漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電站項(xiàng)目工程施工方案

1、漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電站項(xiàng)目工程施工方案1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)本項(xiàng)目各部分的設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循和參考以下規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)：(1) 太陽(yáng)能電池組件制造、試驗(yàn)和驗(yàn)收可參考如下標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 6497-1986 地面用太陽(yáng)電池標(biāo)定的一般規(guī)定GB/T 9535-1998(IEC61215) 地面用晶體硅光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和定型GB/T 18210-2000 晶體硅光伏（PV）方陣I-V特性的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量GB/T 18479-2001 地面用光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)概述和導(dǎo)則GB/T 12632-1990 單晶硅太陽(yáng)電池總規(guī)范(2) 并網(wǎng)逆變器的制造、試驗(yàn)和驗(yàn)收可參考如下標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 191 包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T 19939-20

2、05 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求GB/T 20046-2006 光伏（PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性（IEC 61727:2004,MOD）GB/Z 19964-2005 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定GB/T 2423.1-2001 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)A：低溫試驗(yàn)方法GB/T 2423.2-2001 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)B：高溫試驗(yàn)方法GB/T 2423.9-2001 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)Cb：設(shè)備用恒定濕熱試驗(yàn)方法GB 4208 外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）（equ IEC 60529:1998）GB 3859.2-1993 半導(dǎo)體變流器 應(yīng)用導(dǎo)則 GB/T 14

3、549-1993 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波GB/T 15543-1995 電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度(3) 升壓系統(tǒng)制造、試驗(yàn)和驗(yàn)收可參考如下標(biāo)準(zhǔn)：GB311.1683 高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合，高電壓試驗(yàn)技術(shù)GB311.788 高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合使用導(dǎo)則GB120786 電壓互感器GB120787 電流互感器GB198489 交流高壓斷路器GB198589 交流高壓隔離開關(guān)和接地開關(guān)GB390691 310KV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備GB726187 繼電器及繼電保護(hù)裝置基本試驗(yàn)方法GB1103289 交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器GB5015091 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備按接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB

4、1091.1 電力變電器 第1部分 總則GB1091.2 電力變電器 第2部分 溫升GB1091.3 電力變電器 第3部分 絕緣水平和絕緣試驗(yàn)GB1091.5 電力變電器 第5部分 承受短路的能力GB/T4942 外殼防護(hù)等級(jí)（1P代碼）GB15166.2 交流高壓熔斷器 限流式熔斷器1.2 光伏電站總體規(guī)劃本項(xiàng)目裝機(jī)總?cè)萘繛?兆瓦，由2個(gè)獨(dú)立的1MW發(fā)電單元組成。太陽(yáng)電池方陣采用固定傾角方式安裝在池塘上方，直流逆變?yōu)?70V（315V）交流后，通過(guò)升壓至35kV再并入電網(wǎng)。 項(xiàng)目所在地向北約2km處有220kV變電站一座，容量為XXXMVW，因此，電網(wǎng)接入條件良好。 根據(jù)站區(qū)的場(chǎng)地條件、漁光

5、互補(bǔ)光伏發(fā)電工程的特點(diǎn)，站區(qū)太陽(yáng)能板按單元制進(jìn)行排布，每個(gè)單元按魚塘面積計(jì)算采光面積。單個(gè)發(fā)電單元容量1MW，出線電壓0.27（0.315）kV。采用1MW逆變器集裝箱和1250kVA箱式變電站為一組配置，就近布置在陣列的邊上，以減少電纜的敷設(shè)長(zhǎng)度。交、直流配電裝置均布置在室內(nèi)，站址出線通過(guò)35kV電纜直埋至站外與架空線路相連。1.3 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池組件、逆變升壓設(shè)備和電網(wǎng)接入裝置三大部分構(gòu)成。主要設(shè)備包括：太陽(yáng)能電池組件、電池組件安裝支架（一般采用鍍鋅鋼或鋁型材）、光伏陣列匯流箱、直流配電柜、光伏并網(wǎng)逆變器、升壓變壓器、高壓開關(guān)柜及計(jì)量裝置、系統(tǒng)的通訊

