光伏发电项目电气部分文档格式.docx

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本期设置1台200kVA降压变压器作为站用变压器，站用电用于供给本站内各处照明、暖通、检修等负荷。

6.1.3主要电气设备选择

（1）升压变

10KV升压变选用三相油浸式配电变压器。

型号S11－1250/10，额定容量1250kVA。

电压比10.5±

2x2.5%/0.27kV，接线组别DYN11，短路阻抗Ud=4.5%。

变压器装设带报警及跳闸信号的温控设施。

跳闸信号接至10KV、高压开关柜和变压器低压侧进线开关，动作于跳闸，温度信号接至综合自动化监控系统中。

（2）10kV配电装置

10kV配电装置单母线接线，选用铠装型金属封闭手车式开关柜，采用真空断路器，配置升压变、电容器的综合保护装置。

按10kV电压等级设计，真空断路器额定开断电流暂定25kA。

（3）低压配电装置

低压开关柜选用MNS型低压抽出式开关柜。

进线断路器选用框架断路器，配置智能脱扣器，额定开断电流为50kA。

（4）逆变器

并网型逆变器选型时除应考虑具有过/欠电压、过/欠频率、防孤岛效应、短路保护、逆向功率保护等保护功能外，同时应考虑其电压（电流）总谐波畸变率较小，以尽可能减少对电网的干扰。

整个光伏系统采用若干组逆变器，每个逆变器具有自动检测功能，并能够随着太阳能组件接受的功率，以最经济的方式自动识别并投入运行。

本工程选用单台输出功率500kW级别逆变器作为全站主要逆变装置。

逆变器的技术参数详见表6－1。

表6－1500kW逆变器技术参数

逆变器技术参数

生产厂家合肥阳光

合肥阳光

逆变器型号SG500kTL

SG500kTL

输出额定功率500kW

500kW

最大直流侧功率550kW

550kW

最高转换效率98.5%

98.5%

欧洲效率98.3%

98.3%

输入直流侧电压范围

480V－880V

最大功率跟踪（MPP）范围

480Vdc～820Vdc

最大直流输入电流

1200A

交流输出电压范围

270V

输出频率范围

50Hz－60Hz

要求的电网形式

IT系统

待机功耗/夜间功耗

<

100W

输出电流总谐波畸变率

3%（额定功率时）

功率因数

>

0.99

自动投运条件

直流输入及电网满足要求，逆变器自动运行

断电后自动重启时间

5min（时间可调）

隔离变压器（有/无）

无

接地点故障检测（有/无）

有

过载保护（有/无）

反极性保护（有/无）

过电压保护（有/无）有

其它保护

孤岛效应保护,过热保护等

工作环境温度范围

－20℃～＋40℃

相对湿度

0～95%，不结露

满功率运行的最高海拔高度

≤2000米（超过2000米需降额使用）

噪音

≤60dB

电网监控

按照UL1741标准

防护类型/防护等级

IP20（室内）

散热方式

风冷

重量

1800kg

机械尺寸（宽×

高×

深）

2800×

2180mm×

850

（5）直流汇流箱和直流配电柜

每个逆变器都连接有若干串光伏组件，这些光电组件通过直流汇流箱和直流配电柜连接到逆变器。

直流汇流箱满足室外安装的使用要求，绝防护等级达到IP65，同时可接入6路以上的太阳电池串列，每路电流最大可达10A，接入最大光伏串列的开路电压值可达DC900V，熔断器的耐压值不小于DC1000V，每路光伏串列具有二极管防反保护功能，配有光伏专用避雷器，正极负极都具备防雷功能，采用正负极分别串联的四极断路器提高直流耐压值，可承受的直流电压值不小于DC1000V。

直流汇流箱还装设有浪涌保护器，具有防雷功能。

直流汇流箱的电气原理图如图6－2。

图6－2直流汇流箱电气原理框图

直流防雷配电柜主要是将汇流箱输出的直流电缆接入后进行汇流，再接至并网逆变器。

该配电柜含有直流输入断路器、防反二极管、光伏防雷器。

方便操作和维护。

直流防雷配电柜的电气原理图如图6－3。

图6－3直流防雷配电柜电气原理框图

6.1.4光伏组件串并连设计

（1）组件串联方式设计

在本系统中，使用浙江创宇太阳能科技有限公司生产的高效多晶硅组件,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开路电压温度系数。

根据以上得知，本系统逆变器最高电压为880V，最小MPPT电压为480V，多晶硅组件的开路电压为44.8V，峰值工作电压为35.2V，组件开路电压温度系数为－0.34%/℃，经过计算，组件串联数在15－18比较合适。

