3MW屋顶分布式光伏发电项目电气一次设计方案

3MW屋顶分布式光伏发电项目电气一次设计方案1.1设计依据（1）《光伏系统并网技术要求》GB/T19939-2005（2）《电力工程电缆设计规范》GB50217-2016（3）《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T5390-2007（4）《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005（5）《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T5153-2014（6）《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010（7）《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006（8）《交流电气装置接地设计规范》GB/T50065-2011（9）《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》GB/T50064-2014（10）《电子计算机场地通用规范》GB2887-2011（11）《电力系统二次回路控制、保护屏及柜基本尺寸系列》GB/T7267-2003（12）《电子设备雷击保护导则》GB/T7450-1987（13）《电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件》JB/T9568-2000（14）《微机继电保护装置运行管理规程》GB/T587－2007（15）《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》DL/T478-2001（16）《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定》DL/T5136-2001（17）《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137-2001（18）《电力系统安全自动装置设计规范》GB/T50703-2011（19）《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》GB4943-96（20）《监控、数据采集和自动控制系统所采用的定义规范和系统》采用的定义规范和系统》1.2接入系统方案本项目总装机容量为3.135MWp，分为3个1.045MWp光伏系统。考虑到本项目装机容量相对较大，电网短路容量水平相对较低，因此建议本项目以相对较高的电压等级接入电网，因此建议本项目以10kV电压并入电网。本项目将通过1回10kV线路并入电网。具体接入系统方案以本项目的接入系统审查意见为准。1.3方案分析太阳能光伏发电系统由光伏组件、逆变器、计量装置及配电系统组成，由于太阳能光伏发电系统的一些特点，发电装置接入电网时对系统电网有一定的不利影响。本工程中发电装置的总装机容量在系统中所占比例较小，并网过程中对系统电网的影响主要考虑以下几个方面：①由于太阳能光伏发电装置的实际输出功率随光照强度的变化而变化，输出功率不稳定，并网时对系统电压有影响，造成一定的电压波动。②太阳能光伏发电装置输出的直流电能需经逆变转换为交流电能，将产生大量的谐波，并网时应满足系统对谐波方面的要求。③太阳能光伏发电装置基本上为纯有功输出，并网时需考虑无功平衡问题。(1)电压波动太阳能光伏发电场的实际输出功率随光照强度的变化而变化，白天光照强度最强时，发电装置输出功率最大，夜晚几乎无光照以后，输出功率基本为零。因此，除设备故障因素以外，发电装置输出功率随日照、天气、季节、温度等自然因素而变化，输出功率极不稳定。计算考虑最严重情况下，发电场最大输出功率时突然切机对系统接入点电压造成的影响。根据相关规定，光伏系统和电网接口处的电压允许偏差应符合GB12325的规定，光伏发电场接入系统时，应采取必要措施，使投切时系统电压波动满足国家有关标准，并以+5%～-5%进行校核。1.2逆变器的选择1.2.1逆变器的技术指标对于逆变器的选型，应注意以下几个方面的指标比较：a.可靠性和可恢复性：逆变器应具有一定的抗干扰能力、环境适应能力、瞬时过载能力及各种保护功能，如：故障情况下，逆变器必须自动从主网解列。b.逆变器输出效率：大功率逆变器在满载时，效率必须在90％或95％以上。中小功率的逆变器在满载时，效率必须在85％或90％以上。在50W/㎡的日照强度下，即可向电网供电，即使在逆变器额定功率10％的情况下，也要保证90％（大功率逆变器）以上的转换效率。c.逆变器输出波形：为使光伏阵列所产生的直流电源逆变后向公共电网并网供电，就必须对逆变器的输出电压波形、幅值及相位等于公共电网一致，实现无扰动平滑电网供电。输出电流波形良好，波形畸变以及频率波动低于门槛值。d.逆变器输入直流电压的范围：要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳能光伏电池的端电压随负载和日照强度的变化范围比较大。就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内正常工作，并保证交流输出电压稳定。e.最大功率点跟踪：逆变器的输入终端电阻应自适应于光伏发电系统的实际运行特性。保证光伏发电系统运行在最大功率点。f.监控和数据采集：逆变器应有多种通讯接口进行数据采集并发送到远控室，其控制器还应有模拟输入端口与外部传感器相连，测量日照和温度等数据，便于整个电站数据处理分析。逆变器主要技术指标还有：额定容量；输出功率因数；额定输入电压、电流；电压调整率；负载调整率；谐波因数；总谐波畸变率；畸变因数；峰值子数等。1.2.2逆变器的选型本工程规划容量为3.135MWp，采用分块发电、集中并网方案，考虑到本项目位于厂区屋顶，在忽略组件及逆变器本身价格的情况下，从工程运行、维护及电站模块化设计考虑，使用组串式逆变器使得本工程整体造价更低，此外，使用组串式逆变器更易于安装，无需额外修建逆变器室，综合考虑，本项目使用组串式逆变器。逆变器具有如下功能特点：a.智能：8路智能组串检测，可减少组串故障定位时间80%；PLC电力载波通信技术，无需专用通讯线缆；b.高效最高效率99%；欧洲效率98.49%；c.安全安全的规避PID效应，主动防止触电并隔离；无熔丝设计，避免直流侧故障引起的火灾隐患；零电压穿越，满足电网接入要求；d.可靠自然散热，无需外接风扇，IP65防护等级；内置交直流防雷模块，全方位防雷保护；50kTL组串式逆变器主要技术参数表技术参数效率最大效率99%欧洲效率98.49%输入最大输入功率53000W最大输入电压1100V最大输入电流88A（4*22A）每路MPPT最大短路电流30A最低工作电压250VMPP电压范围200V~1000V额定输入电压750V最大输入路数8MPPT数量4输出额定输出功率47500W最大有功功率52500W额定输出电压3×288V/500V+PE输出电压频率50Hz最大输出电流60.8A功率因数0.8超前.0.8滞后最大总谐波失真＜3%保护输入直流开关支持防孤岛保护支持输出过流保护支持输入反接保护支持组串故障检测支持直流浪涌保护类型Ⅱ交流浪涌保护类型Ⅱ绝缘阻抗检测支持RCD检测支持显示与通信显示LED指示灯；蓝牙+APPRS485支持USB支持PLC选配蓝牙+APP支持常规参数尺寸（宽×高×厚）930×550×260mm重量55kg工作温度-25°C~60°C冷却方式自然对流最高工作海拔5000m相对湿度（无冷凝）0~100%防护等级IP65夜间自耗电<1W拓扑无变压器本工程使用单晶285Wp太阳能电池组件，在计算组件