2MW渔光互补光伏电站项目工程建设方案

2MW渔光互补光伏电站项目工程建设方案本项目各部分的设计严格遵循和参考以下规范、标准：(1)太阳能电池组件制造、试验和验收可参考如下标GB/T6497-1986地面用太阳电池标定的一般规定GB/T9535-1998(IEC61215)地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型GB/T18210-2000晶体硅光伏(PV)方阵I-V特性的现场测量GB/T18479-2001地面用光伏(PV)发电系统概述和导则(2)并网逆变器的制造、试验和验收可参考如下标准：GB/T191包装储运图示标志GB/T19939-2005光伏系统并网技术要求GB/T20046-2006光伏(PV)系统电网接口特性(IECGB/Z19964-2005光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T2423.1-2001电工电子产品基本环境试验规程试验A:低温试验方法GB/T2423.2-2001电工电子产品基本环境试验规程试验B:高温试验方法GB/T2423.9-2001电工电子产品基本环境试验规程试验Cb:设备用恒定湿热试验方法GB4208外壳防护等级(IP代码)(equIEC60529:1998)GB3859.2-1993半导体变流器应用导则GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波GB/T15543-1995电能质量三相电压允许不平衡度(3)升压系统制造、试验和验收可参考如下标准：压试验技术则法高压输变电设备的绝缘配合，高电高压输变电设备的绝缘配合使用导电压互感器交流高压断路器交流高压隔离开关和接地开关3~10KV交流金属封闭开关设备继电器及继电保护装置基本试验方交流无间隙金属氧化物避雷器电气装置安装工程电气设备按接试验标准绝缘试验的能力电力变电器第1部分总则电力变电器第2部分温升电力变电器第3部分绝缘水平和外壳防护等级(1P代码)交流高压熔断器限流式熔断器1.2光伏电站总体规划本项目装机总容量为2兆瓦，由2个独立的1MW发电单元组成。太阳电池方阵采用固定倾角方式安装在池塘上方，直流逆变为270V(315V)交流后，通过升压至35kV再并入项目所在地向北约2km处有220kV变电站一座，容量为根据站区的场地条件、渔光互补光伏发电工程的特点，站区太阳能板按单元制进行排布，每个单元按鱼塘面积计算采光面积。单个发电单元容量1MW,出线电压0.27(0.315)置，就近布置在阵列的边上，以减少电缆的敷设长度。交、直流配电装置均布置在室内，站址出线通过35kV电缆直埋至站外与架空线路相连。1.3光伏并网发电系统的构成光伏并网发电系统主要由太阳能电池组件、逆变升压设备和电网接入装置三大部分构成。主要设备包括：太阳能电池组件、电池组件安装支架(一般采用镀锌钢或铝型材)、光伏阵列汇流箱、直流配电柜、光伏并网逆变器、升压变压器、高压开关柜及计量装置、系统的通讯和监控装置、系统的防雷及接地装置、设备之间的连接电缆(包括直流侧和交流侧)、土建基础及配电房等辅助设施。1.4系统总体方案设计中并网的方案进行设计，光伏电站设计为2个1定数量串联经光伏阵列汇流箱汇流后，接至2台500kW直流配电柜，分别与2台500kW无隔离变压器型并网逆变器相连，再通过1台箱式变电站(采用双分裂干式变压器)升压至20个1光伏并网单元分成2组，通过2路高压电缆连接至35kV接入站实现集中并网发电功能。35kV接入站是将本系统的2个1MW并网单元输出的电能在35kV段母线统一汇流后，经一台35kV出线开关柜，用架空线送至附近变电站。35kV接入站设备为电力系统成套装置等设备。