【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏发电，具体为一种光伏子阵接地系统设计评价方法。
技术介绍
1、由于光伏发电站具有“占地面积大，子阵设备多”的特征，子阵的接地系统作为光伏电站的人员安全保证的重要手段，接地系统是否有效直接影响电站变得尤为重要，而光伏电站由于占地面积大，导致光伏电站的接地系统接地材料的用量大，接地系统的成本相对较高。
2、目前，光伏电站在设计过程中的接地材料多采用镀锌扁钢，此种材料具有价格低，好施工的特点，在截面选择方面主要考虑两方面内容，一方面为防腐性能满足光伏电站的整体使用寿命25年，另外需考虑电站的短路过程中的热稳定下的最小截面积，而在进行防腐性能设计中，主要的输入参数为电站的地勘资料(电站的土壤电阻率)，结合设计手册中的腐蚀速率进行计算，两个条件均满足后得到光伏电站的接地系统的材料截面规格。
3、此种设计方法在电站的土壤真正的腐蚀情况与设计手册中的腐蚀速率完全吻合时，具有较好的适应性，但是由于光伏场址面积较大，场址的地勘报告无法完全准确的描述土壤的腐蚀情况，目前已发现部分按照地勘报告设计的光伏电站接地系统，接地材料已出现不同程度的腐蚀情况，接地系统可能不能满足光伏电站整个寿命期的安全运行，另外由于光伏电站的子阵接地系统面积大，接地材料使用量巨大，接地改造费用过高，光伏电站运行过程中更换接地材料的难度很大。
4、为此，我们提出一种光伏子阵接地系统设计评价方法，用以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对
3、(二)技术方案
4、为实现上述可计算出接地系统的腐蚀速率确保光伏电站在寿命期中的安全运行以及降低改造成本目的，本专利技术提供如下技术方案：一种光伏子阵接地系统设计评价方法，步骤如下：
5、步骤一、使用数据收集模块收集设计接地系统的资料及计算书；
6、步骤二、使用接地系统实证测量模块对当地已建光伏电站的接地系统进行测量；
7、步骤三、使用接地腐蚀速率及计算模块计算确定当地地区的土壤对接地材料的腐蚀速率；
8、步骤四、使用接地系统材料评估模块评估光伏电站接地材料的使用年限；
9、步骤五、判断步骤四中的结果是否满足最低截面要求，是，则表明接地系统满足要求，否，则进入步骤六；
10、步骤六、接地系统不满足要求，进行改造，按照最新的腐蚀速率设计接地系统。
11、优选的，所述数据收集模块与接地系统实证测量模块步骤连接，所述接地系统实证测量模块与接地腐蚀速率及计算模块步骤连接，所述接地腐蚀速率及计算模块与接地系统材料评估模块步骤连接。
12、优选的，所述步骤一中数据收集模块包括收集已建光伏电站的地质勘察报告、接地系统设计施工图及计算书。
13、优选的，所述步骤二中接地系统实证测量模块包括对所选电站的接地系统进行电阻测量、将接地系统挖开后对接地材料的腐蚀程度进行测量及电站空气部分的接地连接材料进行测量。
14、优选的，所述电阻测量采用在测量点附近埋设多个电涵管，再将测量点与电涵管之间的接地电阻测量仪连接起来，对接地电阻进行测量。
15、优选的，所述腐蚀程度测量采用腐蚀测量仪对接地材料的腐蚀程度进行测量。
16、优选的，所述电站空气部分接地连接材料测量使用接地电阻测试仪将接地电极针插入接地连接材料内，使其与地面接触进行测量。
17、优选的，所述步骤三中接地腐蚀速率及计算模块包括对比实证测量模块的土壤内和空气部分的接地材料的变化值，利用如下公式进行计算：
18、
19、其中，ρ为接地材料双侧腐蚀速率，单位为：um/年；b1为空气中的接地材料宽度，单位为：mm；b2为土壤中的接地材料宽度，单位为：mm。
20、优选的，所述步骤四中接地系统材料评估模块包括通过接地腐蚀速率及计算模块中计算得到的年腐蚀速率ρ，推算光伏电站全寿命周期的接地材料的腐蚀截面积，按照如下公式进行计算：
21、sδ＝ρ*nc*bc
22、其中，sδ为接地材料腐蚀的等效面积，单位为：mm2；bc为土壤中的接地材料等效宽度，单位为：mm；nc为光伏电站的运行全周期，为25年。
23、优选的，所述接地系统材料评估模块中接地材料满足热稳定的截面积，按照如下公式进行计算：
24、
25、其中，sg为接地导体(线)的最小截面积，单位为：mm2；ig为流过接地导体的最大接地故障不对称电流有效值，单位为：a；te为接地故障的等效持续时间；c为接地导体材料的热稳定系统；
26、所述接地导体的截面积最终计算结果按照如下公式进行计算：
27、sc≥sδ+sg
28、通过上述计算结果确定接地材料是否满足光伏电站全生命周期的运行要求。
29、与现有技术相比，本专利技术提供了一种光伏子阵接地系统设计评价方法，具备以下有益效果：
