中节能贵溪一期光伏电站工程施工组织设计.docx
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中节能贵溪一期光伏电站工程施工组织设计
第一卷企业简介
江西省电力设计院成立于1958年，是国家甲级电力勘察设计院，属于世界五百强中国电力建设集团的成员企业。
具有电力工程设计、工程勘察综合类、工程总承包、工程咨询、工程监理、工程测绘等多项国家甲级资质及境外工程承包资质。
主要承担电力系统规划设计，1000兆瓦及以下大中型火力发电、水力发电及核电、风电、太阳能、生物质能等新能源发电，1000千伏及以下特高压、超高压等输变电，电子、调度自动化及电力系统通讯、工业与民用建筑、压力管道、环境污染防治、市政公用等工程勘测设计、科研、咨询、监理、总承包。
江西省电力设计院技术力量雄厚，专业配置齐全，设计技术先进，技术装备精良。
现有职工566人，中、高级专业技术人员分别为178人和183人，各类注册师116人（次）。
1996年建成高速企业级计算机网络系统，引进了英国PDMS和美国Bentley三维设计系统，2010年建立了涵盖生产、经营、管理全过程的综合信息管理系统。
拥有GPS全球定位仪、工程地震仪、大型复印机、绘图机等先进的勘测设计和出版设备。
江西省电力设计院坚持技术创新，积极进取，严格管理，不断提高勘测设计质量和技术水平，努力为业主提供满意的勘测设计产品和服务。
建院57年来，共完成国内外主要电力工程勘测、设计、监理和总承包1000多项，其中发电装机容量15000多兆瓦，变电总容量16000多兆伏安，高压输电线路3万多公里。
开展了全国最大单机容量1000兆瓦发电工程、全国最高电压等级±800千伏直流和1000千伏交流特高压输电线路的勘测设计工作。
完成了江西分宜电厂国内首台100兆瓦、200兆瓦和300兆瓦具有自主知识产权的循环流化床机组工程、华能瑞金电厂2×350兆瓦国内首台超临界机组工程、九江电厂2×660兆瓦国内首台采用27兆帕的高参数机组、萍乡电厂2×660兆瓦国内首台采用二次再热机组的勘测设计工作。
近五年在工程勘测设计、咨询、科研与新技术开发应用等方面获省（部）级及以上奖159项，其中国家级奖16项。
获国家专利103项、国家软件著作权9项、电力行业设计专有技术11项，主编、参编国家标准和电力行业、江西省地方标准多项。
1996年在江西省勘察设计行业率先通过质量体系认证，2007年通过质量、环境和职业健康安全管理体系认证。
获得国家高新技术企业认证。
多次获得江西省和全国电力行业用户满意企业、江西省和全国电力行业质量效益型先进企业、江西省优秀企业、江西省先进外经企业、江西省“十五”、“十一五”重点工程建设先进单位、江西省“五一”劳动奖状、江西省劳动保障AAA级诚信单位、全国电力行业AAA级信用企业、全国工程勘察与岩土行业诚信单位、全国工程勘察设计行业实施信息化建设先进单位、国家电网公司跨区电网设计先进单位、国家电网公司输变电工程设计竞赛先进单位、连续九届江西省文明单位等荣誉称号。
江西省电力设计院积极适应新常态、认识新常态、把握新常态，以打造综合工程公司为发展目标，积极推进体制、机制、技术和管理创新，以“自强不息、精湛卓越”的企业精神和“用至而进，有所不为，崇德诚信，相谐共赢”的企业核心价值理观，努力实现顾客价值最大化，为顾客提供质量最优、效益最好的勘测设计产品，为工程建设全过程提供全方位、多功能、技术性、管理性的最佳服务。
第二卷施工组织及施工方案
第一章工程概况
1、编制依据
《小型火力发电厂设计规范》GB50019-2011
《火力发电厂总图运输设计技术规程》DL/T5032-2005
