3. Thiết kế bộ phận hỗ trợ cấu kiện

(1) Lựa chọn móng hỗ trợ

Việc xem xét chính là đáp ứng các yêu cầu tính toán về khả năng chịu lực của móng, khả năng chống lật của móng, khả năng chống kéo, chống trượt, v.v., và đảm bảo sự ổn định của kết cấu bên trên.

Hiện tại, móng độc lập bê tông cốt thép, móng dải bê tông cốt thép và móng cọc ống xi măng dự ứng lực chủ yếu được sử dụng ở Trung Quốc. Móng bê tông cốt thép chủ yếu được sử dụng ở những nơi có điều kiện địa điểm tương đối tốt, chẳng hạn như "nông nghiệp bổ sung và năng lượng mặt trời", "nông nghiệp bổ sung và năng lượng mặt trời", v.v. ít khó khăn hơn, định vị mặt phẳng móng và độ cao của tầng trên cùng của móng dễ kiểm soát, khả năng chống lật và trượt tốt hơn, hiệu quả tổng thể tốt và cảm giác trực quan tổng thể của nhà máy điện tốt hơn sau khi hoàn thành nhà máy điện. Độ chính xác cho độ nghiêng tối ưu.

Nhược điểm là thời gian xây dựng kéo dài, thiệt hại đối với mặt đất tương đối lớn và khối lượng đào đắp, san lấp, cấu hình ván khuôn, cán thép, v.v. Móng cọc ống xi măng dự ứng lực chủ yếu được sử dụng ở những nơi có điều kiện địa chất tương đối khắc nghiệt, chẳng hạn như "câu cá và bổ sung ánh sáng", bãi biển ven biển, v.v ... Đặc điểm chính của móng cọc ống xi măng dự ứng lực là thành phẩm đúc sẵn, tốc độ thi công nhanh, thiệt hại cho mặt đất ít hơn và khối lượng kỹ thuật tương đối nhỏ. Nhược điểm là yêu cầu kỹ thuật và kinh nghiệm cao đối với người vận hành cọc, độ khó thi công tương đối cao, khó kiểm soát định vị mặt phẳng móng và cao độ tầng trên cùng của móng, và bổ sung công việc vận chuyển phụ sau khi cẩu dỡ, làm tăng khối lượng công việc và điều chỉnh việc lắp đặt và thi công giá đỡ trong giai đoạn sau. Khó khăn là ở tầng sỏi đá khó vào cọc, dễ lệch tâm hoặc gãy cọc nên không nên dùng. Hai phương án có những ưu điểm và nhược điểm rõ ràng về khả năng thay thế lẫn nhau, cần được đánh giá toàn diện khi kết hợp với các điều kiện địa chất và đặc điểm kỹ thuật của địa phương.

Theo điều kiện địa chất địa phương, mức độ ăn mòn của nước ngầm đối với kết cấu bê tông cốt thép được đánh giá. Đối với khu vực bị ăn mòn yếu phải sơn phủ chống ăn mòn cho bề mặt dưới mực nước ngầm; đối với những khu vực có độ ăn mòn cao phải sử dụng xi măng pooclăng bền sunfat nằm dưới mực nước ngầm, trộn với phụ gia bền sunfat và bổ sung các thanh thép. Chất ức chế rỉ sét, trộn phụ gia khoáng, sơn phủ chống ăn mòn trên bề mặt và các biện pháp khác.

(2) Lựa chọn hệ thống hỗ trợ

Hiện tại, các nhà máy quang điện trong nước chủ yếu áp dụng các hệ thống hỗ trợ như loại cố định độ nghiêng tối ưu, loại theo dõi trục đơn nằm ngang, loại theo dõi trục đơn xiên và loại theo dõi trục kép. Chi phí của giá đỡ cố định tương đối thấp, quy trình sản xuất đơn giản, chu kỳ sản xuất ngắn, độ khó lắp đặt nhỏ và hệ thống giá đỡ về cơ bản không cần bảo trì. Các hệ thống lắp đặt cố định có diện tích tương đối nhỏ và về cơ bản không cần bảo trì. Hệ thống hỗ trợ cố định chiếm một diện tích tương đối nhỏ; loại theo dõi tự động có giá thành cao và quy trình sản xuất cao, động cơ theo dõi dễ bị hỏng và hoạt động không ổn định, đặc biệt là ở những nơi có độ ẩm cao, cần phải bảo trì và sửa chữa nhiều.