6、和監(jiān)控裝置、系統(tǒng)的防雷及接地裝置、設(shè)備之間的連接電纜（包括直流側(cè)和交流側(cè)）、土建基礎(chǔ)及配電房等輔助設(shè)施。1.4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)對(duì)于2MW光伏并網(wǎng)電站系統(tǒng)，本項(xiàng)目采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，光伏電站設(shè)計(jì)為2個(gè)1MW光伏并網(wǎng)單元組成。每個(gè)1MW光伏并網(wǎng)單元的太陽(yáng)能電池組件按照一定數(shù)量串聯(lián)經(jīng)光伏陣列匯流箱匯流后，接至2臺(tái)500kW直流配電柜，分別與2臺(tái)500kW無(wú)隔離變壓器型并網(wǎng)逆變器相連，再通過(guò)1臺(tái)箱式變電站（采用雙分裂干式變壓器）升壓至35kV。20個(gè)1MW光伏并網(wǎng)單元分成2組，通過(guò)2路高壓電纜連接至35kV接入站實(shí)現(xiàn)集中并網(wǎng)發(fā)電功能。35kV接入站是將本系統(tǒng)的2個(gè)1MW并網(wǎng)單元輸出

7、的電能在35kV段母線統(tǒng)一匯流后，經(jīng)一臺(tái)35kV出線開關(guān)柜，用架空線送至附近變電站。35kV接入站設(shè)備為電力系統(tǒng)成套裝置，主要包括：35kV開關(guān)柜、進(jìn)線計(jì)量柜、電力系統(tǒng)監(jiān)控裝置等設(shè)備。另外，在35kV接入站內(nèi)還需設(shè)計(jì)1套電站自用電裝置，采用單回路供電方式將35kV通過(guò)降壓變壓器輸出0.4kV，50Hz三相交流電，給電站的照明、動(dòng)力負(fù)荷提供電源。圖4-1 1MW系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖圖4-2 35kV接入站系統(tǒng)框圖1.5 太陽(yáng)能電池組件串并聯(lián)與安裝角度設(shè)計(jì) 1.5.1 太陽(yáng)能電池組件的選擇本項(xiàng)目選擇260型多晶硅太陽(yáng)能電池組件，主要參數(shù)如下：峰值功率：260Wp最大功率點(diǎn)工作電壓：30.4V最大功率點(diǎn)工作

8、電流：8.23A短路電流：8.88A開路電壓：36.9V工作溫度：-40+85最大系統(tǒng)電壓：UL:600V/IEC:1000V組件效率：17.1%短路電流溫度系數(shù)：0.0825%/K開路電壓溫度系數(shù)：-0.4049%/K峰值功率溫度系數(shù)：-0.4336%/K組件尺寸：1640mm*992mm*40mm重量：20kg 1.5.2 太陽(yáng)能電池組件的串聯(lián)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)太陽(yáng)能電池組件串聯(lián)時(shí)，只有規(guī)格相同且安裝角度一致的太陽(yáng)能電池組件才能串聯(lián)在一起，串聯(lián)數(shù)量需根據(jù)光伏并網(wǎng)逆變器的直流輸入電壓范圍進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，并且需要考慮環(huán)境溫度對(duì)太陽(yáng)能電池組件工作電壓和開路電壓的影響。 1.5.3 太陽(yáng)能電池組件的并聯(lián)設(shè)計(jì)

9、本系統(tǒng)1MW固定式光伏組件共有3846件，經(jīng)過(guò)計(jì)算，共有20件組件串聯(lián)的組件串190個(gè)。根據(jù)方陣排列方式，以及組件峰值工作電流大小，光伏組件陣列接線箱采用12路匯1路比較合適，本系統(tǒng)1MW光伏組件共需18個(gè)光伏陣列匯流箱。 1.5.4 太陽(yáng)能電池組件的并聯(lián)設(shè)計(jì)對(duì)于固定式光伏系統(tǒng)，一旦安裝完成，太陽(yáng)電池組件傾角就無(wú)法改變，因此合理的傾角選擇對(duì)于固定式光伏發(fā)電系統(tǒng)就顯得尤為重要了。綜合考慮漁光互補(bǔ)平面布置方位（正南向，方位角為0）發(fā)電量、鋼結(jié)構(gòu)荷載、水域資源利用率和施工難易程度，通過(guò)修正項(xiàng)目區(qū)太陽(yáng)輻射參數(shù)，光伏組件安裝角度選擇為30。 1.5.5 2MWp項(xiàng)目光伏組件初步排布區(qū)域1光伏組件排布圖

