農(nóng)光互補光伏分布式發(fā)電項目電氣部分設(shè)計方案

1.1并網(wǎng)方案合肥電網(wǎng)110千伏及以上變電站共計113座，其中500千伏線路13回，總長929.73千米；220千伏變電站26座，變電容量8880萬千伏安；110千伏變電站89座，變電容量方經(jīng)濟社會發(fā)展的“快車道”,積極踐行“努力超越、追求新局面。2013年，公司完成供電量201.53億千瓦時，同比增長11.16%;完成售電量192.79億千瓦時，同比增長11.51%;電網(wǎng)最大負(fù)荷458.9萬千瓦。夏閣鎮(zhèn)共有8個重要輸變電工程項目建設(shè)投運。完成電網(wǎng)建設(shè)投入4.5億元，220千伏繡溪變等一批重點項目建成。2013年4月18日，夏閣鎮(zhèn)首座220千伏等級智能化變巢湖市晶科光伏發(fā)電有限公司夏閣鎮(zhèn)20MW農(nóng)光互補分布式光伏發(fā)電項目規(guī)劃建設(shè)容量為20MW,綜合考慮該光伏項光伏電池板配套建設(shè)1MVA箱式升壓變一臺20MW光伏太陽能板所發(fā)電力逆變后通過20臺分裂繞組變升壓至35kV,然后相鄰10臺升壓變?yōu)?組，匯集為1條集電線路，共2回集電線路接至廠內(nèi)35kV母線。光伏電站以1回35kV線路接至220kV廟集變，新建線路約18km,每1MW光伏電池板配套建設(shè)1MVA箱式升壓變一臺，20臺箱式升壓變匯成2路接至35kV開關(guān)站母線，新建1座35kV升壓站，站內(nèi)設(shè)置35kV升壓變和35kV母線，站以1回35kV線路接至220kV廟集變，新建線路約18km。1圖1.2-1光伏電站開關(guān)站主接線示意圖(1)計算水平年為2015年；(2)故障形式為三相接地短路故障；根據(jù)夏閣鎮(zhèn)供電局提供的資料計算可知，由系統(tǒng)側(cè)提夏閣鎮(zhèn)220kV站35kV母線為3.9kA。光伏電站35kV由光伏電站提供的短路電流按1.5倍的額定電流進行估算，則：并網(wǎng)點的短路電流(光伏電站35kV母線):fr=1ro+1.51。其中In為光伏電站額定電流，約為329A。光伏電站35kV母線最大短路電流為3.53kA?？紤]到夏閣鎮(zhèn)電網(wǎng)規(guī)劃、系統(tǒng)擴容及其它可能性，本工程35kV電氣設(shè)備暫按31.5kA設(shè)計。1.2.1.3光伏發(fā)電區(qū)域電氣設(shè)備選擇1)光伏組件本項目太陽電池組件經(jīng)進行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較后，全部采用國產(chǎn)的多晶硅光伏電池組件，峰值功率255wp,采用固定支架形式。2)逆變器本項目逆變器經(jīng)進行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較后，本項目逆變器擬采用優(yōu)質(zhì)高效500kW型光伏并網(wǎng)逆變器，額定交流輸出功率500kW。逆變器室用電：本工程每個逆變器室的電源由箱式升壓變壓器自用電取得，主要為滿足逆變器室內(nèi)的通風(fēng)、暖通、照明、通信及設(shè)備正常運行供電。3)升壓變壓器升壓變壓器采用三相戶外箱式升壓變壓器(帶高壓負(fù)荷開關(guān)熔斷器組合)1600A框架斷路器、低壓浪涌保護器、電流互感器4)光伏匯流箱本項目選用16進1出光伏防雷匯流箱。具體技術(shù)參數(shù)和功●匯流箱配有光伏專用防雷器，正極負(fù)極均具備●具備防雷器失效報警功能；●采用正負(fù)極分別串聯(lián)的四極斷路器提高直流耐小于DC1000V;●匯流箱對溫度、每一支路電流等實時監(jiān)控；●對內(nèi)部元器件及部件，進行防腐處理；●適宜獨立或并網(wǎng)光伏系統(tǒng)使用；直流配電柜是將光伏匯流箱的送入直流電纜與逆1)直擊雷防護(1)太陽電池方陣區(qū)域直擊雷防護：在光伏陣列區(qū)域不設(shè)置避雷針，利用在電池支架金屬框，設(shè)置環(huán)形扁鋼(避雷帶),作為直擊雷防護設(shè)施。