《光伏发电站设计规范》GB50797-2012
《工业企业总平面设计规范》GB50187-2012
《火力发电厂土建结构设计技术规定》DL5022-2012
《火力发电厂地基处理技术规定》DL5024-93
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《厂矿道路设计规范》GBJ22-87
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
2、工程建设规模及承建范围
中节能贵溪一期20MWp光伏电站项目是由中节能太阳能科技股份有限公司投资建设的并网光伏电站，容量为20MWp，后期规划建设规模为50MWp。
本工程包括太阳能光伏发电系统及相应的配套上网设施，项目位于江西省贵溪市流口镇。
本工程采用EPC总承包方式建造，新建核心发电区主要由太阳能电池阵列、防雷汇流箱、箱式变电站构成，全站共20个发电单元，全部采用固定式太阳能电池板阵列形式。
3、厂址概况
流口镇位于贵溪市东南，是两级市的东大门，距市区仅4公里,东与弋阳县圭峰镇接壤，西与雄石街办、雷溪乡相连，南与本市金屯镇连接，北与贵溪市区隔河（信江）相望，地理位置优势，交通便利，320国道、贵塘公路穿境而过。
场中心区域坐标为北纬28°13′18″东经117°16′47″。
业主提供可利用用地范围面积约为65.11hm2，地理位置优势，交通便利，320国道、贵塘公路穿境而过。
4、工艺系统的设置
贵溪属中亚热带湿润季风温和气候，光照充足，雨量充沛，四季分明，气候温和，年平均气温18.4℃，极端最高气温41.4℃，极端最低气温-9.3℃。
目前市场上的主流组件的工作温度范围一般为-40~+85℃，而逆变设备的工作温度一般为-25~+55℃，逆变设备布置于集装箱内，存在5℃左右的温升。
在贵溪市的极端高温及极端低温运行条件下，组件及逆变设备均能正常运行。
（1）太阳光能利用条件
贵溪市太阳能资源较为丰富，夏季7月份的太阳总辐射量最大，达到591.95MJ/m2以上，冬季1月份太阳总辐射量最小，仅为164.93MJ/m2。
根据我国太阳能资源区划标准，贵溪市年太阳总辐射量4379.52MJ/m2，可归为较丰富带，适合建设大型光伏电站。
（2）系统方案设计
1）太阳能电池组件本项目组件选用255Wp型多晶硅组件，太阳能电池所标参数均在标准情况下测试得出，其条件是：
光谱辐照度——1000W/m2；大气质量——AM1.5；电池温度——25℃。
具体参数如下：
晶体硅太阳能电池组件技术参数
太阳能电池种类
晶体硅
指标
单位
数据
峰值功率
Wp
255
开路电压（Voc）
V
37.8
短路电流（Isc）
A
8.99
最佳工作电压（Vmppt）
V
30.8
最佳工作电流（Imppt）
A
8.28
尺寸
mm
1650×992×40
安装尺寸
mm
mm
重量
kg
19.5
峰值功率温度系数
%/K
-0.43
开路电压温度系数
%/K
-0.33
短路电流温度系数
%/K
0.04
10年功率衰降
%
10
20年功率衰降
%
20
2）并网逆变器技术参数
输出额定功率
500kW
最大光伏电池阵列功率
560kW
最大交流电流
1100A
最高转换效率
98.70%
*欧洲效率
98.50%
最大阵列开路电压
1100V
最大功率跟踪（MPP）范围
500～1000VDC
最大直流输入电流
每路400A
交流输出电压范围
300V（+10%～-15）
输出频率范围
50HZ
要求的电网形式
IT
待机功耗/夜间功耗
＜100W
输出电流总谐波畸变率
＜2%
功率因数
0.99
自动投运条件
