农光互补60MWp项目初步方案

农光互补 60MWp 发现项目初步方案 电气部分电气部分 一一 变电部分变电部分 1 110kV 配电装置的接线形式配电装置的接线形式 GB50059 2011 35 110kV 变电所设计规范 规定 110kV 配电装置 当出 线回路在 2 回及以上时 宜采用扩大桥型 单母线或单母线分段接线 根据变 电站的建设规模 110kV 配电装置进出线最终共 1 回 主变 1 台 电压互感器 间隔一个 综合考虑供电可靠 运行灵活 操作检修方便 投资节约和便于过 渡等因素 110kV 配电装置主接线终期采用线变组单元线 本期 远期 110kV 部分接线形式不变 2 35kV 配电装置的接线形式配电装置的接线形式 GB50059 2011 35 110kV 变电所设计规范 规定 35kV 配电装置 当出线 回路在 2 回及以上时 宜采用扩大桥型 单母线或单母线分段接线 根据变电 站的终期建设规模 35kV 配电装置进出线最终共 6 回 主变 1 台 35kV 动态无 功补偿装置 1 套 主变 35kV 侧装设 1 套无功补偿装置 综合考虑供电可靠 运 行灵活 操作检修方便 投资节约 便于过渡和变电站的特殊性等因素 35kV 配电装置本期 终期主接线采用单母线接线 3 设备选择 设备选择 1 主变压器 容量 63000kVA 容量比 100 100 30 额定电压 115 8 1 25 35 2 2 5 10 5kV 调压方式 有载调压 接线组别 YN Yn d11 2 110kV 配电装置 拟采用户外敞开式配电装置 具体设备选型 待系统接入方案确定后确定 3 35kV 配电装置 拟采用金属铠装型手车式高压开关柜 具体设备选型 待系统接入方案确 定后确定 4 设备参数校正 设备参数校正 按照海拔 2500 米 污秽等级 d 级校正 5 升压站附图 升压站附图 二二 发电部分发电部分 1 逆变器选型逆变器选型 本光伏电站拟建设在定西市榜罗镇四罗坪和刘家湾村之间北侧 马云路南 侧 根据当地地形条件 朝向一致性差 建议选择小型 多路 MPPT 形式逆变器 初步建议选择 33kW 逆变器 具有超配能力 2 逆变器与光伏阵列的组合方式逆变器与光伏阵列的组合方式 本光伏发电站本期总容量为 62 964MWp 1MWp 的光伏发电子方阵由 30 台 33kWp 的逆变器组成 采用 265Wp 的太阳能电池组件 22 块组成 1 串 每 个光伏发电单元 180 串 6 台逆变器接入一个户外交流防雷汇流箱 由 5 个户 外交流汇流箱与一台 1000kW 箱变相连构成一个光伏发电单元 每个光伏单元 组件数为 22 6 6 5 3960 块 容量为 1049 4kW 3 光伏发电站升压方式选择光伏发电站升压方式选择 本光伏发电站交流并网电压为 35kV 逆变器出口电压为 0 38kV 升压方 式为 由逆变器交流输出电压 0 38kV 升压 35kV 直接升压并网 本方案为每个 1MWp 光伏发电子方阵的 30 台 33kW 逆变器出口电压经一 台容量为 1000kVA 升压箱式变升至 35kV 采用 35kV 电缆汇流至 35kV 开关柜 母线后经架空线接入电网 主要电气设备需 60 台 1000kVA 35 0 38kV 箱式升压变 6 面 35kV 高压 进线开关柜 本方案为一级升压 其技术特点为减少损耗 简化接线 可靠性 高 这种方案能实现光伏发电站升压并网的功能 由于采用一级升压 系统简 单 运行管理方便 故障率低 维护量及维护费用较少 4 逆变器与升压变的组合方式逆变器与升压变的组合方式 每个光伏发电单元经 