(2)其他區(qū)域直擊雷防護：2)感應(yīng)雷防護在太陽能組件的不同控制部分，分別設(shè)置二次防雷模3)接地光伏發(fā)電區(qū)域的接地網(wǎng)采用水平地網(wǎng)與垂直接地極相與水平地網(wǎng)相連(連接點不小于2點)。保護接地、工作接地采用共網(wǎng)接地方式；接地電阻值按不大于4Ω考1)電纜敷設(shè)：a.電池組串至匯流盒、匯流箱的連接電纜，垂直c.逆變器室內(nèi)設(shè)有電纜通道，通往各主要電氣設(shè)2)電纜防火及阻燃措施：a.在電纜主要通道上，設(shè)置防火阻燃分隔措施，b.墻洞、盤柜箱底部開孔處、電纜管兩端、電纜3)電磁式電壓互感器4)氧化鋅避雷器6)無功補償裝置選型：由于光伏發(fā)電輸出功率不穩(wěn)定，使得無功不是一個定值，需要根據(jù)光伏組件出力自動調(diào)整大小。在升壓站低壓母線上配置常規(guī)的電容器組已無法滿足工況需要，故35kV無功補償須選用動態(tài)無功補償裝置。動態(tài)無功補償裝置的跟蹤時間滿足毫秒級跟蹤才能滿足光伏電站運行要求。目前滿足光伏電站運行要求的動態(tài)無功補償裝置有兩種：相控式(TCR型)動態(tài)無功補償裝置和SVG動態(tài)無功發(fā)生器。a相控式動態(tài)無功補償裝置(TCR)相控式動態(tài)無功補償裝置(TCR)原理是：在普通的電容器組上并聯(lián)一套相控電抗器(相控電抗器一般由可控硅、平衡電抗器、控制設(shè)備及相應(yīng)的輔助設(shè)備組成)。相控式原理的可控電抗器的調(diào)節(jié)原理見下圖所示。通過對可控硅導(dǎo)通時間進行控制，控制角(相位角)為α,電流基波分量隨控制角α的增大而減小，控制角α可在0°~90°范圍內(nèi)缺點：晶閘管要長期運行在高電壓和大電流工況源，其無功電流可以快速地跟隨負(fù)荷無功電流的變化而變該產(chǎn)品是動態(tài)無功補償?shù)难b置的換代產(chǎn)品，其占根據(jù)系統(tǒng)資料，本工程35kV動態(tài)無功補償部分，35kV開關(guān)站配置不低于3Mvar的容性和不低于1Mvar的感性動態(tài)無功補償裝置。本期建設(shè)1套±4MvarSVG型動態(tài)無功西南角；聯(lián)合建筑內(nèi)設(shè)有35kV配電室、繼電器室、中央控對直擊雷的保護通過在開關(guān)站屋頂設(shè)置避雷帶來實現(xiàn)，保護范圍的計算采用現(xiàn)行過電壓保護規(guī)程的計算方站用電工作電源從35kV母線上引接，備用電源從施工完工后保留的施工電源引接，選用一臺容量為250kVA維持全站動力負(fù)荷正常供電。站用電系統(tǒng)為0.4kV單母線接墻的耐火極限為4h。本工程光伏發(fā)電系統(tǒng)由20個1MWp的發(fā)成。每個發(fā)電單元包括光伏陣列、匯流箱、直流防雷柜、2控裝置通過光纖環(huán)網(wǎng)接入35kV開關(guān)站內(nèi)光伏監(jiān)控系統(tǒng)，實本光伏發(fā)電工程及其配套的35kV開關(guān)站均按無人值班、少人值守的原則設(shè)計。光伏發(fā)電區(qū)和35kV開關(guān)站各配光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)對各光伏發(fā)電單元設(shè)備進行監(jiān)保護功能，保護參數(shù)的整定范圍延伸至低壓側(cè)逆變器出口工程中配置1套環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由風(fēng)速傳感器、量風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度和太陽光輻射強度等參量，通過RS485總線或光纜傳輸方式將數(shù)據(jù)上傳至光伏功率預(yù)測系表1.3-1環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)一覽表測量范圍1水平太陽能輻照度傳感器臺12臺13風(fēng)速傳感器臺14風(fēng)向傳感器臺15室外溫度傳感器臺1土0.5℃6室內(nèi)溫度傳感器臺1實現(xiàn)資源共享。