两侧电压符合
断电后自动重启时间
3min
隔离变压器（有/无）
有
接地点故障检测（有/无）
有
过载保护（有/无）
有
反极性保护（有/无）
有
过电压保护（有/无）
有
工作环境温度范围
-20～45
相对湿度
15%～95%
满功率运行的最高海拔高度
2000m
防护类型/防护等级
室内IP54
散热方式
温控强制风冷
重量
1500kg
机械尺寸（宽×高×深）
1400×800×1800
3）系统方案设计
本项目总装机容量为20.10624MWp，电池组件采用255Wp多晶硅电池组件，电池组件均固定（采用22°倾角）在地面上。
全站共安装83200块太阳能电池。
电池横向排列，以固定支架方式安装，每22块电池组成一串，分成20个1MWp光伏发电单元，方阵由太阳能电池组件、汇流设备、逆变单元及升压设备构成。
太阳能电池组件经日光照射后，形成低压直流电，电池组串并联后的直流电采用电缆送至汇流箱，经汇流箱汇流后采用电缆引至逆变单元，逆变后的三相交流电经电缆引至10kV1000kVA干式升压变压器，电压由交流0.315kV升至10kV。
1MWp方阵的集装箱式逆变单元与箱式干式变压器均布置在其子方阵的中间部位。
每个1MWp方阵配置12只16进1出的汇流箱，20MWp发电系统共配置16进1出型汇流箱240只。
光伏电站共20台1000kVA升压变压器（干式升压变压器）分为3组，每组6（或7）台升压变压器高压侧采用10kV电缆并联后，接入光伏电站10kV母线，经主变升压至110kV后以110kV架空线路送至地方电网。
5、工程特点
包括工程全部设计；所有变电区设备、光伏区设备（招标方拟提供的主要设备）、全站电力电缆、光缆及所有材料采购，站区内所有土建及设备安装施工；工程由组件基础施工和组件安装作为工程起点至电站系统完全接入当地公共电网（接入系统、调度通信、系统保护监控包括在工程范围内），及所有设备带电运行240小时并完成全部消缺工作为终点（含并网和验收各种证照手续办理和调度协议、发电业务许可证办理，并承担此过程中发生的各项费用）；同时工程设计、施工和设备选型应满足当地环保、消防、供电等要求。
（1）年理论发电量计算
1）根据收集到的贵溪市1994～2013年每年各月的日照百分率、每年内各月的总天文辐射量，计算得到贵溪市多年平均太阳辐射量，多年平均年太阳辐射总量为4379.51MJ/m2（或1216.53kWh/m2）。
2）根据国际上公认的PVsyst计算倾斜面上月平均太阳辐照量的方法，计算出不同倾斜面上的月平均太阳辐照量，然后进行比较，得出全年最大太阳辐照量所对应的最佳倾角为22°。
不同倾斜面上年均太阳能辐照量
倾斜角度
0°
10°
15°
20°
21°
22°
23°
24°
25°
总辐射量（kWh/m2）
1216.53
1225.26
1236.75
1241.90
1242.93
1242.96
1242.94
1241.90
1240.86
MJ/m2
4379.51
4410.94
4452.30
4470.86
4474.56
4474.68
4474.60
4470.86
4467.10
3）根据《光伏发电站设计规范GB50797-2012》，光伏电站年发电量可按下式计算：
式中：
HA——水平面太阳能总辐照量（kWh/m2，峰值小时数），根据上述贵溪市水平面太阳能辐照数据表，本光伏电站一年水平面太阳能总辐照量（即峰值小时数）为1216.53kWh/m2；22°倾角方阵面上的一年太阳能总辐照量（即峰值小时数）为1242.96kWh/m2。
EP——上网发电量（kWh）
ES——标准条件下的辐照度（常数=1kWh/m2）