另外，在35kV接入站内还需设计1套电站自用电装置，采用单回路供电方式将35kV通过降压变压器输出0.4kV,太阳能电池组件直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱4直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站太阳能电池组件直流配电柜箱式变电站太阳能电池组件光伏阵列汇流箱直流配电柜并网逆变器箱式变电站电网接入接入站图4-11MW系统设计框图35KV接入站3变压器0.4KV低压开关柜135KV高压开关柜2图4-235kV接入站系统框图1.5太阳能电池组件串并联与安装角度设计1.5.1太阳能电池组件的选择本项目选择260型多晶硅太阳能电池组件，主要参数如最大功率点工作电压：30.4V最大功率点工作电流：8.23A短路电流：8.88A开路电压：36.9V工作温度：-40℃—+85℃组件效率：17.1%短路电流温度系数：0.0825%/K开路电压温度系数：-0.4049%/K峰值功率温度系数：-0.4336%/K重量：20kg1.5.2太阳能电池组件的串联设计在设计太阳能电池组件串联时，只有规格相同且安装角度一致的太阳能电池组件才能串联在一起，串联数量需根据光伏并网逆变器的直流输入电压范围进行合理设计，并且需要考虑环境温度对太阳能电池组件工作电压和开路电压的1.5.3太阳能电池组件的并联设计本系统1MW固定式光伏组件共有3846件，经过计算，共有20件组件串联的组件串190个。根据方阵排列方式，以及组件峰值工作电流大小，光伏组件阵列接线箱采用12路汇1路比较合适，本系统1光伏组件共需18个光伏阵列汇流箱。1.5.4太阳能电池组件的并联设计对于固定式光伏系统，一旦安装完成，太阳电池组件倾角就无法改变，因此合理的倾角选择对于固定式光伏发电系统就显得尤为重要了。综合考虑渔光互补平面布置方位(正南向，方位角为0°)发电量、钢结构荷载、水域资源利用率和施工难易程度，通过修正项目区太阳辐射参数，光伏组件安装角度选择为30°。1.5.52MWp项目光伏组件初步排布区域1光伏组件排布图1.61MW并网单元电气设计方案本系统将按照2台500KW无变压器型并网逆变器配置1台0.27/0.27/35kV(1250kVA)双分裂变压器升压至35kV。太阳能电池组件(20串200并250Wp多晶硅太阳能电池组件);18台YL-12汇流箱光伏阵列汇流箱(12进1出，含监控功能);2台直流防雷配电柜1台35kV箱式变电站(配0.27/0.27/35KV,1250kV双1套通讯及数据采集装置；1套连接电缆。1.7电气设备选型(1)升压变：本工程光伏发电系统安装容量为20MWp,压变容量按1000kVA考虑，共20台。采用干式变压器，配(2)所用变：本工程设两台所用变，一台所用工作变为35kV,250kVA,一台所用备用变为10kV,250kVA。共两台，(3)高压开关柜：选用中置式空气绝缘开关柜；1元35kV侧开关柜额定电流按630A选择。1.8电气设备布置本太阳能光伏发电工程总装机容量约为20MWp,分为20逆变升压子站由汇流柜、逆变器、交直流开关柜、升压变等组成。根据本工程的建设规模，20个逆变升压子站分别布置于太阳能电池方阵中，通过35kV电缆汇集至35kV配电整个20蓄电池室、电容器室、二次设备室、控制室、接待室等。配电装置室内布置35kV开关柜，所用变、380V所用电配电装1.9电气二次1.9.1计算机监控系统综合楼配置计算机监控系统一套，全面监控升压站运行情况。监控系统采集系统电流、电压、功率、开关状态及逆变升压站及其电池组件、汇流箱、直流系统、变压器的温度等信息，采集各支路的发电量。监控系统具有远动功能，根据调度运行的要求，本变电站端采集到的各种实时数据和信每个35kV逆变升压站设子监控一套，并通过网络交换机与综合楼计算机监控系统相连。子监控系统的功能如下：1)逆变器采用微机监控，对各太阳能电池组件及逆变器进行监控和管理，在上显示运行、故障类型、电能累加等参数。由计算机控制太阳能电池组件及逆变器与电力系统软并人员可以操作键盘对太阳能电池组件及逆变器进行监视和2)太阳能电池组件及35kV逆变升压站设有就地监控柜，35kV逆变升压站均设置保护和监测装置，可以实现就地控电网故障保护和传感器故障信号。保护装置动作后跳逆变器计算机监控系统可通过群控器实现逆变器的并列运行。群控器控制逆变器的投入与退出，具备同步并网能力，具有均分逆变器负载功能，可降低逆变器低负载时的损耗，并延长逆变器的使用寿命。