33kW 逆变器将直流电转换为 AC380V 为了减少功 率损耗 不宜进行长距离输送 因此需通过升压变压器将低压交流电升压至 35kV 本工程共设置 60 套升压设备 推荐选用箱式变 具有传统土建型变电 的所有功能 并且比传统的土建型变电具有投入少 占地少 安装简便 安全 性好等优点 5 箱式变高压侧接线方案的选择箱式变高压侧接线方案的选择 箱式变高压侧采用 10 台 35kV 箱式升压变分为 1 组联合单元进线 6 35kV 侧接线侧接线 35kV 侧远期采用单母线接线 本期采用单母线接线 共 6 回 35kV 进线 7 主接线方案主接线方案 经以上比较 本阶段拟采用的电气主接线为 光伏发电站本期采用 6 台 35kV 箱变并联形成 1 回 35kV 进线 电站共 1 回 35kV 集电线路接入开关站 35kV 侧 35kV 侧采用单母线接线 由 35kV 侧 升压至 110kV 然后通过一回 110kV 架空线送出接入地方电网 接入点拟定为 定西电网内的文峰 110kV 变 接入电压等级为 110kV 接入线路长度约为 20km 8 推荐站址坐标及其站址图片推荐站址坐标及其站址图片 推荐站址经纬度 北纬 35 度 1 分 58 秒 东经 104 度 54 分 8 秒 站址图片 土建部分土建部分 一 变电部分一 变电部分 1 建设规模建设规模 本工程新建一座户外 110kV 变电站 变电站本期建设 63MVA 100 30kV 主变压器 1 台 110kV 出线 1 回 35kV 进出线 6 回 35kV 动态无功补偿装置 1 套 土建建设内容 站区总布置 建筑物 主变压器基础 户外构支架及设 备基础等 2 站区总平面布置站区总平面布置 1 总平面布置主要设计原则 站区总平面布置根据风电场场址规划 工艺布置 遵循总平面布置设计原 则 参考国家电网公司变电站通用设计方案 结合实际情况做了相应调整 按 照典型化 模块化 紧凑化的要求确定了设计方案 同时考虑以下要求 出线 方向适应场址规划线路走廊要求 站内建构筑物防火间距满足规范要求 尽量 节省用地 2 主要建筑材料 现浇混凝土结构 混凝土 C15 C25 C30 钢筋 HPB300 HRB400 砌体结构 块体 MU10 砂浆 M7 5 钢结构 钢材 Q235 B 普通螺栓 4 8C 6 8C 3 站区竖向布置站区竖向布置 变电站的站区竖向布置根据风电场场址规划 工艺布置 变电站实际用地 综合确定 变电站建构筑物布置紧凑 空地较少 考虑在建筑物周围场地局部向外做 1 的坡度以利排水 1 的坡度为基本要求 施工图设计阶段需要细化 4 消防消防 4 1 消防设计范围及设计原则 消防设计范围 本工程消防设计的范围主要包括总图布置 建筑 电气 水工及暖通等专 业 对变电站内的工艺系统和建构筑物应采取的消防措施 主要包括 站区总平面布置与交通 站区建构筑物的安全疏散和建筑物构造 变电站电气等工艺系统的消防措施 变电站主要电气设备的灭火装置 消防供电及照明 消防设计主要原则 本工程依据国家有关消防条例 规范进行设计 本着贯彻 预防为主 防 消结合 的消防工作方针 消防系统的设置以加强自身防范力量为主 立足于 自救 同时与消防部门联防 做到 防患于未然 从积极的方面预防火灾的发 生及蔓延 本变电站内的电气设备较多 消防设计的重点是防止电气火灾 各专业根据工艺流程特点 在设备与器材的选择及布置上充分考虑预防为 主的措施 在建筑物的防火间距及建筑结构设计上采取有效措施 预防火灾的 发生与蔓延 灭火器选择的基本原则 主要从环境因素 毒性 灭火性能 适用火灾类 