PAZ——组件安装容量（kWp）,本光伏电站组件安装容量为21542.4kWp
K——综合效率系数，本工程为77.09%。
经计算，得出本工程首年理论发电量为2064.19万度。
年等价利用小时数为958h，每日的峰值日照小时数为2.62h。
（2）年上网发电量预测
根据相关计算公式得出：
电站建成后第一年上网发电量约为2064.19万kWh；光伏电站25年累计发电量约为：
46650.82万kWh（考虑每年组件的衰减）；在运行期25年内的平均年发电量约为1866.03万kWh。
第二章主要工程量及项目实施目标
1、主要工程量包括：
（1）本工程全部设计、概算、采购、施工。
（2）本工程所有设备的采购、安装和调试。
包括干式箱变、主变压器、逆变器（室内）、支架、汇流箱、汇流盒、电池组件等所有相关配套设备的安装、汇线、试验、调试等内容（箱变、逆变器和电池组件必须选用业主推荐名单内的设备厂家），提供备品备件及必须的工器具。
（3）本工程所需的材料包括电力电缆（其中直流线缆正负极线缆颜色分开区别）、控制电缆、光纤、接地材料等与工程相关的材料，及电缆沟敷设盖板和电缆标示桩等材料；所购材料需要与业主提前进行确认。
（4）本工程的土建工作除综合办公用房建设外，还需要考虑各类设备基础、光伏支架基础、防洪设施、围栏、接地、线缆沟、护坡、场区道路、厂区供水、排水、适当的室外硬化活动场地等所有需要进行配套的土建工作。
（5）本项目设置110kV升压站一座，接入流口变电站，出线长度约为5km。
最终光伏电站的接入系统方案以电网公司的接入系统审查意见为准。
全站设一套动态无功补偿装置（SVG）（容量根据电力接入方案审批意见确定）；10kV站用变压器型号：
SCB10-315/10.5kV;10kV封闭母线，型号12kV/3150A；110kV主变采用110kV/50MVA油浸风冷式三相双绕组有载调压电力变压器，型号：
SZ11-50000/110，115±8x1.25%/10.5kV,Ud=10.5%；110kVGIS配电装置，额定工作电流：
1250A。
电站内所有设备必须满足国家电网江西电力公司的接入系统要求。
（6）后续维护：
光伏逆变监控所需的设备及软件，监控系统必须对每天的运行信息（逆变器的有功、无功、交流电压、交流电流、直流电压、直流电流、温度、频率、每日的发电量、累计总发电量、烟感，环境监测仪的风速、风向、气压、环境温度，箱变的高低压侧有功、无功、电流及运行状态等信息的采集，箱变高低压侧开关具备远方分合闸和报警复位功能，电站监控单元应提供多路主站接口，可以接入汇流箱、逆变器、直流柜仪表等电站二次设备；可以采集变压器高压侧以及双绕组低压侧的电压和电流；具备接地电流保护、过流保护等，通过无线采集低压侧电缆接头温度，判断电缆接头的状态；采集高压侧电缆的接地电流，判断电缆的绝缘状态；可接入摄像头，监控单元阵列的状态；提供无线网络接点，建立公共交换电话网，方便厂内外通话；直流柜的各支路电压电流的监控，汇流箱各支路运行状态、电压、电流、温度、防雷器失效监测等信息，同时汇流箱的断路器为智能型直流断路器，在发生短路或接地等故障时能自动跳闸）每日自动生成报表储存（报表至少保存三年以上），除去监控数据报表和相关设备运行信息外，监控系统必须具备控制功能（对逆变器和箱变实现远程启、停、复位、有功功率调节等功能），同时具备自动报警功能。
业主有权根据实际情况增加监控功能和项目，总承包方承担费用。
（7）电气二次
1）监控及保护系统
本项目新设一套监控系统。
光伏电站监控系统按“无人值班，少人值守”的原则进行设计。
光伏电站计算机监控系统主要设备布置在继保室内。