10、1.6 1MW并網(wǎng)單元電氣設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)將按照2臺(tái)500KW無(wú)變壓器型并網(wǎng)逆變器配置1臺(tái)0.27/0.27/35kV（1250kVA）雙分裂變壓器升壓至35kV。1MW并網(wǎng)單元主要設(shè)備如下：1MW太陽(yáng)能電池組件（20串200并250Wp多晶硅太陽(yáng)能電池組件）；18臺(tái)YL-12匯流箱光伏陣列匯流箱（12進(jìn)1出，含監(jiān)控功能）；2臺(tái)直流防雷配電柜2臺(tái)SUNFOREST 500KTL并網(wǎng)逆變器；1臺(tái)35kV箱式變電站（配0.27/0.27/35KV，1250kV雙分裂升壓變壓器）；1套通訊及數(shù)據(jù)采集裝置；1套連接電纜。光伏電站中需要配置升壓變壓器，將并網(wǎng)逆變器輸出的交流電升至高壓后傳輸，減少輸電損耗。

11、箱式變電站是一種高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置，按一定接線方案排成一體的緊湊式配電設(shè)備，適合在戶外安裝。1.7 電氣設(shè)備選型 （1）升壓變：本工程光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝容量為20MWp，單個(gè)1MWp系統(tǒng)逆變器后最大交流輸出功率約為1000kW，升壓變?nèi)萘堪?000kVA考慮，共20臺(tái)。采用干式變壓器，配溫控儀。 （2）所用變：本工程設(shè)兩臺(tái)所用變，一臺(tái)所用工作變?yōu)?5kV，250kVA，一臺(tái)所用備用變?yōu)?0kV，250kVA。共兩臺(tái)，采用干式變壓器，配溫控儀。 （3）高壓開關(guān)柜：選用中置式空氣絕緣開關(guān)柜；1MW單元35kV側(cè)開關(guān)柜額定電流按630A選擇。1.8 電氣設(shè)備布置 本太陽(yáng)能光伏發(fā)電工

12、程總裝機(jī)容量約為20MWp，分為20個(gè)子系統(tǒng)建設(shè)。每個(gè)子系統(tǒng)裝機(jī)容量約1MWp。每1MW設(shè)一個(gè)逆變升壓子站。 逆變升壓子站由匯流柜、逆變器、交直流開關(guān)柜、升壓變等組成。根據(jù)本工程的建設(shè)規(guī)模，20個(gè)逆變升壓子站分別布置于太陽(yáng)能電池方陣中，通過(guò)35kV電纜匯集至35kV配電室內(nèi)。整個(gè)20MW電站再設(shè)一座綜合站房，設(shè)有配電裝置室、蓄電池室、電容器室、二次設(shè)備室、控制室、接待室等。配電裝置室內(nèi)布置35kV開關(guān)柜，所用變、380V所用電配電裝置、直流屏。二次設(shè)備室內(nèi)布置系統(tǒng)保護(hù)柜、故障錄波器柜、系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)及通信裝置。1.9電氣二次 1.9.1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)綜合樓配置計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一套，全面監(jiān)控升壓站運(yùn)行

13、情況。監(jiān)控系統(tǒng)采集系統(tǒng)電流、電壓、功率、開關(guān)狀態(tài)及逆變升壓站及其電池組件、匯流箱、直流系統(tǒng)、變壓器的溫度等信息，采集各支路的發(fā)電量。監(jiān)控系統(tǒng)具有遠(yuǎn)動(dòng)功能，根據(jù)調(diào)度運(yùn)行的要求，本變電站端采集到的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和信息，經(jīng)處理后可傳送至上級(jí)調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)少人、無(wú)人值班。每個(gè)35kV逆變升壓站設(shè)子監(jiān)控一套，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與綜合樓計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)相連。子監(jiān)控系統(tǒng)的功能如下：1)逆變器采用微機(jī)監(jiān)控，對(duì)各太陽(yáng)能電池組件及逆變器進(jìn)行監(jiān)控和管理，在上顯示運(yùn)行、故障類型、電能累加等參數(shù)。由計(jì)算機(jī)控制太陽(yáng)能電池組件及逆變器與電力系統(tǒng)軟并網(wǎng)，控制采用鍵盤、LCD和打印機(jī)方式進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，運(yùn)行人員可以操作鍵盤對(duì)太陽(yáng)能電池