监控系统通过群控器采集各台逆变器1.9.2保护干式变设置高温报警和超温跳闸保护，动作后跳高低压侧开关。升压变高压开关柜上装设测控保护装置。设速断、过流保护、零序过流保护、方向保护。测控保护装置将所有信息上传至监控系统。出线并网开关柜上装设测控保护装测控保护装置将所有信息上传至监控系统。低压开关具备过为了供电给控制、信号、综合自动化装置和继电保护等的电源，综合楼设置110V直流系统。1.9.4不停电电源系统为保证光伏电站监控系统及远动设备电源的可靠性，本工程设置一套交流不停电电源装置(UPS),容量为10kVA。1.10光伏阵列汇流系统设计为了减少电池组件与逆变器之间的连接线和方便日后维护，需要在直流侧配置汇流装置，本系统按分段连接、逐级汇流的方式进行设计，即在室外配置光伏阵列防雷汇流箱 (以下简称“汇流箱”),室内配置直流防雷配电柜。1)防护等级IP65,防水、防灰、防锈、防晒、防盐雾，2)可同时接入12路电池串列，每路电池串列的允许最大电流10A;3)每路接入电池串列的开路电压值可达900V;4)每路电池串列的正负极都配有光伏专用中压直流熔5)直流输出母线的正极对地、负极对地、正负极之间配有光伏专用中压防雷器，选用菲尼克斯品牌防雷器，其额6)直流输出母线端配有可分断的直流断路器光伏电站共配置360个12进1出光伏直流防雷汇流箱。其中每9只汇流箱接入1面直流配电柜，1面直流配电柜接入1台功率为500kW逆变器。1.10.2直流配电柜设计汇流箱输出的直流电通过直流配电柜进行汇流，再与并网逆变器连接，方便操作和维护。直流配电柜安装在室内，主要性能特点如下：1)每个500kW并网单元配置1面直流防雷配电柜；2)每面直流防雷配电柜具有多路输入接口，可接多台汇流箱；3)每路直流输入侧都配有可分断的直流断路器和防反二极管；4)直流母线输出侧都配置光伏专用防雷器，其额定电流≥15KA,最大电流≥30KA;5)直流母线输出侧配置1000V直流电压显示表；6)电气原理框图如下图所示：(至汇流箱)直流输入12+十十十十++十十XXXXXXXXXXXX火火XXXV(至并网逆变器)三如上图所示，每台500KW直流防雷配电柜接1台SUNFOREST500KTL并网逆变器，2MW发电系统配置4台直流防雷柜。此太阳能光伏并网发电系统设计为2个1MW并网发电单元，每个1MW并网发电单元配置2台型号为500KTL并网逆变器，整个2MWp系统配置4台SUNFOREST500KTL并网逆变器。晶福源SUNFOREST500KTL并网逆变器运用三相桥式变换原理，将光伏阵列输出直流电压变换为三相交流电，经干式变压器隔离升压(根据接入电网的要求，变压器另配，本系统升压至35kV)后并入电网发电。为了使光伏阵列以最大功率发电，在直流侧使用了先进的MPPT算法。滤波器人(1)并网逆变器的主要性能特点采用32为数字信号处理器作为控制CPU,运用带模糊控制的SPWM调制策略，经过优化的最大功率点跟踪技术可以保证设备的高效输出；自主研发的无差拍电流控制技术，最大程度保证输送到电网的电能质量；采用新型矢量控制技术，可以抑制三相不平衡对系统的影响，并同时提高直流电压利用率，拓展了系统的直流电压输入范围；采用国际先进的优质的IGBT功率模块，有效地降低了开关损耗与导通损耗，提高系统的效率；使用全光纤驱动技术，避免了系统的误触发并大大降低了电磁干扰对系统的影响，从而增强了整机的稳定性与可具有直流输入手动分断开关、交流电网手动分断开关和紧急停机操作按钮，便于维护和操作；具有先进的孤岛效应检测和保护方案，以及完善的监控功能；具有过载、短路、电网过欠压、电网过欠频等保护及告警功能；适应中国电网电压波动较大的特点；智能型触摸屏人机操作界面，多语种显示菜单，图形化的界面经过人机工程学设计，方便用户及时掌握系统的整体信息，包括各项运行数据、历史数据、发电量数据、二氧化碳减排，以及发电功率曲线等信息；可提供RS485或Ethernet(选配)远程通讯接口。其中RS485遵循Modbus通讯协议；Ethernet(选配)接口支持TCP/IP协议，支持动态(DHCP)或静态获取IP