3MW屋顶分布式光伏发电项目电气系统设计方案.docx

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1、3MW屋顶分布式光伏发电项目电气系统设计方案1.1 电气一次1.1.1 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D1/T5390-2007(4)导体和电器选择设计技术规定D1/T5222-2005(5)火力发电厂厂用电设计技术规定D1/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

2、-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D1/T478-2001(16)火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定D1/T5136-2001(17)电测量及电能计量装置设计技术规程D1/T5137-2001(18)电力系统安全自动装置设计规范GB/T50703-201

3、1(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1.1.2 接入系统方案本项目总装机容量为3.135MWp,分为3个1045MWp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IOkV电压并入电网。本项目将通过1回IOkV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。1.1.3 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

4、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：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。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。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

5、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

6、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50Wf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

7、。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，

8、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%；P1C电力载波通信技术，无需专用通讯线缆；b.高效最IWJ效率99%；欧洲效率98.49%；c安全安全的规避P1D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；50kT1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

9、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200V1000V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3X288V/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不1ED指示灯；蓝牙+APPRS485支持USB支

10、持P1C选配蓝牙+APP支持常规参数尺寸（宽义高X厚）930550260mm重量55kg工作温度-25。C60。C冷却方式自然对流最高工作海拔5000m相对湿度（无冷凝）(T1O0%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,在计算组件串联数量时，必须根据组件的工作电压和逆变器直流输入电压范围，同时需要考虑组件的工作电压温度系数、开路电压温度系数，合理确定最佳串联数，以便各种情况下系统均能工作在最大功率电压跟踪范围内，从而获得最大发电量输出。50KT1逆变器，其谐波电流含量小于3%,满足国家电网公司光伏电站接入电网技术规定的要求。1.3 交流汇流箱选型1.

11、3.1 汇流箱的技术指标（1）交流汇流箱应为箱前操作，防护面板可打开，以便输入和输出接线。（2）进出线方式为：下进线下出线。(3)箱体表面喷涂颜色均匀一致、整洁美观，不得有起泡、裂纹、流痕等缺陷。(4)柜体内应设有接地装置，并应符合所引用的相关标准；(5)柜体背部布置安装孔，具体布置位置及孔径应与支架配合确定，以保证顺利安装固定。1.3.2 汇流箱的选型从经济及技术角度考虑，本项目采用6汇1的交流汇流箱，并应满足以上指标要求。1.4 升压变压器1.4.1 变压器的技术指标本项目采用箱式变电站的形式将低压设备、变压器、高压开关设备集成在一起，完成升压输配电过程。产品具备国家权威部门认可的电器质量

12、监督检验测试中心检验报告，并具有相应电气设备及柜型的型式实验报告、3C认证。(1)箱变体积应尽可能小，重量尽可能轻。投标方在投标文件中应按照投标设备实际情况填写规范表，同时附以响应的基础图纸。(2)能够开启的门尽可能小，以减小检修维护平台，投标方在投标文件中提供箱变的所需要开门、检修、试验的最小空间。(3)箱变箱体和各隔室的防腐必须确保箱变的使用寿命不小于25年。(4)箱体部分布置足够的加强筋进行防风加固处理，防风等级应高于10级。(5)箱变的外观设计要体现出美观、大方、颜色和谐、尽可能同风场的环境相适应。(6)箱变的外观应设有“高压危险，请勿靠近”的标志，明显耐久、不可拆卸的铭牌(不锈钢材料

13、)。(7)箱变的门锁应采用防锈、防撬、电力专用挂锁。(8)箱式变电站的结构应保证工作人员的安全和便于运行、维护、检查、监视、检修和试验。(9)箱体必须防腐蚀、防尘、防潮、防凝露。箱体必须都采用不小于2mm厚度以上的冷轧钢板制作，箱体设有足够的通风和隔热措施，以保证在招标文件给出的环境温度下运行时，所有的电器设备的温度不超过其最高允许温升。箱体内设驱潮装置，保证内部元件不发生凝露，箱变各高、低压柜体间隔内配备温湿度控制器、加热板，在设定的温度下可自动投入/推出运行，同时提供就地手动控制方式。箱变内部采用钢板及阻燃绝缘隔板严密分割成高压室、变压器室、低压室；壳体防护等级：IP54,室门打开后IP2

14、X；高、低压室防护等级为IP54；油箱防护等级为IP68。(Io)箱体的外表面及内部隔室均应经过防风沙处理，并确保箱变的外壳及内部结构件25年不生锈。(U)箱体的高压室和低压室必须密封处理，所采用的密封条必须是长寿命(25年以上)、高弹性产品，以确保箱体的防尘、防潮、防凝露。低压的进出线电缆孔应便于密封。高压室和低压室还应具有高温排风装置，在环境温度高于45时自动启动排风装置，排风口应设有防尘措施。(12)箱体外壳应有足够的机械强度，设计有专用起吊点,在起吊、运输和安装时不会变形或损伤；设计的外壳形状应不易积尘、积水；尽量少用外露紧固件，以免螺钉穿通外壳使水导入壳内；对穿通外壳的孔，均应采取相

15、应的密封措施;外壳的盖和座若采用钱链联结，应将钱链设计在外壳的内侧，制成暗较链。外壳应防水、防震、防腐、防尘、防电燃。金属构件应有防锈处理和喷涂防护层。(13)箱体顶盖应有明显的散水坡度，不应小于23。，顶盖边沿应设有防雨和滴水檐。(14)柜内二次配线：采用乙烯树脂绝缘电线、铜芯，可动部分过渡柔软，并能承受住挠曲而不致疲劳损伤，柜内所有配线两端均有打印的线号。电流回路2.5mm2,其它回路1.5mm2o(15)变压器的噪音水平在箱变外壳外Im不应大于65dB(冷却器和排风机都打开条件)o(16)箱体门应附有主回路线路图、控制线路图、操作程序及注意事项。(17)母线采用绝缘母线，并设有安全防护措施。(18)进、出线应考虑电缆的安装位置和便于进行试验；高压电缆室内应配置IOk