继保室内处设有公用柜、逆变单元通讯管理柜、负责监控网络通讯及与地调通讯的通讯柜等。
继保室与控制室、各逆变单元的信息传输均采用光缆。
2）直流系统及交流不停电电源
本工程配置专用的400Ah（根据电力接入方案审批意见确定，如有）直流电源系统。
为工程师站及监控系统服务器等电子装备供电。
电源柜包含直流分电回路、8kVAUPS一台、交流不停电电源配电回路。
通信系统单独设置直流供电系统。
3）视频监控系统
本项目新设一套视频监控系统。
视频监控系统主要考虑对全站主要电气设备、关键设备安装地点、建筑物及厂区重要出入口以及厂区全范围环境进行全天候的图像监控，以满足光伏发电系统安全生产所需的监视要求。
4）火灾报警
根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）及《火力发电厂与变电站设计防火规范》（GB50229-2006）的有关规定，本项目新设一套火灾自动报警系统，通过总线将装设在各处探测器火灾报警信息传送至位于光伏电站控制室的火灾报警控制盘。
（8）本项目在全部容量投入的情况下成功并网，并且所有设备带电运行240小时无异常和故障运行为设备最终验收终点，发生异常或故障设备运行时间从零计时。
（9）所有与该工程相关的设计、安装、试验、调试施工和设备、材料选型应满足国家、行业和当地的电力、安评、质检、环保、水保、消防、国土、城建、交通、林业、气象等部门的所有要求并完全满足电站最终验收的所有要求。
（10）即便在招标范围内没有明确载明，但业主认为实际工作中需要做的工作、为确保电站安全、经济、稳定的运行和通过各相关部门验收所必须的，总承包方应无条件将该工作纳入设计、采购、安装及提供服务范围，而且不能顺延影响发电验收日期。
（11）光伏电站承诺的年度平均发电量及电站寿命期年发电量。
（12）验收工作
承包人完成整项目的所有专项验收（环保、水保、消防、防雷、并网安全、安评、电力、质检、规划验收及江西省发改部门对申请补贴项目的验收等）、电能质量检测、有功控制调节能力测试、无功补偿动态测试和竣工验收，全部验收费用由总承包方承担，并移交全部验收合格材料。
2、项目实施目标
（1）质量目标：
合格工程，力争国家优质工程。
（2）工期目标：
本工程自具备安装条件、监理下达通知之日起，总计划工期180日历天，保证业主得到政府补贴（20年内每度电0.2元补贴）。
（3）造价目标：
严格按照投标报价和业主的要求执行。
（4）安全文明施工目标：
杜绝重大人身伤亡和机械事故。
（5）服务目标：
信守合约，密切配合，作好施工图纸深化工作，配合解决有关的设计问题，自觉接受业主和监理的检查和监督。
第三章施工总平面布置
1、布置依据
（1）中节能贵溪一期20MWp光伏电站项目EPC工程总承包招标文件
（2）原电力工业部《火力发电厂施工组织设计导则》
（3）同类型工程施工方案、施工经验和施工总结
（4）中节能贵溪一期20MWp光伏电站项目厂内特点
2、布置原则
针对本工程特点，施工总平面布置主要坚持以下原则：
施工场地临建设施的布置以项目标准化管理为目标，根据施工现场的条件及业主统一规划，以布置紧凑合理、符合工艺流程、方便施工、保证运输方便、尽量减少二次搬运为原则；充分考虑各阶段的施工过程，做到前后照应，左右兼顾，封闭管理，以达到合理用地，节约用地的目的和文明施工的要求。
总平面布置满足安全生产、文明施工的要求,合理组织交通运输,提高施工质量,满足有关规程对安全消防、环保等要求。
总平面布置做到分区明确,规划合理，避免和减少各单位、各工序之间的相互干扰。
机械配置及力能供应充分考虑其负荷能力，合理确定其服务范围，做到既满足施工生产所需，又不产生力能及机械的浪费。
3、布置规划
