农光互补60MWp项目初步方案汇总.docx

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农光互补60MWp项目初步方案汇总

农光互补60MWp发现项目初步方案

电气部分

一变电部分

1、110kV配电装置的接线形式

GB50059-2011《35~110kV变电所设计规范》规定：

110kV配电装置，当出线回路在2回及以上时，宜采用扩大桥型、单母线或单母线分段接线。

根据变电站的建设规模，110kV配电装置进出线最终共1回，主变1台，电压互感器间隔一个，综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡等因素，110kV配电装置主接线终期采用线变组单元线。

本期、远期110kV部分接线形式不变。

2、35kV配电装置的接线形式

GB50059-2011《35~110kV变电所设计规范》规定：

35kV配电装置，当出线回路在2回及以上时，宜采用扩大桥型、单母线或单母线分段接线。

根据变电站的终期建设规模，35kV配电装置进出线最终共6回，主变1台，35kV动态无功补偿装置1套，主变35kV侧装设1套无功补偿装置。

综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约、便于过渡和变电站的特殊性等因素，35kV配电装置本期、终期主接线采用单母线接线。

3、设备选择

1）主变压器

容量：

63000kVA

容量比：

100/100/30

额定电压：

115±8×1.25%/35±2×2.5%/10.5kV

调压方式：

有载调压

接线组别：

YN，Yn，d11

2）110kV配电装置

拟采用户外敞开式配电装置，具体设备选型，待系统接入方案确定后确定。

3）35kV配电装置

拟采用金属铠装型手车式高压开关柜，具体设备选型，待系统接入方案确定后确定。

4、设备参数校正

按照海拔2500米，污秽等级d级校正。

5、升压站附图

二发电部分

1逆变器选型

本光伏电站拟建设在定西市榜罗镇四罗坪和刘家湾村之间北侧、马云路南侧，根据当地地形条件，朝向一致性差，建议选择小型、多路MPPT形式逆变器。

初步建议选择33kW逆变器（具有超配能力）。

2　逆变器与光伏阵列的组合方式

本光伏发电站本期总容量为62.964MWp，1MWp的光伏发电子方阵由30台33kWp的逆变器组成，采用265Wp的太阳能电池组件，22块组成1串，每个光伏发电单元180串。

6台逆变器接入一个户外交流防雷汇流箱，由5个户外交流汇流箱与一台1000kW箱变相连构成一个光伏发电单元，每个光伏单元组件数为22×6×6×5=3960块、容量为1049.4kW。

3　光伏发电站升压方式选择

本光伏发电站交流并网电压为35kV，逆变器出口电压为0.38kV，升压方式为：

由逆变器交流输出电压0.38kV升压→35kV直接升压并网。

本方案为每个1MWp光伏发电子方阵的30台33kW逆变器出口电压经一台容量为1000kVA升压箱式变升至35kV，采用35kV电缆汇流至35kV开关柜母线后经架空线接入电网。

主要电气设备需60台1000kVA、35/0.38kV箱式升压变，6面35kV高压进线开关柜。

本方案为一级升压，其技术特点为减少损耗，简化接线，可靠性高。

这种方案能实现光伏发电站升压并网的功能，由于采用一级升压，系统简单，运行管理方便，故障率低，维护量及维护费用较少。

4　逆变器与升压变的组合方式

每个光伏发电单元经33kW逆变器将直流电转换为AC380V，为了减少功率损耗，不宜进行长距离输送，因此需通过升压变压器将低压交流电升压至35kV。

本工程共设置60套升压设备，推荐选用箱式变，具有传统土建型变电的所有功能，并且比传统的土建型变电具有投入少、占地少、安装简便、安全性好等优点。

5　箱式变高压侧接线方案的选择

箱式变高压侧采用10台35kV箱式升压变分为1组联合单元进线。

6　35kV侧接线

35kV侧远期采用单母线接线，本期采用单母线接线，共6回35kV进线。

7　主接线方案

经以上比较，本阶段拟采用的电气主接线为：

光伏发电站本期采用6台35kV箱变并联形成1回35kV进线，电站共1回35kV集电线路接入开关站35kV侧，35kV侧采用单母线接线，由35kV侧升压至110kV，然后通过一回110kV架空线送出接入地方电网。