開關(guān)站中35kV測控保護裝置及電度表分散安裝在相應(yīng)的35kV開關(guān)柜內(nèi)，其它監(jiān)控、保護、計量裝置布置于繼電器室及中央控制室內(nèi)。各測控保護裝置通過包括數(shù)據(jù)(電流、電壓、有功、無功、溫度、直流、各種開關(guān)量信息等)的采集并上送以及接收并執(zhí)行來自就地監(jiān)控或考慮配置如下設(shè)備：兩臺遠動主機(集中組屏),兩臺監(jiān)控主機(其中一臺兼作五防主機)。B.限值監(jiān)視和報警處理實時監(jiān)視開關(guān)站各類設(shè)備的運行參數(shù)，當(dāng)它們發(fā)生異D.控制操作在中央控制室室通過監(jiān)控主機鍵盤對斷路器進行控制狀態(tài)下，還可以通過控制/保護屏或開關(guān)柜上的控制開關(guān)或全站配置1套時鐘同步系統(tǒng)，設(shè)置2臺時鐘源裝置，分IRIG-B對時。情況下，35kV開關(guān)站向電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)提供的信號至少應(yīng)包b.所有斷路器位置信號本期光伏發(fā)電工程位于夏閣鎮(zhèn)市境內(nèi)，地處夏閣夏閣鎮(zhèn)地調(diào)和安徽省中調(diào)兩級調(diào)度管理。光伏電站及35kV開關(guān)站遠動信息通過各自的遠動裝置直接送往夏閣鎮(zhèn)地調(diào)光伏電站及升壓站遠動信息向調(diào)度端傳送。具體a.遠動功能1)遙測、遙信功能：即模擬量、脈沖量、狀態(tài)3)一發(fā)二收功能：遙測越死區(qū)傳送，遙信變位優(yōu)先傳送，遙控具有脈沖量應(yīng)具有存儲、記錄功能。斷電后，脈沖量信息可保留3天。參數(shù)的設(shè)定和修改功能(調(diào)度端和當(dāng)?shù)鼐刹?)站控層系統(tǒng)可用率不小于99.9%;2)站控層平均故障間隔時間3)間隔層平均故障間隔時間(MTBF)不小于4)主機正常負(fù)荷率宜低于30%,事故負(fù)荷率宜低于50%;網(wǎng)絡(luò)正常負(fù)荷率宜低于20%,事故負(fù)荷率宜低于40%;5)模數(shù)轉(zhuǎn)換分辨率不小于12位，最大誤差應(yīng)滿足6)模擬量越死區(qū)傳送時間不大于2s(至站控層顯7)開關(guān)量變位傳送時間不大于1s(至站控層顯示8)遙控操作正確率不小于99.99%,遙調(diào)正確率不小于99.9%;9)開關(guān)量信號輸入至畫面顯示的響應(yīng)時間不大于10)事件順序記錄分辨率(SOE)不大于2ms;11)動態(tài)畫面響應(yīng)時間不大于2s;12)整個系統(tǒng)對時精度誤差應(yīng)不大于1ms。開關(guān)站內(nèi)均配置2臺遠動裝置，具備雙機切換功能。遠動信套。遠動裝置組1面屏放置于35kV開關(guān)站聯(lián)合建筑繼電器光伏站內(nèi)配置電能量采集終端1臺，關(guān)口表及各多功能口點配置關(guān)口計量表，精度0.2s,主副雙表配置，雙RS485本站配置1臺電能量采集終端設(shè)備及關(guān)口表組于關(guān)光伏電站內(nèi)裝設(shè)電能質(zhì)量監(jiān)測裝置1臺，采用A類電能本站配置1臺電能質(zhì)量監(jiān)測裝置組于關(guān)口屏放置于電站通過有功功率控制系統(tǒng)接受并自動執(zhí)行電力系統(tǒng)調(diào)度電站有功功率及有功功率變化(包含10min和1min有功功率變化)按照電力調(diào)度部門的要求運行。