别及典型场所等方面考虑 在一般电气设备及公共场所设置灭火器材 对主要电气设备要采取两种以 上的灭火手段 建立全站的火灾探测 报警及控制系统 以便早期发现通报火灾 并及时 采取有效措施 控制和扑灭火灾 消防设施的管理与使用考虑值班人员与消防专业人员相结合 消防设施的 维护与监视及建筑内早期火灾的扑灭以值班人员为主 要制定有关火灾预防 消防组织 火灾扑救及消防监督的各项具体制度 加强和重视消防管理工作 本工程按同一时间火灾次数为一次设计 4 2 总图布置及交通运输 主变压器设置在变电站的中部 主变压器配套设置事故油水分离池 容积 20m3 且站内道路为混凝土路面 路宽 4 0m 道路转弯半径为 9 0m 7 0m 满足消防要求 变电站站内建构筑物之间的距离执行 火力发电厂与变电所设计防火规范 的规定 且各建筑物之间均有环形道路连接 满足防火间距的要求 二 发电部分二 发电部分 1 设计安全标准设计安全标准 光伏发电场设计安全标准 根据 光伏发电站设计规范 GB50797 2012 本工程为大型地面光伏发电站工程 发电站防洪等级为 等 根据 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 建筑工程抗震设防分类 标准 GB50223 2008 光伏发电站设计规范 GB50797 2012 本工程的主 要建 构 筑物设计使用年限和设计基准期采用 50 年 1 1 建筑物结构安全标准 太阳能支架地基基础结构安全等级为二级 结构重要性系数取 1 0 1 2 洪水设计标准 110kV 电压等级的变电站防洪设计标准为 50 年一遇 站址标高还应高于当 地历史最高内涝水位 本光伏发电站位于山区 应设防山洪和排山洪的措施 防排设施应按频率 的 2 的山洪设计 1 3 抗震设计标准 主要构筑物的抗震设防类别为丙类 太阳能支架基础的抗震设防类别为丙类 1 4 地基基础的设计等级 主要构筑物地基基础的设计等级为丙级 太阳能支架基础的设计等级为丙级 2 工程地质条件工程地质条件 本光伏电站拟建设在定西市榜罗镇四罗坪和刘家湾村之间北侧 马云路南 侧 地形为山地 山地大部分被梯田覆盖 山地坡度约为 10 40 址及其附近无全新活动断裂 地震断裂及构造带通过 区域地质构造相对 稳定 场址场地地形相对平坦 开阔 无滑坡 崩塌 泥石流等不良地质作用发 育 工程地质条件较好 场址区地下水埋藏深度较深 地下水对工程建设无影响 本地区地震基本烈度为 8 度 地震动峰值加速度为 0 2g 场地内无软土与 饱和砂土存在 在地震作用下 不存在发生地基震陷与地震液化的可能 场址 属抗震有利地段 建筑场地类别按 类场地考虑 3 电站总平面布置电站总平面布置 本光伏电站拟位于定西市榜罗镇四罗坪和刘家湾村之间北侧 马云路南侧 总平面布置以山地不规则布置 本电站总装机容量 62 964MWp 本工程总占地面 积约 12 平方千米 生产区包括电池阵列 逆变器 箱式变及检修通道和围栏等 由于本电站 位于梯田地形的山区 因此电池阵列依地形排布 1MWp 的光伏发电子方阵由 30 台 33kWp 的逆变器组成 5 个户外交流汇流箱和一台 1000kW 箱变相连构成 一个光伏发电单元 电池阵列结合用地范围和地形情况 选用多种子方阵形式 通过子方阵的组合 以达到用地较优 节约连接电缆 日常巡查线路较短的最 佳布置方案 4 设计依据设计依据 1 GB 50352 2005 民用建筑设计通则 2 JGJ67 2006 办公建筑设计规范 3 GB 50189 2005 公共建筑节能设计标准 5 电池组件支架电池组件支架 