接入点拟定为定西电网内的文峰110kV变，接入电压等级为110kV，接入线路长度约为20km。

8　推荐站址坐标及其站址图片

推荐站址经纬度：

北纬35度1分58秒，东经104度54分8秒

站址图片

土建部分

一、变电部分

1建设规模

本工程新建一座户外110kV变电站。

变电站本期建设：

63MVA、100/30kV主变压器1台，110kV出线1回，35kV进出线6回，35kV动态无功补偿装置1套。

土建建设内容：

站区总布置，建筑物，主变压器基础，户外构支架及设备基础等。

2站区总平面布置

1）总平面布置主要设计原则

站区总平面布置根据风电场场址规划、工艺布置，遵循总平面布置设计原则，参考国家电网公司变电站通用设计方案，结合实际情况做了相应调整，按照典型化、模块化、紧凑化的要求确定了设计方案。

同时考虑以下要求：

出线方向适应场址规划线路走廊要求，站内建构筑物防火间距满足规范要求，尽量节省用地。

2）主要建筑材料

现浇混凝土结构，混凝土：

C15、C25、C30，钢筋：

HPB300、HRB400。

砌体结构，块体：

MU10，砂浆：

M7.5。

钢结构，钢材：

Q235-B，普通螺栓：

4.8C、6.8C。

3站区竖向布置

变电站的站区竖向布置根据风电场场址规划、工艺布置、变电站实际用地综合确定。

变电站建构筑物布置紧凑、空地较少，考虑在建筑物周围场地局部向外做1%的坡度以利排水，1%的坡度为基本要求，施工图设计阶段需要细化。

4消防

4.1消防设计范围及设计原则

①消防设计范围

本工程消防设计的范围主要包括总图布置、建筑、电气、水工及暖通等专业，对变电站内的工艺系统和建构筑物应采取的消防措施。

主要包括：

站区总平面布置与交通。

站区建构筑物的安全疏散和建筑物构造。

变电站电气等工艺系统的消防措施。

变电站主要电气设备的灭火装置。

消防供电及照明。

②消防设计主要原则

本工程依据国家有关消防条例、规范进行设计，本着贯彻“预防为主，防消结合”的消防工作方针，消防系统的设置以加强自身防范力量为主，立足于自救，同时与消防部门联防，做到“防患于未然”，从积极的方面预防火灾的发生及蔓延。

本变电站内的电气设备较多，消防设计的重点是防止电气火灾。

各专业根据工艺流程特点，在设备与器材的选择及布置上充分考虑预防为主的措施。

在建筑物的防火间距及建筑结构设计上采取有效措施，预防火灾的发生与蔓延。

灭火器选择的基本原则，主要从环境因素、毒性、灭火性能、适用火灾类别及典型场所等方面考虑。

在一般电气设备及公共场所设置灭火器材，对主要电气设备要采取两种以上的灭火手段。

建立全站的火灾探测、报警及控制系统。

以便早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾。

消防设施的管理与使用考虑值班人员与消防专业人员相结合，消防设施的维护与监视及建筑内早期火灾的扑灭以值班人员为主。

要制定有关火灾预防、消防组织、火灾扑救及消防监督的各项具体制度，加强和重视消防管理工作。

本工程按同一时间火灾次数为一次设计。

4.2总图布置及交通运输

主变压器设置在变电站的中部，主变压器配套设置事故油水分离池（容积20m3），且站内道路为混凝土路面，路宽4.0m，道路转弯半径为9.0m、7.0m，满足消防要求。

变电站站内建构筑物之间的距离执行《火力发电厂与变电所设计防火规范》的规定，且各建筑物之间均有环形道路连接，满足防火间距的要求。

二、发电部分

1设计安全标准

光伏发电场设计安全标准，根据《光伏发电站设计规范》（GB50797-2012），本工程为大型地面光伏发电站工程，发电站防洪等级为Ⅱ等。

根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）、《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）、《光伏发电站设计规范》（GB50797-2012），本工程的主要建（构）筑物设计使用年限和设计基准期采用50年。

