[发明专利]一种利用燃煤电厂灰场的光伏发电装置布置及方法

权利要求书

1.一种利用燃煤电厂灰场的光伏发电装置布置，其特征在于，包括事故备用贮灰场和光伏发电装置布置区域；故备用贮灰场与光伏发电装置布置区域相隔离；

所述光伏发电装置布置区域设置若干光伏阵列区；

光伏阵列区设置光伏发电装置，所述光伏发电装置包括若干光伏子系统，光伏子系统包括集中式汇流箱、太阳能电池组件、逆变器和升压变；太阳能电池组件、集中式汇流箱、逆变器和升压变依次顺序连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用燃煤电厂灰场的光伏发电装置布置，其特征在于，

太阳能电池组件最低点高度在同一个高程坐标系下，高于燃煤电厂灰场大坝内内涝水位高度0.5m；；

逆变器和升压变平台最低点高度在同一个高程坐标系下，高于灰场大坝内内涝水位高度0.5m。

3.根据权利要求1所述的一种利用燃煤电厂灰场的光伏发电装置布置，其特征在于，光伏阵列区内集电线路采用桥架的安装方式。

4.根据权利要求1所述的一种利用燃煤电厂灰场的光伏发电装置布置，其特征在于，光伏子系统中设置检修通道，检修通道间距为1m。

5.根据权利要求4所述的一种利用燃煤电厂灰场的光伏发电装置布置，其特征在于，集中式汇流箱布置在检修通道两侧。

6.根据权利要求4所述的一种利用燃煤电厂灰场的光伏发电装置布置，其特征在于，检修通道为1-2个。

7.根据权利要求1所述的一种利用燃煤电厂灰场的光伏发电装置布置，其特征在于，还包括集散式控制器，集散式控制器布置在检修通道两侧。

8.一种利用燃煤电厂灰场的光伏发电装置布置方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1，计算燃煤电厂灰渣量：

每台锅炉的灰渣量G_hz按式(1)计算：

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

其中，G_hz为灰渣量；

A_ar为燃煤收到基灰分；

G_m为锅炉最大连续蒸发量时的实际耗量；

Q_net.v.ar为收到基低位发热量；

q为锅炉机械未完全燃烧损失，按锅炉厂提供的数据进行计算；

S2，计算事故备用贮灰场容积：S1中计算得出的G_hz灰渣量，用于计算S2的事故备用贮灰场容积V；

事故备用贮灰场容积V按式(2)计算：

其中，V为每座事故备用贮灰场容积；

n为贮存小时数；

p^k为灰堆积密度；

为灰库充满系数；

C为灰库座数；

S3，结合卫星遥感数据，或者气象站的实测数据，运用式(3)和式(4)比较不同倾角倾斜面辐射量，选取最佳倾角；

Q_p＝S_p+D_p (3)

Q_t＝S_t+D_t+R_t(4)

式(3)(4)中：

Q_p为水平面接收的总辐射量；

S_p为水平面接收的直接辐射；

D_p为水平面接收的散射辐射；

Q_t为倾斜面接收的总辐射量；

S_t为倾斜面接收的直接辐射；

D_t为倾斜面接收的散射辐射；

R_t为倾斜面接收的反射辐射；

S4，灰场剩余可利用面积用于光伏电站；灰场剩余可利用面积为原有灰场中除去事故备用贮灰场的剩余面积，用式(5)进行组件间距D计算：

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

其中：

φ为当地纬度；

δ为太阳赤纬；

ω为时角；

H为方阵前排最高点与后排组件最低位置的高度差；

α为太阳高度角；

α＝arcsin(sinφsinδ+cosφcosδcosω)；

β为太阳方位角；

S5，根据太阳能电池组件和逆变器的规格型号，运用公式(6)和(7)确定串联方案：

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为光伏组件的开路电压温度系数；

K'_v为光伏组件的工作电压温度系数；

N为光伏组件的串联数，N取整；

t为光伏组件工作条件下的极限低温；

t'为光伏组件工作条件下的极限高温；

V_dcmax为逆变器允许的最大直流输入电压；

V_mpptmax为逆变器MPPT电压最大值；

V_mpptmin为逆变器MPPT电压最小值；

V_OC为光伏组件的开路电压；

V_pm为光伏组件的工作电压；

S6，结合灰场剩余可利用面积、最佳倾角、组件间距和串联方案，得出单个组串的占地面积，最终确定灰场可建设光伏电站的装机容量；

运用式(8)计算一个组串的占地面积S_单：

S_单＝[W_单×N+0.02(N-1)](L_单×cosθ+D)(8)

式(8)中：

S_单为一个组串的占地面积；

W_单为单块太阳能电池组件的宽度；

L_单为单块太阳能电池组件的长度；

θ为太阳能电池组件的安装倾角。