Để tránh tắc nghẽn, khoảng cách giữa các mặt trước, sau, trái và phải của mảng hệ thống hỗ trợ theo dõi tương đối lớn, làm tăng diện tích chiếm dụng khoảng 50% và tăng chi phí đầu tư, nhưng năng lượng phát ra rất lớn cải tiến so với loại cố định góc nghiêng tối ưu. , Tính toán lý thuyết là khoảng 20% ​​~ 30%. Hiện tại, hoạt động logic của hệ thống hỗ trợ theo dõi đã được đưa vào hoạt động ở một số nơi đơn giản hơn và đáng tin cậy hơn, rất đáng để học hỏi. Do đó, cần được phân tích toàn diện từ các khía cạnh điều kiện địa hình, chiếm dụng đất, độ tin cậy vận hành, giá thiết bị, chi phí bảo trì sau khi hoàn thành, tỷ lệ sự cố và lợi ích phát điện. Không nên sử dụng hệ thống theo dõi tự động cho những nơi có độ ẩm cao như "câu cá và bổ sung ánh sáng" và các bãi biển ven biển, vì nền tảng hỗ trợ của hệ thống theo dõi tự động chủ yếu là nền bê tông cốt thép, không dễ lắp đặt trong ao cá, ao sen, bãi tắm. xây dựng, và độ ẩm cao, động cơ dễ bị hư hỏng do độ ẩm và bị đốt cháy, và việc bảo trì không thuận tiện.

4. Thiết kế và lắp đặt hộp tổ hợp

Đối với các nhà máy quang điện nối lưới quy mô lớn và trung bình, hai loại hộp tổ hợp thường được chọn theo cách sắp xếp của mảng, đó là 12 đầu vào và 1 đầu ra và 16 đầu vào và 1 đầu ra, hoặc kết hợp hai thông số kỹ thuật . Khi thiết kế, nên ưu tiên loại có nhiều vòng hơn. Hộp tổ hợp nên có chức năng cắt dòng sự cố. Phía đầu vào được bảo vệ bằng cầu chì DC dành riêng cho quang điện và phía đầu ra thường được bảo vệ bằng công tắc vỏ đúc điện áp thấp DC. Không nên sử dụng cầu chì cho phía ra ngoài. Hộp kết hợp phải được trang bị bộ chống sét lan truyền quang điện, và các cực dương và cực âm phải có chức năng chống sét. Hộp kết hợp phải được trang bị một thiết bị giám sát có giao diện liên lạc,

Hộp tổ hợp phải thuận tiện cho việc lắp đặt cố định. Nói chung, nó được cài đặt trên giá đỡ hệ thống bằng cách treo. Chiều cao lắp đặt của đáy hộp phải đáp ứng các yêu cầu của các điều kiện hạn chế khác nhau. Cần có đủ không gian lắp đặt giữa vị trí lắp đặt đường vào và đường ra của hộp tổ hợp và đáy hộp để thuận tiện cho việc thi công và đảm bảo chất lượng lắp đặt.

Đối với mạch đầu vào của mỗi nhánh của hộp tổ hợp, các điốt chống ngược được lắp đặt để cải thiện hệ số an toàn vận hành, nhưng một lượng điện năng nhất định sẽ bị mất. Thiết kế nên xem xét toàn diện liệu có nên lắp đặt điốt chống đảo ngược theo môi trường xây dựng và phương pháp của nhà máy điện hay không. Nếu trạm điện được xây dựng ở nơi có độ ẩm cao và ăn mòn mạnh hoặc khi cáp DC được chôn trực tiếp, nên lắp đặt để đảm bảo vận hành an toàn; nếu nhà máy điện được xây dựng trong một môi trường tốt và cáp DC được đặt dọc theo cầu, thì không nên theo đuổi việc phát điện cao hơn. Cài đặt; lắp đặt điốt chống đảo ngược sẽ làm tăng các điểm hỏng hóc của chính nó và không nên lắp đặt chúng ở những nơi có nhiệt độ môi trường cao.

