3.2MW荒山坡光伏扶贫电站设计与应用
Jun 23,2026
1. 工程概况
该工程位于山西省长治市某县，长治市位于山西东南部，紧邻太行山脉，是著名的革命老区，部分老百姓相对贫困，有很多无法种植的石头山梁山坡，利用这些荒山荒坡建设分布式光伏电站，实施光伏扶贫，为当地老百姓和贫困户提供一份额外收入，是各级政府对贫困县、乡、村实现精准扶贫、快速脱贫的主要措施之一。
部分工程外貌如下图所示。
3.2MW荒山坡电站部分工程外貌图
2. 系统构成概况
根据施工地地形地貌及可利用面积，设计总发电容量为3.256MW，采用分块发电，集中并网方案。整个系统共使用265W多晶硅电池组件12288块，每24块电池组件构成一个方阵，共有512个方阵，方阵固定倾角为34°。系统使用50kW组串式逆变器64台，4进1出交流汇流箱16台，1.6MW/10kV箱式变电站两台。
（1）系统的构成 由于3.2MW的光伏并网电站功率容量较大，同时考虑到受安装现场地形地貌的限制，所有的电池组件很难具有统一的安装倾斜角度和方位，所以，本系统采用以50kW为一个组成单元，4个单元为1个子阵的多组并联的方案，即系统中每24块组件串联连接构成一个组串方阵，每8个方阵汇入一台8路输入逆变器中构成50kW输出容量的1个单元，每4个单元构成1个子阵，输出的三相交流电汇入交流汇流箱并联构成200kW的输出容量，经4台交流汇流箱输出的交流电进入箱式变电站后并联汇流形成800kW的输出容量接入双分裂升压变压器的一个绕组，另一路800kW容量构成相同。进入升压配电站后的1600kW容量经0.5/10kV（1600kVA）变压器升压装置后，实现整个并网发电系统的并入10kV中压交流电网。1.6MW系统构成示意如下图所示，整个系统由两个1.6MW的系统组成。
1.6MW系统构成示意图
（2）系统的电气线路连接电池组件之间的接线，主要利用组件自带的正负极引出线缆进行顺序连接，即前一块组件的正极与后一块组件的负极连接，将24块组件串联成一个组件串。串联时要形成U形接线方式，防止组件串的正负极引线从方阵的不同方向引出，具体连接如下图所示。组件串到逆变器之间的连线，采用1×4mm2直流光伏线缆。
光伏方阵出线方向示意图
逆变器输出到交流汇流箱的接线采用3×16m㎡线缆；交流汇流箱输出到箱式变电站低压侧的接线采用3×95m㎡线缆。
（3）系统的防雷接地 本系统在光伏方阵群内没有单独架设直击雷接闪器，而是利用光伏组件边框和方阵支架的等电位连接形成接闪器装置。逆变器、交流汇流箱、箱式升压站等设备均采用金属外壳作为防直击雷接闪器。
这个工程设置了防雷接地、系统接地、保护接地和工作接地共用的接地系统，接地系统由接地引下线和接地极构成。光伏系统所有外露的金属构件（包括电池组件边框、光伏方阵支架、线缆桥架、逆变汇流设备的外壳等）都将通过防雷接地引下线引入地下接地极。接地极主要由水平接地极和垂直接地极组成，以水平接地极为主、垂直接地极为辅，形成复合接地网。水平接地极采用60mm×6mm热镀锌扁钢，埋深距地面0.8m，垂直接地极采用L60mm×60mm×6mm热镀锌角钢，长度2.5m打入地下，顶端距地面0.8m的位置。
3. 系统主要配置选型 该系统主要由电池组件、光伏逆变器、交流汇流箱、箱式变电站等构成。
（1）电池组件。本系统选用山西潞安265W多晶硅电池组件，组件型号LA60-6-265P，其主要性能参数如下表所示。
“潞安”265W电池组件主要性能参数
（2）光伏逆变器。在光伏逆变器的选择上，考虑到施工地的地形起伏较大，光伏组件安装方位角可能不完全一致，方阵朝向一致性较低，其光伏方阵受地形影响相对分散，所以选用组串型光伏逆变器以保证系统技术性能。本项目选用了“华为”SUN2000-50kTL-C1型50kW逆变器，外形如下图所示。
华为50kW组串逆变器外形图 这款逆变器是将直流汇流和逆变器“二合一”的产品，有8路输入，其电路框图如下图所示。
华为50kW逆变器电路原理框图
该逆变器的主要性能特点：①8路高精度智能组串检测，减少故障定位时间；②采用PLC电力载波通信技术，无需专用通信线缆；③最高效率99％，平均效率98.49％；④500V交流电压输出，比400V交流电压输出可减少36％的线损；⑤交流输出无N线，可节省20％的交流线缆投资；⑥无熔丝设计，避免直流侧故障引起的火灾隐患；⑦自然散热，IP65防护等级，设计轻便，安装容易；⑧内置交直流防雷模块，全方位防雷保护。主要性能参数如下表所示。
华为50kW并网逆变器主要性能参数
（3）交流汇流箱。交流汇流箱采用单母线接线，4进1出方式，输入侧4路各设1个3极微型断路器，额定电流63A，额定电压AC 540V，额定绝缘电压690V；输出侧为1路，设3极负荷隔离开关，额定电流250A，额定电压AC 540V，额定绝缘电压690V；主回路并接光伏专用防雷器，额定工作电压540V，动作电压1600V，标称放电电流20kA，最大放电电流40kA。
汇流箱箱体外壳采用不锈钢加涂防腐漆，防水、防灰、防锈、防晒、防盐雾，防护等级为IP65，可满足室外安装的要求。汇流箱进出线电缆采用下进下出方式，电缆进入汇流箱处设有防水密封圈。
（4）箱变内交流汇流柜。箱变内交流汇流柜与交流汇流箱原理结构类似，也是采用单母线接线，9进1出方式，输入侧9路各设1个3极塑壳断路器，额定电流250A，额定电压AC 540V，额定绝缘电压690V；输出主回路设3极空气断路器（框架开关），额定电流2000A，额定电压AC 540V，额定绝缘电压690V；主回路由箱变低压侧开关柜内部设导体连通至变压器低压侧。 主回路并接光伏专用防雷器，额定工作电压540V，动作电压1600V，标称放电电流40kA，最大放电电流80kA。
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