網(wǎng)絡(luò)交換機2臺。根據(jù)接入系統(tǒng)方案光伏電站以一回35kV架空線路接入夏閣鎮(zhèn)220kV站35kV側(cè)。本工程在35kV接入線路配置含1道。在光伏電站35kV開關(guān)站聯(lián)合建筑繼電器室內(nèi)配置35kV線路保護測控屏1面，包含縱聯(lián)光纖電流差動保護、線路測控裝置、操作箱、打印機。在35kV廟集變原繼電器室配置35kV線路保護測控屏1面，包含縱聯(lián)光纖電流差動保護、線a.35kV匯流線路保護根據(jù)小電流接地35kV系統(tǒng)線路保護35kV母線裝設(shè)1套站用變壓器柜，配置電流速斷保本期35kV母線裝設(shè)一組動態(tài)無功補償裝置(SVG型),動態(tài)無功補償裝置保護滿足GB/T14285-2006《繼電1)頻率電壓緊急控制裝置在光伏電站配置1套頻率電壓緊急控制裝置，組屏安裝異常時光伏電站的響應(yīng)能力相匹配，解列點設(shè)置在35kV出1.3.5二次設(shè)備組柜及布置1)光伏電站組屏方案機、主機/操作員工作站(集成五防系統(tǒng))、工程師工作站2)二次設(shè)備接地、防雷、抗干擾設(shè)計方案的一個點上，接地電阻小于0.5歐姆。保護室內(nèi)的二次設(shè)備通信采用屏蔽以太網(wǎng)或屏蔽雙絞(1)每臺主變兩側(cè)應(yīng)各裝設(shè)1組電流互感器，電流互感器至少應(yīng)有3個保護級、1個測量級、1個計量級二次(2)每個35kV系統(tǒng)間隔裝設(shè)1組電流互感器，電流互感器至少有2個保護級、1個測量級、1個計量級二次0.2/0.5(3P)/3P,2)電能量計量系統(tǒng)依據(jù)《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》(GB/T50063-2008)及《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》(DL/T448-2000),各級電壓母線電壓互感器二次側(cè)電能計量專用次電壓降不大于0.2%Ue;級雙向多功能關(guān)口計量表(1+1配置),光伏電站側(cè)配置0.2S級雙向多功能關(guān)口計量表(1+1配置),同時表計具備失壓35kV開關(guān)站線路、站用變380V側(cè)、和動態(tài)無功補償回路作為考核計量點，電流互感器設(shè)置0.2S級專用計量線圈。主變高壓側(cè)配0.2S級多功能雙向有無功電度表；35kV開關(guān)站線路、站用變380V側(cè)和動態(tài)無功補償回路配0.5S級多功光伏電站交直流電源采用一體化設(shè)計、一體化配1)交流系統(tǒng)開關(guān)站配置一臺35kV,500kVA站用變壓器；為開關(guān)站站用負(fù)荷供電。系統(tǒng)采用380/220V中性點接地系統(tǒng)，單母流及給饋線斷路器的狀態(tài)，并通過485通信接口與計算機監(jiān)2)直流系統(tǒng)監(jiān)察裝置各1套。(a)控制、保護等經(jīng)常負(fù)荷按照2h事故放電時(b)UPS電源負(fù)荷及事故照明負(fù)荷按照2h事故放電時間經(jīng)計算本站配置1套100Ah蓄電池即可滿足供電要求。蓄電池單體電壓2V,共104只。3)不停電電源系統(tǒng)本期工程在開關(guān)站配置2套交流不停電電源(UPS)系統(tǒng)，容量為5kVA,輸出AC220V,50HZ,主機和饋線等設(shè)備4)通信電源在35kV開關(guān)站聯(lián)合建筑裝設(shè)火災(zāi)報警系統(tǒng)，系統(tǒng)由控點；智能感煙報警探測器