14、組件及逆變器進(jìn)行監(jiān)視和控制。2)太陽(yáng)能電池組件及35kV逆變升壓站設(shè)有就地監(jiān)控柜，可同樣實(shí)現(xiàn)微機(jī)監(jiān)控的內(nèi)容。太陽(yáng)能電池組件、直流匯流箱、35kV逆變升壓站均設(shè)置保護(hù)和監(jiān)測(cè)裝置，可以實(shí)現(xiàn)就地控制，同時(shí)向監(jiān)控中心發(fā)出信號(hào)。如：溫升保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、電網(wǎng)故障保護(hù)和傳感器故障信號(hào)。保護(hù)裝置動(dòng)作后跳逆變器出口斷路器，并發(fā)出信號(hào)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可通過(guò)群控器實(shí)現(xiàn)逆變器的并列運(yùn)行。群控器控制逆變器的投入與退出，具備同步并網(wǎng)能力，具有均分逆變器負(fù)載功能，可降低逆變器低負(fù)載時(shí)的損耗，并延長(zhǎng)逆變器的使用壽命。監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)群控器采集各臺(tái)逆變器的運(yùn)行情況。 1.9.2 保護(hù)干式變?cè)O(shè)置高溫報(bào)警和超溫跳閘保護(hù)，動(dòng)作后跳高低

15、壓側(cè)開關(guān)。升壓變高壓開關(guān)柜上裝設(shè)測(cè)控保護(hù)裝置。設(shè)速斷、過(guò)流保護(hù)、零序過(guò)流保護(hù)、方向保護(hù)。測(cè)控保護(hù)裝置將所有信息上傳至監(jiān)控系統(tǒng)。出線并網(wǎng)開關(guān)柜上裝設(shè)測(cè)控保護(hù)裝置。設(shè)過(guò)電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、過(guò)頻率保護(hù)、欠頻率保護(hù)。測(cè)控保護(hù)裝置將所有信息上傳至監(jiān)控系統(tǒng)。低壓開關(guān)具備過(guò)電流保護(hù)、接地保護(hù)功能。 1.9.3 直流系統(tǒng)為了供電給控制、信號(hào)、綜合自動(dòng)化裝置和繼電保護(hù)等的電源，綜合樓設(shè)置110V直流系統(tǒng)。 1.9.4 不停電電源系統(tǒng)為保證光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)及遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備電源的可靠性，本工程設(shè)置一套交流不停電電源裝置（UPS），容量為10kVA。1.10 光伏陣列匯流系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.10.1 直流系統(tǒng)為了減少電池組件與逆

16、變器之間的連接線和方便日后維護(hù)，需要在直流側(cè)配置匯流裝置，本系統(tǒng)按分段連接、逐級(jí)匯流的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，即在室外配置光伏陣列防雷匯流箱（以下簡(jiǎn)稱“匯流箱”），室內(nèi)配置直流防雷配電柜。匯流箱具有以下特點(diǎn)：1）防護(hù)等級(jí)IP65，防水、防灰、防銹、防曬、防鹽霧，滿足室外安裝的要求；2）可同時(shí)接入12路電池串列，每路電池串列的允許最大電流10A；3）每路接入電池串列的開路電壓值可達(dá)900V；4）每路電池串列的正負(fù)極都配有光伏專用中壓直流熔絲進(jìn)行保護(hù)，其耐壓值為DC1000V；5）直流輸出母線的正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間配有光伏專用中壓防雷器，選用菲尼克斯品牌防雷器，其額定電流15KA，最大電流30KA

17、；6）直流輸出母線端配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲?0MWp光伏電站共配置360個(gè)12進(jìn)1出光伏直流防雷匯流箱。其中每9只匯流箱接入1面直流配電柜，1面直流配電柜接入1臺(tái)功率為500kW逆變器。 1.10.2 直流配電柜設(shè)計(jì)匯流箱輸出的直流電通過(guò)直流配電柜進(jìn)行匯流，再與并網(wǎng)逆變器連接，方便操作和維護(hù)。直流配電柜安裝在室內(nèi)，主要性能特點(diǎn)如下：1）每個(gè)500kW并網(wǎng)單元配置1面直流防雷配電柜；2）每面直流防雷配電柜具有多路輸入接口，可接多臺(tái)匯流箱；3）每路直流輸入側(cè)都配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲骱头婪炊O管；4）直流母線輸出側(cè)都配置光伏專用防雷器，其額定電流15KA，最大電流30KA；5）直流母線輸出側(cè)配置10