Hộp kết hợp được lắp đặt ở các vị trí khác nhau của nhà máy điện và mức độ bảo vệ phải được thiết kế theo điều kiện khí hậu địa phương. Ví dụ, ở những nơi có độ ẩm cao (như câu cá và bổ sung năng lượng mặt trời), mức độ chống ẩm nên được tăng lên tương ứng; ở những nơi có nhiệt độ cao (chẳng hạn như bổ sung nông nghiệp và năng lượng mặt trời, trong nhà kính nông nghiệp), nên tăng cường chức năng tản nhiệt; ở những nơi bị ăn mòn mạnh (chẳng hạn như bãi biển ven biển)

nên sử dụng vật liệu vỏ như thép không gỉ hoặc hợp kim.

5. Thiết kế, lựa chọn và lắp đặt biến tần

Biến tần là một thiết bị chuyển đổi giúp chuyển đổi nguồn DC thành nguồn AC và là một thành phần quan trọng trong hệ thống trạm phát điện quang điện. Đối với các dự án nhà máy quang điện kết nối lưới quy mô lớn và trung bình, các bộ biến tần kết nối lưới tập trung công suất lớn thường được chọn. Nói chung, công suất của một biến tần càng lớn thì giá sản xuất đơn vị càng thấp và hiệu suất chuyển đổi càng cao. Chọn một biến tần duy nhất có công suất lớn có thể giảm đầu tư vào một khu vực nhất định và cải thiện độ tin cậy của hệ thống. Hiệu suất chuyển đổi của biến tần càng cao, hiệu suất của hệ thống phát điện quang điện càng cao và tổn thất tổng công suất phát điện của hệ thống càng nhỏ. Do đó, khi công suất định mức là như nhau,

Phạm vi đầu vào DC của biến tần phải rộng và nó phải có khả năng chống nhiễu nhất định, khả năng thích ứng với môi trường và khả năng quá tải tức thời khi bức xạ mặt trời thấp vào buổi sáng và buổi tối. Ví dụ, trong trường hợp quá điện áp ở một mức độ nhất định, hệ thống phát điện quang điện sẽ có thể hoạt động bình thường; trong trường hợp có lỗi, biến tần phải tự động ngắt khỏi lưới điện chính. Sau khi hệ thống bị xáo trộn, biến tần không được phép kết nối với lưới trước khi điện áp và tần số lưới trở lại bình thường và có thể tự động kết nối lại với lưới sau một khoảng thời gian trễ sau khi điện áp và tần số hệ thống trở lại bình thường. Theo yêu cầu của lưới điện đối với chế độ hoạt động của các nhà máy quang điện, biến tần phải có các chức năng như quá áp AC, bảo vệ thiếu điện áp, quá tần, bảo vệ dưới tần số, bảo vệ chống đảo, bảo vệ quá dòng AC và DC, bảo vệ quá tải và bảo vệ nhiệt độ cao. Biến tần nên có nhiều giao diện truyền thông để thu thập dữ liệu và gửi đến phòng điều khiển.

Để giảm việc sử dụng cáp DC và giảm tổn thất DC của các bộ biến tần kết nối lưới tập trung, các bộ biến tần nên được bố trí ở giữa mỗi mảng phụ càng nhiều càng tốt. Tuy nhiên, các mảng phụ của trạm quang điện "câu cá - bổ sung năng lượng mặt trời" được xây dựng trong ao cá hoặc ao sen, việc lắp đặt cũng như vận hành và bảo trì biến tần vô cùng bất tiện. Mặc dù vậy, hai bên đường trong nhà ga nên có từng mảng phụ càng gần nhau càng tốt. Do đó, sự kết hợp hữu cơ của đường, bộ biến tần và hộp tổ hợp nên được xem xét trước khi bố trí tổng thể nhà máy điện. Bộ biến tần trạm quang điện gắn trên mái nhà thường được thiết kế để lắp đặt trên mặt đất hoặc lắp đặt trực tiếp trong không gian ngầm của tòa nhà.

