1500V系統相對1000V系統，其直流側電壓從1000V提升到1500V，交流側從500V提升至800V，因而在提升電站發電效率、降低系統損耗、減少工程造價上有明顯優勢。

為了將1500V光伏發電系統的優勢引用到屋頂分布式光伏電站中來，小固借助工程案例，分享1500V光伏系統在屋頂分布式光伏項目上的設計經驗，從系統設備選型、系統設計方案等方面重點介紹1500V系統設計過程。

本期光伏裝機總容量為4.4MWp，其中屋頂安裝安裝530W單晶硅光伏組件7200塊，車棚共安裝530W單晶硅光伏組件300塊，綠化帶共安裝530W單晶硅光伏組件802塊；24塊組件一串接入1500V 225kW逆變器，逆變器共計16臺，每4臺逆變器接1臺1250kVA的升壓變升壓到10kV并網，項目為自發自用，余電上網模式，并網電壓等級為10kV接入，共1個并網點。

2.1 光伏組件選型

本工程為1500V系統，重點應該選用通過1500V系統認證的光伏組件。本設計采用單晶高效半片組件，組件峰值功率為530W，組件參數如下表：

2.2 逆變器選型

逆變器要遵循高可靠、高效率、寬范圍、高質量、高性價比的原則，特別是采用1500V系統，逆變器的輸入電壓決定著直流側的系統電壓等級。本設計采用組串式逆變器，單機功率225kW，逆變器參數如下表：

2.3 升壓箱變選型

升壓箱變采用戶外布置型式，選擇預裝式箱變，變壓器采用雙繞組干式變壓器，容量為1250kVA。本項目逆變器輸出電壓為800V系統，電網側為10kV配電系統，升壓箱變主要參數見下表：

2.4 交流電纜選型

本設計逆變器額定輸出線電壓為800V，升壓箱變中性點為不接地系統，當發生單相接地故障時，中性點對地電位上升為相電壓，接地相電壓為零，非接地相電壓上升線電壓，且故障時間可能持續8h以上，因此電纜相對絕緣屏蔽或金屬套之間額定電壓宜選擇133%的使用回路工作相電壓，即800V，顯然常用的0.6/1kV電力電纜不適用于本系統，因此需要選擇更高絕緣水平的1.8/3kV的電力電纜。本次建議選擇ZRC-YJV22-1.8/3kV-3*95mm2。

3.1 組件排布設計

整體項目容量設計

廠房組件排布圖

停車棚組件排布圖

3.2 組串設計

考慮組串靈活布置以及適配逆變器超配能力，本工程多采用24~26片組件為一串的排布方式。

比較1500V系統和1100V系統應用在工商業屋頂的風險：

· 24~26塊一串，系統電壓為1180.8 V ~1279.2V，實際上電壓并未超過1100V系統太高。

· 1500V系統的電流并未增大，電流小，電弧的能量就小，更容易熄滅，危害波及面也更小，跟1100V系統比相對安全。

綜合以上分析在1500V組串式方案逆變器靠近屋頂，直流路徑短，直流節點簡單無匯流，電能逆變后經過交流傳輸，在1500V系統上電氣安全上更有保障，更適合于1500V系統。

3.3 電氣一次設計

容量為4400kW的光伏組件分組串接入16臺225kW并網逆變器，逆變器輸出經過4臺1250KVA變壓器由800V升至10千伏后，接至光伏電站母線，再通過1回10千伏線路接至該廠區現有的高壓配電房的10千伏母線，利用用戶原線路接入順天103線。

現有高配室10KV接線圖

新建高壓組柜10KV接線圖

3.4 電氣二次設計

接入10KV系統的光伏發電站采用集線路保護功能，防孤島保護功能，安全自動裝置功能等多功能一體化集成裝置；二次設備功能符合GB/T 19964-2012標準。

此光伏所接入企業用戶的電源線路為10千伏專線，此專線兩端微機保護應改造為光纖差動保護，光纖采用直連方式。

總進線斷路器處，分布式電源饋線斷路器配置的繼電保護和安全自動裝置符合以下技術要求：系統繼電保護應使用專用的電流互感器和電壓互感器的二次繞組，電流互感器準確級宜采用5P，10P級，電壓互感器準確級宜采用0.5P，3P級。

光伏電站內需具備交直流電源和UPS電源，供新配置的保護裝置，測控裝置，在線監測裝置等設備使用。

接入此光伏電站后：上級變電站此線路的重合閘方案，根據光伏防孤島的需求調整，還需調整上級變電站側的相關保護定值和自動裝置定值，滿足專線用戶的安全運行。

接入10KV系統的光伏發電站采用集線路保護功能，防孤島保護功能，安全自動裝置功能等多功能一體化集成裝置；二次設備功能符合GB/T 19964-2012標準。

電能量計算

當自發自用時，在并網點單套設置并網電能表；當余量上網時，還應在產權分界點（最終按用戶與業主計量協議為準）設置同型號，同規格，準確度相同的主，副關口計量電能表各一塊。主，副表應有明確標志。

電能表裝設地點計量裝置部分需可封閉。10KV電能計量裝置應采用計量專用電壓互感器（準確度0.2），電流互感器（準確度0.2S）。

需在上級變電站專線間隔處裝設滿足GB/T 19862《電能質量監測設備通用要求》標準要求的A類電能質量在線監測裝置一套；電能質量監測歷史數據應至少保存一年。

遠動信息傳輸

遠動系統：以10千伏接入時，應由本體監控系統采集和傳輸運行信息，本體條件不具備時，應獨立配置遠方終端，采集相關信息。

在上一級相應的通信設備，建立相應的通信通道。

二次安全防護

若站內監控系統與其他系統存在信息交換，應按照二次安全防護要求采取安全防護措施。

在項目前期階段提供“安全防護方案”在調度部門備案。

小 結

1500V系統使用的逆變器數量、相應的線纜、開關設備均有所降低，整個初始投資成本可節省0.025~0.05元/W，對于提升工商業屋頂項目整體收益是非常有效的方案。在整縣推進中1500V是大型地面電站的主流解決方案，未來在屋頂上應用也會越來越多。