18、00V直流電壓顯示表；6）電氣原理框圖如下圖所示： 如上圖所示，每臺(tái)500KW直流防雷配電柜接1臺(tái)SUNFOREST 500KTL并網(wǎng)逆變器，2MW發(fā)電系統(tǒng)配置4臺(tái)直流防雷柜。1.11 太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)逆變器選擇此太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為2個(gè)1MW并網(wǎng)發(fā)電單元，每個(gè)1MW并網(wǎng)發(fā)電單元配置2臺(tái)型號(hào)為500KTL并網(wǎng)逆變器，整個(gè)2MWp系統(tǒng)配置4臺(tái)SUNFOREST 500KTL并網(wǎng)逆變器。晶福源SUNFOREST 500KTL并網(wǎng)逆變器運(yùn)用三相橋式變換原理，將光伏陣列輸出直流電壓變換為三相交流電，經(jīng)濾波器濾波變成正弦波交流電，接著通過(guò)外置的雙分裂三相干式變壓器隔離升壓（根據(jù)接入電網(wǎng)的要求，變壓

19、器另配，本系統(tǒng)升壓至35kV）后并入電網(wǎng)發(fā)電。為了使光伏陣列以最大功率發(fā)電，在直流側(cè)使用了先進(jìn)的MPPT算法。SUNFOREST 500KTL電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖（1）并網(wǎng)逆變器的主要性能特點(diǎn)采用32為數(shù)字信號(hào)處理器作為控制CPU，運(yùn)用帶模糊控制的SPWM調(diào)制策略，經(jīng)過(guò)優(yōu)化的最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)可以保證設(shè)備的高效輸出；自主研發(fā)的無(wú)差拍電流控制技術(shù)，最大程度保證輸送到電網(wǎng)的電能質(zhì)量；采用新型矢量控制技術(shù)，可以抑制三相不平衡對(duì)系統(tǒng)的影響，并同時(shí)提高直流電壓利用率，拓展了系統(tǒng)的直流電壓輸入范圍；采用國(guó)際先進(jìn)的優(yōu)質(zhì)的IGBT功率模塊，有效地降低了開關(guān)損耗與導(dǎo)通損耗，提高系統(tǒng)的效率；使用全光纖驅(qū)動(dòng)技術(shù)，避免了系

20、統(tǒng)的誤觸發(fā)并大大降低了電磁干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，從而增強(qiáng)了整機(jī)的穩(wěn)定性與可靠性；具有直流輸入手動(dòng)分?jǐn)嚅_關(guān)、交流電網(wǎng)手動(dòng)分?jǐn)嚅_關(guān)和緊急停機(jī)操作按鈕，便于維護(hù)和操作；具有先進(jìn)的孤島效應(yīng)檢測(cè)和保護(hù)方案，以及完善的監(jiān)控功能；具有過(guò)載、短路、電網(wǎng)過(guò)欠壓、電網(wǎng)過(guò)欠頻等保護(hù)及告警功能；適應(yīng)中國(guó)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大的特點(diǎn)；智能型觸摸屏人機(jī)操作界面，多語(yǔ)種顯示菜單，圖形化的界面經(jīng)過(guò)人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)，方便用戶及時(shí)掌握系統(tǒng)的整體信息，包括各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、發(fā)電量數(shù)據(jù)、二氧化碳減排，以及發(fā)電功率曲線等信息；可提供RS485或Ethernet（選配）遠(yuǎn)程通訊接口。其中RS485遵循Modbus通訊協(xié)議；Ethernet（選配）接口支持TCP/IP協(xié)議 ，支持動(dòng)態(tài)(DHCP)或靜態(tài)獲取IP 地址；按照IEEE1547、UL1741等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì);具有中國(guó)權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)電力科學(xué)研究院出具的檢測(cè)報(bào)告，以及意大利DK5940入網(wǎng)證書。（2）技術(shù)參數(shù)逆變器技術(shù)參數(shù)（1）型號(hào)500KT最大太陽(yáng)電池陣列功率550000Wp最大陣列開路電壓1000Vdc太陽(yáng)電池最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）范圍450Vdc820直流輸入路數(shù)12路最大陣列輸入電流1200A額定交流輸出功率500K