Đối với mảng quang điện sử dụng hệ thống theo dõi tự động, do diện tích lớn và khoảng cách xa giữa các hệ thống hỗ trợ, lượng cáp DC và tổn thất DC để lắp đặt biến tần tập trung sẽ tương đối lớn và biến tần công suất nhỏ loại chuỗi có thể được chọn. Máy biến thế.

Cần có đủ không gian lắp đặt giữa vị trí lắp đặt đầu vào và đầu ra của biến tần và đáy hộp. Hiện tại, việc lắp đặt đầu vào và đầu ra của biến tần ở nhiều nước trong nước khá bất tiện, gây khó khăn lớn cho việc lắp đặt và để lại những rủi ro nhất định về an toàn và chất lượng. . Người ta thường quy định rằng phải có khoảng cách lắp đặt là &250mm giữa vị trí lắp đặt của các đường dây vào và ra và đáy hộp.

Sáu, thiết kế và lựa chọn máy biến áp tăng cường

Các nhà máy quang điện nối lưới quy mô lớn và trung bình về cơ bản chọn bộ biến tần tập trung 2 * 500kW và máy biến áp được thiết kế phù hợp là máy biến áp chia đôi điện áp thấp 1000kVA. Nó chủ yếu sử dụng các trạm biến áp kiểu hộp với các đặc điểm của loại ngoài trời, kích thước nhỏ, lắp đặt thuận tiện và ít bảo trì hơn. Hiện nay, các trạm biến áp kiểu hộp thường được sử dụng bao gồm trạm biến áp dầu kiểu Mỹ và trạm biến áp khô kiểu châu Âu. Máy biến áp dầu của Mỹ có kết cấu nhỏ gọn, kích thước nhỏ, giá thành tương đối thấp, khả năng chịu quá tải mạnh, lắp đặt dễ dàng. Nhược điểm chính là thân máy biến áp và công tắc tải được đặt trong hộp thư, bất tiện khi thay thế khi xảy ra sự cố, dễ thấm và rò rỉ dầu, cần xây dựng bể dầu sự cố.

Có những khiếm khuyết về chất lượng phổ biến ở cầu chì và cấu trúc bên trong của bình xăng. Sau khi cầu chì bị đứt, không có thiết bị nhảy ba pha, dẫn đến hoạt động thiếu pha. Việc ngắt khí nặng của máy biến áp dầu chỉ có thể ngắt phía điện áp thấp của mạch và không thể cắt nguồn điện cao áp đến; máy biến áp khô kiểu châu Âu có không gian tương đối rộng, lắp đặt và bảo trì thuận tiện hơn. Điện áp cao và điện áp thấp và phòng máy biến áp được tách biệt độc lập, vì vậy hệ số an toàn vận hành cao. Điện áp cao và thấp có thể được cấu hình theo các loại tủ khác nhau. Nhược điểm chính là diện tích sàn lớn, chi phí tương đối cao, khả năng quá tải chung, hỗ trợ cách nhiệt, và vị trí bộ chuyển đổi vòi trong môi trường ẩm ướt, nơi có khả năng xảy ra hiện tượng phóng điện bề mặt và đường rò. Nếu không xử lý kịp thời có thể khiến lỗi ngày càng mở rộng.

Nói chung, một thiết bị bảo vệ toàn diện máy biến áp được lắp đặt bên trong máy biến áp kiểu hộp và cần có nhiều giao diện liên lạc để thu thập và gửi dữ liệu đến phòng điều khiển.

7. Lựa chọn công tắc điện áp cao

Hiện nay, các nhà máy quang điện chủ yếu sử dụng thiết bị đóng cắt trung tâm bọc thép bằng kim loại, bộ ngắt mạch được trang bị rơle bảo vệ và bộ thiết bị hoàn chỉnh tiêu chuẩn đã hoàn thiện về công nghệ. Thương hiệu và chi phí chủ yếu được xem xét để lựa chọn toàn diện. Thiết bị bảo vệ toàn diện nên có nhiều giao diện truyền thông để thu thập dữ liệu và gửi đến phòng điều khiển.

Việc bố trí máy biến áp tăng áp thường được lắp đặt gần biến tần tập trung và được thiết kế trên một nền tảng cơ bản.

