[發明專利]一種利用燃煤電廠灰場的光伏發電裝置布置及方法

在審

• 申請號: 201710685556.2
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107425787A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 陸冉;胡煜;王海華;張震;李奔;謝偉;韓學棟;袁龍威;潘磊;楊非;單新銳
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團江蘇省電力設計院有限公司
• 主分類號: H02S10/00
• 分類號: H02S10/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

1.一種利用燃煤電廠灰場的光伏發電裝置布置，其特征在于，包括事故備用貯灰場和光伏發電裝置布置區域；故備用貯灰場與光伏發電裝置布置區域相隔離；

所述光伏發電裝置布置區域設置若干光伏陣列區；

光伏陣列區設置光伏發電裝置，所述光伏發電裝置包括若干光伏子系統，光伏子系統包括集中式匯流箱、太陽能電池組件、逆變器和升壓變；太陽能電池組件、集中式匯流箱、逆變器和升壓變依次順序連接。

2.根據權利要求1所述的一種利用燃煤電廠灰場的光伏發電裝置布置，其特征在于，

太陽能電池組件最低點高度在同一個高程坐標系下，高于燃煤電廠灰場大壩內內澇水位高度0.5m；；

逆變器和升壓變平臺最低點高度在同一個高程坐標系下，高于灰場大壩內內澇水位高度0.5m。

3.根據權利要求1所述的一種利用燃煤電廠灰場的光伏發電裝置布置，其特征在于，光伏陣列區內集電線路采用橋架的安裝方式。

4.根據權利要求1所述的一種利用燃煤電廠灰場的光伏發電裝置布置，其特征在于，光伏子系統中設置檢修通道，檢修通道間距為1m。

5.根據權利要求4所述的一種利用燃煤電廠灰場的光伏發電裝置布置，其特征在于，集中式匯流箱布置在檢修通道兩側。

6.根據權利要求4所述的一種利用燃煤電廠灰場的光伏發電裝置布置，其特征在于，檢修通道為1-2個。

7.根據權利要求1所述的一種利用燃煤電廠灰場的光伏發電裝置布置，其特征在于，還包括集散式控制器，集散式控制器布置在檢修通道兩側。

8.一種利用燃煤電廠灰場的光伏發電裝置布置方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

S1，計算燃煤電廠灰渣量：

每臺鍋爐的灰渣量G_hz按式(1)計算：

Ghz=Gm(Aar+Qnet.v.ar×q433870×100)---(1)]]>

其中，G_hz為灰渣量；

A_ar為燃煤收到基灰分；

G_m為鍋爐最大連續蒸發量時的實際耗量；

Q_net.v.ar為收到基低位發熱量；

q為鍋爐機械未完全燃燒損失，按鍋爐廠提供的數據進行計算；

S2，計算事故備用貯灰場容積：S1中計算得出的G_hz灰渣量，用于計算S2的事故備用貯灰場容積V；

事故備用貯灰場容積V按式(2)計算：

其中，V為每座事故備用貯灰場容積；

n為貯存小時數；

p^k為灰堆積密度；

為灰庫充滿系數；

C為灰庫座數；

S3，結合衛星遙感數據，或者氣象站的實測數據，運用式(3)和式(4)比較不同傾角傾斜面輻射量，選取最佳傾角；

Q_p＝S_p+D_p (3)

Q_t＝S_t+D_t+R_t(4)

式(3)(4)中：

Q_p為水平面接收的總輻射量；

S_p為水平面接收的直接輻射；

D_p為水平面接收的散射輻射；

Q_t為傾斜面接收的總輻射量；

S_t為傾斜面接收的直接輻射；

D_t為傾斜面接收的散射輻射；

R_t為傾斜面接收的反射輻射；

S4，灰場剩余可利用面積用于光伏電站；灰場剩余可利用面積為原有灰場中除去事故備用貯灰場的剩余面積，用式(5)進行組件間距D計算：

D=cosβ×Htan[arcsin(sinφsinδ+cosφcosδcosω)]---(5)]]>

其中：

φ為當地緯度；

δ為太陽赤緯；

ω為時角；

H為方陣前排最高點與后排組件最低位置的高度差；

α為太陽高度角；

α＝arcsin(sinφsinδ+cosφcosδcosω)；

β為太陽方位角；

S5，根據太陽能電池組件和逆變器的規格型號，運用公式(6)和(7)確定串聯方案：

N≤VdcmaxVoc×[1+(t-25)×Kv]---(6)]]>

VmpptminVpm×[1+(t′-25)×K′v]≤N≤VmpptmaxVpm×[1+(t-25)×K′v]---(7)]]>

式(6)(7)中：

K_v為光伏組件的開路電壓溫度系數；

K'_v為光伏組件的工作電壓溫度系數；

N為光伏組件的串聯數，N取整；

t為光伏組件工作條件下的極限低溫；

t'為光伏組件工作條件下的極限高溫；

V_dcmax為逆變器允許的最大直流輸入電壓；

V_mpptmax為逆變器MPPT電壓最大值；

V_mpptmin為逆變器MPPT電壓最小值；

V_OC為光伏組件的開路電壓；

V_pm為光伏組件的工作電壓；

S6，結合灰場剩余可利用面積、最佳傾角、組件間距和串聯方案，得出單個組串的占地面積，最終確定灰場可建設光伏電站的裝機容量；

運用式(8)計算一個組串的占地面積S_單：

S_單＝[W_單×N+0.02(N-1)](L_單×cosθ+D)(8)

式(8)中：

S_單為一個組串的占地面積；

W_單為單塊太陽能電池組件的寬度；

L_單為單塊太陽能電池組件的長度；

θ為太陽能電池組件的安裝傾角。