本工程光伏电池组件支架全部采用固定式支架 考虑本电站位于山区 支 架前后腿高度应具备一定的高度调整功能 1 主要材料 钢材 冷弯薄壁型钢 材料应具有钢厂出具的质量证明书或检验报告 其化 学成分 力学性能和其他质量要求必须符合国家现行标准规定 所有钢结构均 应 热镀锌防腐处理 钢板主要用 Q235 B 钢 焊条 E43 螺栓 檩条 支撑的连接采用普通螺栓 性能等级 4 6 级 底脚板与基础连接采用锚栓 2 荷载组合 根据 建筑抗震设计规范 对于一般结构地震荷载与风荷载不进行组合 由于电池组件自重很小 支架设计时风荷载起控制作用 因此最不利荷载组合 中不考虑地震荷载 荷载组合考虑下列两种组合 a 自重荷载 正风荷载 0 7 雪荷载 b 自重荷载 逆风荷载 3 电池组件阵列支架设计 在各种荷载组合下 支架应满足规范对强度 刚度 稳定等各项指标要求 设计时采用多年最大风速作为设计依据 确保支架系统安全 稳定 a 支架结构布置 多晶硅电池组件采用 265Wp 电池组件 固定式支架每个组串单元由 2x11 块 1950mm 992mm 多晶硅电池组件组成 横向 11 列 竖向 2 行 电池板横 向布置 1MWp 子方阵内布置 180 个组串单元 电池组件固定支架结合电池组件排列方式布置 支架倾斜角度 36 左右 采 用纵向檩条 横向支架布置方案 支架由立柱 横梁及水平拉梁组成 支架设计 采用以概率理论为基础的极限状态设计方法 用分项系数设计表达式进行 算 设计主要控制参数 受压构件容许长细比 150 受拉构件容许长细比 200 柱顶位移和柱高度 1 150 梁的挠度 1 200 支架与基础为刚接 立柱与横梁 横梁与檩条之间均为铰接 通过计算支架 檩条的强度 稳定性等均满足规范要求 无超限 可作为 下阶段设计依据 1MWp 子方阵多晶硅电池组件固定式支架主材用钢量约 50t 总计 3000 t 6 光伏电站围栏设计光伏电站围栏设计 光伏电站为了防止围栏遮挡太阳光及从安全 美观 经济 实用考虑 采 用高速公路围栏网 喷塑 总高为 1 8m 光伏方阵与四周围栏距离为 10m 围栏 在道路出入口处设置钢管栅栏门 7 基础设计基础设计 钢筋 采用 HPB300 HRB400 钢 混凝土强度等级 垫层 C15 其余 C25 支架采用钢筋混凝土基础 逆变器和箱变采用素混凝土基础 8 防风沙设计防风沙设计 太阳电池组件分布在整个电站场区内 数量多 密度大 这在一定程度上 增 加了场地内地面的粗糙度 起到平铺式沙障的作用 平铺式沙障既能用于固定 流 沙 又能抑制风速的增加 这样可以防止风速再次加速 同时也减少了沙源 增 强防沙措施的效果 9 电池组件的清洗电池组件的清洗 电站所处环境的沙尘较大 经常受到沙尘 强风的影响 电池组件很容易 积 尘 影响发电效率 必须对电池组件进行清洗 保证电池组件的发电效率 光 伏 阵列的电池组件表面的清洗可分为定期清洗和不定期清洗 定期清洗一般每两 个月进行一次 制定清洗路线 清洗时间安排在日出前或日落后 不定期清洗 分为恶劣气候后的清洗和季节性清洗 恶劣气候分为大风 沙尘或雨雪后的清 洗 每次大风或沙尘天气后应及时清洗 雨雪后应及时巡查 对落在电池面组 件上的泥点和积雪应予以清洗 季节性清洗主要指春秋季位于候鸟迁徙线路下 的发电区域 对候鸟粪便的清洗 在此季节应每天巡视 发现电池组件被污染 的应及时清洗 日常维护主要是每日巡视检查电池组件的清洁程度 不符合要求的应及时清 洗 确保电池面组件的清洁 由于光伏电站占地面积较大 采用人工清洗耗时耗水 故本电站的清洗方式 考虑采用机械清洗 机械清洗分为粗洗和精洗两种方式 在每次