Thứ tám, dự án nối đất chống sét

Thép phẳng mạ kẽm là vật liệu nối đất ưa thích cho các nhà máy quang điện. Tốc độ ăn mòn trung bình hàng năm của thép phẳng mạ kẽm nhúng nóng là 0,1mm/năm. Có sự ăn mòn rỗ trong thép và tốc độ ăn mòn rỗ cao hơn nhiều lần so với tốc độ ăn mòn trung bình hàng năm. Tuổi thọ thực tế là khoảng 15 đến 20 năm. Tuy nhiên khi nơi thi công là khu vực ăn mòn mạnh thì nên chọn vật liệu thép mạ đồng. Không có sự ăn mòn rỗ trong thép, thuộc về sự ăn mòn đồng đều chậm. Tốc độ ăn mòn của đồng trong đất xấp xỉ tốc độ ăn mòn của thép. Tốc độ ăn mòn hàng năm của đồng là 0,02mm/năm. Tuổi thọ của thiết bị nối đất bằng đồng nguyên chất có thể đạt tới 50 năm. Tuổi thọ thực tế của thiết bị nối đất có thể đạt 25-30 năm.

Do nhà máy quang điện chiếm một diện tích lớn, nên khu vực quang điện thường không được trang bị cột thu lôi. Nó chủ yếu được sử dụng làm bảo vệ nối đất thông qua kết nối giữa bộ phận hỗ trợ và lưới nối đất tại hiện trường, và tỷ lệ đầu tư tương đối nhỏ. Quản lý khép kín hoàn toàn không thể đạt được trong các nhà máy quang điện được sử dụng toàn diện và việc bảo vệ nối đất không thể cẩu thả. Lưới nối đất tốt là một đảm bảo quan trọng cho thiết bị và an toàn cá nhân.

9. Tích hợp hệ thống tự động hóa

Các nhà máy quang điện nên được thiết kế theo nguyên tắc "không giám sát". Trạm chuyển đổi phải được trang bị phòng điều khiển trung tâm và thông qua hệ thống giám sát tập trung dựa trên hệ thống giám sát máy tính, việc giám sát, kiểm soát và quản lý lập lịch của bộ phận phát điện quang điện và thiết bị cơ điện của trạm chuyển đổi sẽ được hoàn thành. Thiết kế của hệ thống tự động hóa tích hợp phải an toàn khi sử dụng, tiên tiến về công nghệ, kinh tế và hợp lý. Cấu trúc, tính năng kỹ thuật và các chỉ số của hệ thống phải tương thích với quy mô của nhà máy quang điện, vị trí của nó trong hệ thống điện và mức độ phát triển của hệ thống giám sát hiện tại.

Hiện tại, hệ thống giám sát nhà máy quang điện có thể giám sát từng nhánh đường dây quang điện đến thông qua thiết bị giám sát của hộp kết hợp, nhưng nó không thể giám sát từng mô-đun pin.

10. Kết luận

Địa điểm xây dựng nhà máy quang điện được chọn trong khu vực có nguồn năng lượng mặt trời tốt và điều kiện địa điểm tốt, và có thể vượt qua thành công sự xem xét của các bộ phận khác nhau. Bố cục tổng thể phải tiết kiệm, dễ bảo trì và tránh quy hoạch lại rộng rãi. Chọn các mô-đun quang điện có hiệu suất cao, công suất cao và hiệu suất ổn định, đồng thời chọn cách sắp xếp hợp lý các mô-đun. Chọn hệ thống hỗ trợ và nền tảng theo đặc điểm của dự án. Mức độ bảo vệ của hộp tổ hợp và bộ biến tần phải được điều chỉnh phù hợp với môi trường địa phương, cách bố trí phải giảm thiểu số lượng đường thu và nên chọn mặt cắt cáp thích hợp thông qua tính toán chiều dài và dung lượng cáp, để giảm tổn thất đường dây. Hệ thống nối đất của toàn bộ trạm là đáng tin cậy và hệ thống giám sát tự động đã hoàn tất. Tất cả các thông số phải đáp ứng thời gian hoạt động thiết kế 25 năm.