为了保证发电效率和方阵的合理排列，采用18件组件为1个组件串。

（2）组件并联方式设计

整个光伏发电系统总计20MWp，共使用上述太阳能电池组件73440块，采用18串6并的组件串并联方式。

根据方阵排列方式，以及组件峰值工作电流大小，多晶硅光伏组件光伏方阵接线箱采用6路汇1路比较合适，整个系统共需680个光伏直流汇流箱。

6.1.5过电压保护及接地

1、防雷

光伏组件采用支架直接接地的方式进行防雷保护，不设置独立防直击雷保护装置。

将光伏电池组件支架连接扁钢接到接地端子作为防雷保护。

线路防雷，要求光伏发电系统直流侧的正负极均悬空、不接地，将光伏电池方阵支架接地。

直流汇流箱内设置电涌保护器，防止雷电引起的线路过电压。

本工程升压变压器、10kV线路及10kV母线装设氧化锌避雷器，防止雷电侵入波过电压。

电气配电装置大部分采用户内布置，在各配电室设置避雷带，防止直击雷过电压。

2、接地

为保证人身安全，所有电气设备外壳都应接至专设的接地干线，全站接地网设计原则为以水平接地体为主，辅以垂直接地体的人工复合接地网。

6.1.6全站照明

本站照明分为正常照明和应急照明，照明电源取自站用电交流电源，应急照明灯具自带蓄电池。

应急时间不小于30分钟。

光伏综合楼内采用节能荧光灯作为正常照明的光源。

照明箱灯具回路与插座回路分开，插座回路装设漏电保护器。

6.1.7电气设备布置

在光伏电站设置光伏综合楼一座，单层布置。

分别布置配电室、继电器室、集控室。

布置直流屏、计量屏、UPS屏、综合自动化屏等。

10kV配电装置采用户内成套开关柜，10kV馈线均采用电缆。

6.1.8电缆敷设及电缆防火

本站10KV配电室、继电器室均设电缆沟，太阳能组件方阵中采用桥架槽盒沿光伏组件背面敷设，电缆出直流汇流箱沿电缆沟敷设。

电缆通道按《发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程》规定及《火力发电厂与变电站设计防火规范》设置防止电缆着火延燃措施。

建筑中电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开孔部位，电缆贯穿墙、楼板的孔洞处，均应实施阻火封堵。

电缆沟道分支处、进配电室、集控室入口处均应实施阻火封堵。

6.2电气二次部分

本工程采用一体化的集中控制方式，在发电站的集控室实现对所有电气设备的遥测、遥控、遥信。

6.2.1综合自动化系统

光伏电气综合楼设置综合自动化系统一套，该系统包含计算机监控系统，并具有远动功能，根据调度运行的要求，本电站端采集到的各种实时数据和信息，经处理后可传送至上级调度中心，实现少人、无人值班，并能够分析打印各种报表。

该项目通过升压至10KV并入地区公共电网。

在10kV线路并网侧设置电能计量装置，通过专用电压互感器和电流互感器的二次侧连接到多功能电度表，通过专用多功能电度表计量光伏电站的发电量，同时设置电流、电压、有功、无功和功率因数等表计以监测系统运行参数。

计量用专用多功能电度表具有通讯功能，能将实时数据上传至本站综合自动化系统。

升压站线路侧的信号接入地区公共电网调度自动化系统。

本站配置通讯管理机1台，主屏安装于集控室，采集各逆变器、10kV配电装置、升压变的运行数据。

综合自动化系统通过通讯管理机与站内各电气设备联络，采集分析各子系统上传的数据，同时实现对各子系统的远程控制。

综合自动化系统将所有重要信息传送至集控室的监控后台，便于值班人员对各逆变器及光伏阵列进行监控和管理，在LCD上显示运行、故障类型、电能累加等参数。

项目公司亦可通过该系统实现对光伏电站的遥信、遥测。

6.2.2综合保护

光伏电站内主要电气设备采用微机保护，以满足信息上送。

元件保护按照《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB14285－93）配置。

变压器设置高温报警和超温跳闸保护，动作后跳高低压侧开关。

温控器留有通讯接口以便上传信息。

10kV高压开关柜上装设测控保护装置。

设过电流保护、零序过电流保护、方向保护。

测控保护装置以通讯方式将所有信息上传至综合自动化系统。

270V低压开关柜上装设具有四段保护功能的框架断路器，配置通讯模块，以通讯方式将所有信息上传至综合自动化系统。

逆变器具备极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过热保护、过载保护、接地保护等，装置异常时自动脱离系统。

10kV并网联络线在相应的线路上配置微机型电流保护装置，具体配置还应在施工图设计时按接入系统设计和审批文件要求配置。

6.2.3站用直流系统

为了供电给控制、测量、信号、继电保护、自动装置等控制负荷和机组交流不停电电源等动力负荷提供直流电源，设置220V直流系统。

直流系统采用动力、控制合并供电方式，本期装设一组220V阀控式铅酸免维护蓄电池组。

为机组的每组蓄电池设置两套高频开关电源充电装置及微机型直流绝缘监察装置，220V蓄电池容量暂定为100Ah。

蓄电池以10小时放电容量，正常时以浮充电方式运行。

6.2.4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5kVA。

其直流电源由直流系统提供，其交流电源由站用电源提供。

6.2.5站内通信

市政通讯接入在光伏电站综合楼，初步考虑接入20门电话网络，采用综合布线系统。

6.2.6站内安保系统

设置闭路电视监视系统。

在电站周边设置彩色固定式工业摄像头，在电站内及综合楼内设置球形及半球形摄像头。

该系统能够覆盖整个电站该系统能够将图像信息送至集中控制室，并可在大屏幕上显示，实现全站监视。

同时在门卫值班室设置安保系统监视器。