大型地面電站地形平坦，組件朝向一致，無(wú)遮擋，集中逆變器方案是這類型電站主流方案。
科士達(dá)不斷跟蹤用戶需求，推出新一代寬適應(yīng)性、高集成度、高效率的大功率（3.125MW） 系列集裝箱式光伏并網(wǎng)逆變升壓?jiǎn)卧?，配合科士達(dá)新一代大功率逆變器與中壓變壓器、通訊管理單元以及相關(guān)中壓、低壓配套設(shè)備，特別適用于一站式交鑰匙工程的需求。
圖1 DC1500V的GSM-3125-MV逆變升壓一體機(jī)外形圖（油變）
方案特點(diǎn)
- 集成高效升壓變、中壓配電及監(jiān)控，交鑰匙方案，快速安裝；
- 集裝箱設(shè)計(jì)，方便運(yùn)輸及安裝，防護(hù)完善；
- 逆變器和變壓器統(tǒng)一維護(hù)，用戶更省心；
- 降低總體投資成本，提升系統(tǒng)效率；
- 整體吊裝，方便快捷，縮短施工周期；
- 節(jié)省施工費(fèi)用，降低施工難度與不可控風(fēng)險(xiǎn)。
3.125MW發(fā)電單元配置
發(fā)電單元容量設(shè)計(jì)為3.125MW設(shè)計(jì)，每個(gè)3.125MW單元設(shè)備選用1臺(tái)3.125MW逆變升壓一體機(jī)，每臺(tái)一體機(jī)接入14臺(tái)24匯1直流匯流箱，一體機(jī)交流輸出直接接入箱變升壓至35kV。
對(duì)于平緩地形的方陣布局，總體設(shè)計(jì)原則是：箱變圍繞道路兩側(cè)布局設(shè)計(jì)；這個(gè)設(shè)計(jì)原則可以綜合兼顧施工成本、提高系統(tǒng)效率及后期運(yùn)維成本。
基本設(shè)計(jì)參數(shù)如下：
（1）組件選用405Wp單晶硅組件（根據(jù)實(shí)際情況選取，本方案僅為參考）
（2）組串設(shè)計(jì)采用28塊串聯(lián)設(shè)計(jì)；每24串接入一臺(tái)24匯1的1500V直流匯流箱
（3）14個(gè)匯流箱接入一臺(tái)3.125MW一體機(jī)
（4）逆變器采用1500V-3125kW逆變升壓一體機(jī)
（6）升壓變壓器選用3125kVA油變/干變（污穢等級(jí)較高選用油變，考慮環(huán)保，絕緣油可選擇可降解植物油）
每個(gè)3.125MW發(fā)電單元的系統(tǒng)配置如表1：
3.125MW系統(tǒng)方案優(yōu)點(diǎn)
提升系統(tǒng)整體PR值
相對(duì)于傳統(tǒng)的1000V系統(tǒng)單串組件數(shù)量是22塊，而1500V系統(tǒng)可以將數(shù)量擴(kuò)充至32塊。MPPT工作電壓范圍850~1300V之間，更高的輸入、輸出電壓等級(jí)，可以降低交直流側(cè)線損及變壓器低壓側(cè)繞組損耗，電站的系統(tǒng)效率預(yù)期可以提升1.5-2%。
優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
組件串聯(lián)組件數(shù)增多，相對(duì)減少匯流箱和逆變器數(shù)量
按1.25比1的照容配比，100MW電站光伏發(fā)電單元設(shè)備數(shù)量對(duì)比如下：
表2：1000V集中式2.5MW系統(tǒng)與1500V集中式3.125MW系統(tǒng)設(shè)備配置
從上表可以看出，1500V系統(tǒng)中匯流箱比1000系統(tǒng)減少40%左右，逆變器、變壓器、監(jiān)控單元、集裝箱數(shù)量比1000V系統(tǒng)減少18%。
設(shè)備數(shù)量的減少對(duì)于相同容量電站來(lái)說(shuō)意味著并網(wǎng)點(diǎn)少，減少高壓線纜用量，變壓器成本降低。
初始投資成本更低
3.125MW箱逆變一體機(jī)方案創(chuàng)新地融合了集中式逆變并網(wǎng)與升壓變壓器的技術(shù)方案，配合高效組件，既提升了發(fā)電量，又降低了系統(tǒng)投資成本。
升壓箱變：箱變僅需一套低壓開(kāi)關(guān)柜、高壓開(kāi)關(guān)柜、測(cè)控保護(hù)裝置、低壓配電柜，一體化系統(tǒng)僅是增加變壓器繞組容量，成本大大降低。