1.1建筑物结构安全标准

太阳能支架地基基础结构安全等级为二级，结构重要性系数取1.0。

1.2洪水设计标准

110kV电压等级的变电站防洪设计标准为50年一遇，站址标高还应高于当地历史最高内涝水位。

本光伏发电站位于山区，应设防山洪和排山洪的措施，防排设施应按频率的2%的山洪设计。

1.3抗震设计标准

①主要构筑物的抗震设防类别为丙类；

②太阳能支架基础的抗震设防类别为丙类。

1.4地基基础的设计等级

①主要构筑物地基基础的设计等级为丙级；

②太阳能支架基础的设计等级为丙级。

2工程地质条件

本光伏电站拟建设在定西市榜罗镇四罗坪和刘家湾村之间北侧、马云路南侧，地形为山地，山地大部分被梯田覆盖，山地坡度约为10°～40°。

址及其附近无全新活动断裂、地震断裂及构造带通过，区域地质构造相对稳定。

场址场地地形相对平坦、开阔，无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用发育，工程地质条件较好。

场址区地下水埋藏深度较深，地下水对工程建设无影响。

本地区地震基本烈度为8度，地震动峰值加速度为0.2g，场地内无软土与饱和砂土存在，在地震作用下，不存在发生地基震陷与地震液化的可能，场址属抗震有利地段，建筑场地类别按Ⅱ类场地考虑。

3电站总平面布置

本光伏电站拟位于定西市榜罗镇四罗坪和刘家湾村之间北侧、马云路南侧，总平面布置以山地不规则布置。

本电站总装机容量62.964MWp。

本工程总占地面积约12平方千米。

生产区包括电池阵列、逆变器、箱式变及检修通道和围栏等。

由于本电站位于梯田地形的山区，因此电池阵列依地形排布。

1MWp的光伏发电子方阵由30台33kWp的逆变器组成，5个户外交流汇流箱和一台1000kW箱变相连构成一个光伏发电单元。

电池阵列结合用地范围和地形情况，选用多种子方阵形式，通过子方阵的组合，以达到用地较优、节约连接电缆、日常巡查线路较短的最佳布置方案。

4设计依据

（1）GB50352-2005《民用建筑设计通则》

（2）JGJ67-2006《办公建筑设计规范》

（3）GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》

5电池组件支架

本工程光伏电池组件支架全部采用固定式支架。

考虑本电站位于山区，支架前后腿高度应具备一定的高度调整功能。

（1）主要材料:

钢材:

冷弯薄壁型钢、材料应具有钢厂出具的质量证明书或检验报告；其化学成分、力学性能和其他质量要求必须符合国家现行标准规定。

所有钢结构均应

热镀锌防腐处理。

钢板主要用Q235-B钢；

焊条：

E43；

螺栓:

檩条、支撑的连接采用普通螺栓，性能等级4.6级；

底脚板与基础连接采用锚栓。

（2）荷载组合：

根据《建筑抗震设计规范》，对于一般结构地震荷载与风荷载不进行组合，由于电池组件自重很小，支架设计时风荷载起控制作用，因此最不利荷载组合中不考虑地震荷载。

荷载组合考虑下列两种组合：

a）自重荷载+正风荷载+0.7雪荷载；

b）自重荷载+逆风荷载。

（3）电池组件阵列支架设计

在各种荷载组合下，支架应满足规范对强度、刚度、稳定等各项指标要求。

设计时采用多年最大风速作为设计依据，确保支架系统安全、稳定。

a）支架结构布置

多晶硅电池组件采用265Wp电池组件，固定式支架每个组串单元由2x11块1950mm×992mm多晶硅电池组件组成，横向11列，竖向2行，电池板横向布置，1MWp子方阵内布置180个组串单元。

电池组件固定支架结合电池组件排列方式布置，支架倾斜角度36左右，采用纵向檩条，横向支架布置方案，支架由立柱、横梁及水平拉梁组成。

支架设计

采用以概率理论为基