30、本专利技术通过现场实证的方法测试当地光伏电站的土壤腐蚀率，以获得较为准确的接地材料的腐蚀速率，通过计算的方法评估已建光伏电站的设计采用的接地材料是否满足光伏电站全寿命的使用要求，并给当地光伏接地设计提供数据支撑，确保光伏电站在寿命期中的安全运行，同时能够降低改造成本，解决了现有技术接地材料出现不同程度的腐蚀情况，导致接地系统不能满足光伏电站整个寿命期的安全运行，且由于光伏电站的子阵接地系统面积大，接地材料使用量巨大，接地改造费用过高，光伏电站运行过程中更换接地材料的难度很大的问题。
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1.一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于：所述数据收集模块与接地系统实证测量模块步骤连接，所述接地系统实证测量模块与接地腐蚀速率及计算模块步骤连接，所述接地腐蚀速率及计算模块与接地系统材料评估模块步骤连接。
3.根据权利要求2所述的一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于：所述步骤一中数据收集模块包括收集已建光伏电站的地质勘察报告、接地系统设计施工图及计算书。
4.根据权利要求3所述的一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于：所述步骤二中接地系统实证测量模块包括对所选电站的接地系统进行电阻测量、将接地系统挖开后对接地材料的腐蚀程度进行测量及电站空气部分的接地连接材料进行测量。
5.根据权利要求4所述的一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于：所述电阻测量采用在测量点附近埋设多个电涵管，再将测量点与电涵管之间的接地电阻测量仪连接起来，对接地电阻进行测量。
6.根据权利要求5所述的一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于
7.根据权利要求6所述的一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于：所述电站空气部分接地连接材料测量使用接地电阻测试仪将接地电极针插入接地连接材料内，使其与地面接触进行测量。
8.根据权利要求7所述的一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于：所述步骤三中接地腐蚀速率及计算模块包括对比实证测量模块的土壤内和空气部分的接地材料的变化值，利用如下公式进行计算：
9.根据权利要求8所述的一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于：所述步骤四中接地系统材料评估模块包括通过接地腐蚀速率及计算模块中计算得到的年腐蚀速率ρ，推算光伏电站全寿命周期的接地材料的腐蚀截面积，按照如下公式进行计算：
10.根据权利要求9所述的一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于：所述接地系统材料评估模块中接地材料满足热稳定的截面积，按照如下公式进行计算：
...【技术特征摘要】
1.一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于：所述数据收集模块与接地系统实证测量模块步骤连接，所述接地系统实证测量模块与接地腐蚀速率及计算模块步骤连接，所述接地腐蚀速率及计算模块与接地系统材料评估模块步骤连接。
3.根据权利要求2所述的一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于：所述步骤一中数据收集模块包括收集已建光伏电站的地质勘察报告、接地系统设计施工图及计算书。
4.根据权利要求3所述的一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于：所述步骤二中接地系统实证测量模块包括对所选电站的接地系统进行电阻测量、将接地系统挖开后对接地材料的腐蚀程度进行测量及电站空气部分的接地连接材料进行测量。
5.根据权利要求4所述的一种光伏子阵接地系统设计评价方法，其特征在于：所述电阻测量采用在测量点附近埋设多个电涵管，再将测量点与电涵管之间的接地电阻测量仪连接起来，对接地电阻进行测量。
【专利技术属性】
技术研发人员：白卫刚，张文杰，付少杰，晏华斌，倪昊，王珣，马玉彪，曹立柱，孙晓坤，
申请(专利权)人：国家电投集团青海光伏产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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