匯流箱：每3.125MW逆變器房?jī)H需1套，相比傳統(tǒng)集中式2.5MW系統(tǒng)減少了40%匯流箱數(shù)量有效地節(jié)約了設(shè)備成本。
箱變、逆變房基礎(chǔ)與施工：3.125MW箱變與2.5MW箱變體積僅略大，單個(gè)基礎(chǔ)體積基本一致，而基礎(chǔ)數(shù)量數(shù)量較傳統(tǒng)減少18%以上，土建施工成本降低。
直流電纜：直流電纜部分，由于采用1500V系統(tǒng)，輸入測(cè)電壓比1000V系統(tǒng)電壓提高了30%，匯流箱數(shù)量減少了40%，直流電纜可以節(jié)約20%左右。
安裝維護(hù)方便，運(yùn)維成本更低
從表2的配置比較表可以看出，1500V系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量比1000V系統(tǒng)數(shù)量減少很多，相對(duì)于施工來(lái)說(shuō)，僅逆變器與變壓器的基礎(chǔ)的施工量就直接減少18%，匯流箱安裝數(shù)量減少40%左右，從而大大提升了施工周期。
設(shè)備數(shù)量的減少在后期運(yùn)維中也為巡檢帶來(lái)很大的便利，相較于1000V系統(tǒng)巡檢時(shí)間能提上30%以上。同時(shí)在電網(wǎng)調(diào)度響應(yīng)時(shí)間上也會(huì)有一定的提高。
后期維護(hù)時(shí)，大型地面電站中逆變器分散在地域面積數(shù)十平方公里。如發(fā)生故障，現(xiàn)場(chǎng)人員費(fèi)用、車輛油耗、磨損、保養(yǎng)、折舊等費(fèi)用高昂，使得電站的運(yùn)維工作量、難度及成本呈指數(shù)級(jí)增加。
而逆變升壓一體機(jī)單機(jī)功率3.125MWp，置于1處，而且從電站建設(shè)開(kāi)始，都會(huì)修建和保留專門的檢修道路，便于檢修和設(shè)備維護(hù)。
1500V集中式逆變器器件級(jí)的維護(hù)方式具備更低的維護(hù)成本。逆變器采用抽屜式模塊化設(shè)計(jì)，主要器件均可通過(guò)插拔的方式快速更換，可在20分鐘內(nèi)完成維護(hù)，整個(gè)過(guò)程由專業(yè)售后服務(wù)人員到場(chǎng)維護(hù)，無(wú)需業(yè)主參與。
另外，電子器件的壽命受環(huán)境影響很大，戶外安裝額逆變器，經(jīng)常處于非常惡劣（極熱、極寒、雨雪等）環(huán)境中，除非有特殊的設(shè)計(jì)，否則25年的壽命將很難實(shí)現(xiàn)；而集中式逆變器處于外殼或者房間的保護(hù)，同等設(shè)計(jì)條件，其壽命將明顯高于戶外產(chǎn)品。
實(shí)用化的智能監(jiān)控技術(shù)方案
本方案按照子陣、站控、集控中心進(jìn)行分層智能監(jiān)控。
分層智能監(jiān)控技術(shù)方案，對(duì)速度要求極高的控制級(jí)實(shí)行分層監(jiān)控，在同層內(nèi)完成檢測(cè)和控制功能，不跨層處理，保證了故障處理和電力調(diào)度的實(shí)時(shí)性和可靠性；對(duì)速度要求不高的故障告警和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，可跨層分時(shí)處理；各層設(shè)備均采用標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)外接口和通信協(xié)議，可共享第三方的后臺(tái)應(yīng)用軟件。
客戶為本?匠心為質(zhì)，科士達(dá)不斷跟蹤用戶需求，3.125MW一體機(jī)解決方案從防水、防風(fēng)沙、防腐蝕、整體結(jié)構(gòu)、內(nèi)部電氣排布等多個(gè)方面全方位優(yōu)化，以保證設(shè)備在惡劣環(huán)境的環(huán)境下，逆變器能夠長(zhǎng)時(shí)間、安全穩(wěn)定運(yùn)行。
