenas o lado de baixa tensão do circuito, e a fonte de alimentação de entrada de alta tensão não pode ser cortada; o transformador seco de estilo europeu tem espaço relativamente grande, instalação e manutenção mais convenientes. A alta e baixa tensão e a sala do transformador são separadas independentemente, de modo que o fator de segurança da operação é alto. Alta e baixa tensão podem ser configuradas de acordo com diferentes tipos de gabinete. As principais desvantagens são grande área de piso, custo relativamente alto, capacidade geral de sobrecarga, suporte de isolamento, e a posição do comutador em um ambiente úmido onde é provável que ocorram descargas elétricas e fugas. A falha em lidar com isso a tempo pode fazer com que a falha se expanda.

Geralmente, um dispositivo de proteção abrangente do transformador é instalado dentro do transformador do tipo caixa e deve haver várias interfaces de comunicação para coleta de dados e envio para a sala de controle.

7. Seleção do interruptor de alta tensão

Atualmente, as usinas de energia fotovoltaica usam principalmente painéis centrais blindados de metal, os disjuntores são equipados com proteção de relé e conjuntos completos padrão de equipamentos são maduros em tecnologia. Marcas e custos são considerados principalmente para uma seleção abrangente. O dispositivo de proteção abrangente deve ter várias interfaces de comunicação para coletar dados e enviá-los para a sala de controle.

O arranjo do transformador elevador é geralmente instalado próximo ao inversor centralizado e projetado em uma plataforma básica.

Oito, projeto de aterramento de proteção contra raios

Aço plano galvanizado é o material de aterramento preferido para usinas fotovoltaicas. A taxa média anual de corrosão do aço plano galvanizado por imersão a quente é de 0,1 mm/ano. Há corrosão por pite no aço, e a taxa de corrosão por pite é várias vezes maior que a taxa de corrosão média anual. A vida útil real é de cerca de 15 a 20 anos. No entanto, quando o canteiro de obras é uma área de forte corrosão, é necessário escolher materiais de aço banhado a cobre. Não há corrosão por pite no aço, que pertence à corrosão lenta e uniforme. A taxa de corrosão do cobre no solo é aproximadamente a do aço. A taxa anual de corrosão do cobre é de 0,02 mm/ano. A vida útil do dispositivo de aterramento de cobre puro pode chegar a 50 anos. A vida real do dispositivo de aterramento pode chegar a 25-30 anos.

Como a central fotovoltaica ocupa uma grande área, a área fotovoltaica geralmente não é equipada com pára-raios. É usado principalmente como proteção de aterramento através da conexão entre o suporte do componente e a grade de aterramento do campo, e a taxa de investimento é relativamente pequena. O gerenciamento totalmente fechado não pode ser alcançado em usinas fotovoltaicas amplamente utilizadas, e a proteção de aterramento não pode ser descuidada. Uma boa malha de aterramento é uma garantia importante para a segurança dos equipamentos e das pessoas.

9. Sistema de automação integrado

As usinas fotovoltaicas devem ser projetadas de acordo com o princípio de "autônoma". A estação de comutação deve ser equipada com uma sala de controle central e, por meio do sistema de monitoramento centralizado baseado no sistema de monitoramento por computador, o monitoramento, controle e gerenciamento de programação da unidade de geração de energia fotovoltaica e do equipamento eletromecânico da estação de comutação devem ser concluídos. O projeto do sistema de automação integrado deve ser seguro de usar, avançado em tecnologia, econômico e razoável. A estrutura, o desempenho técnico e os indicadores do sistema devem ser compatíveis com a escala da central fotovoltaica, a sua posição no sistema elétrico e o nível de desenvolvimento do atual sistema de monitorização.

Atualmente, o sistema de monitoramento da estação de energia fotovoltaica pode monitorar cada ramificação da linha de entrada fotovoltaica através do dispositivo de monitoramento da caixa combinadora, mas não pode monitorar cada módulo de bateria.

10. Conclusão

O canteiro de obras da usina fotovoltaica é selecionado em uma área com bons recursos de energia solar e boas condições do local, podendo passar com sucesso pela revisão de vários departamentos. O layout geral deve ser econômico, fácil de manter e evitar um extenso replanejamento. Escolha módulos fotovoltaicos com alta eficiência, alta potência e desempenho estável e escolha um arranjo razoável de módulos. Selecione o sistema de suporte e fundação de acordo com as características do projeto. O nível de proteção da caixa combinadora e do inversor deve ser adaptado ao ambiente local, o layout deve minimizar a quantidade de linhas coletoras e a seção transversal apropriada do cabo deve ser selecionada através do cálculo do comprimento e capacidade do cabo, de modo a reduzir a perda de linha. O sistema de aterramento de toda a estação é confiável e o sistema de monitoramento automático é completo. Todos os parâmetros devem atender ao período de operação de projeto de 25 anos.