针对厂内实际情况，合理组织交通运输，使施工各个阶段能做到交通方便，运输畅通，设备材料的堆放场地，应考虑运输途径合理，避免反向运输和二次搬运。
按施工职能分片划分，尽量减少施工交叉作业，合理使用施工场地。
施工用水及排水：
由于前期现场没有水源，施工用水需从场区外引入施工现场储存于积水箱中；施工中后期采取就地打井取水，布设给水管网，解决施工用水。
施工前期可设置排水明沟，排至厂区雨水管网，后期可利用厂区永久排水系统。
施工用电根据现场的施工机械和场地布置进行设置。
施工用氧、乙炔供应采用瓶装集中供气和分散供气相结合的办法。
4、布置方案
（1）加工场地布置
利用站区周围空地进行最大化合理布置，布置区域函盖土建木工场、钢筋加工场和周转材料、混凝土搅拌场地和设备堆放场地、库房及现场办公场地等。
安装和土建整体生产性施工临时建筑及施工场地，预计35000m2。
利用业主提供的现场场地搭建临时生产和生活设施。
设备存放场地根据业主要求统一规划。
利用相对闲置空地，进行计划布置，并确保布置区域通道合理、畅通，同时应考虑运输途径合理，避免反向运输和二次搬运。
将量大、体积大、重量大的设备和材料存置于现场设备库房，以便现场随时调拔出库使用；工具类、精密类、生活类、用量少周期短的材料存置于生活区库房。
（2）交通运输组织
在施工区域内，结合永久性道路的建设同时合理安排施工通道，施工道路采用渣石路面；施工期间保持路面畅通、平整、清洁并做日常维护，以满足设备和材料的运输。
现场临时道路必须尊重和服从业主的总体规划与安排，并在得到业主的批准后才可以延伸、扩支。
起重机械在作业时所需的路径辅设，应充分尊重现场总体布署，并按等级要求设计，超等级铺设。
材料库、加工场、设备堆放场的道路，原则划为一侧进、另一侧出，并在场内用石子铺设4m的道路，路面荷载要满足20T拖板车行驶的需求。
（3）施工管线平面布置
1）现场施工用水：
采用就近、就地打井供给，解决施工用水。
2）现场施工用电：
现场施工用电380V电源应满足200KW负荷使用（详见电动机械一览表），施工电源根据施工现场的用电需求设3-4台30KW柴油发电机，再由各发电机引出线至总配电箱接引到相应施工区的二级配电箱，二级配电箱根据用电容量大小选用满足要求的漏电空气开关。
现场施工照明临电220V电源应满足30KW负荷使用。
本施工临电系统采用三相五线制，三级配电二级保护，工作零、保护零分别使用；从三级电箱分支电路，应当配电合理、互不干扰，必要时配置滤波装置消除谐波，以防止因电气故障影响施工并确保其他用电负荷的安全。
（4）施工机械平面布置
1）机械布置原则
以最大限度满足施工，最小限度地减少同其它专业施工队伍的交叉影响，“要点突出、重点布置、撤布快捷、使用方便”为原则，遵循尽量消除现场通道的压堵，充分利用布置点区域附近相对空闲场地，进行覆盖、保护式布置，确保其最大限度、最长时间的畅通。
本布置方案为以后专业施工组织设计的指导方案，专业施工组织设计应服从本方案的要求。
2）安装施工机械：
较大型设备的运输和吊装采用25吨汽车吊和20吨的平板车完成；太阳能电池板和支架运输从现场由5吨货车二次运到作业现场，再用叉车运到作业面，以提高工效；支架的安装采用手动扳手和电动扳手相结合，可提高工效。
3）土建施工机械：
现场施工混凝土采用商品混凝土/自拌混凝土结合的方式，送到作业现场各施工作业面。
（5）现场通信布置
1）现场的施工区域各办公室的通讯主要采取手机联系。
2）现场的调度、调试可采用无线对讲机联系。
（6）消防设施
1）施工现场在做防腐施工时，在施工地点配置相应的消防器材。
2）各个工具房内设置各种规格、型号的灭火器。
（7）文明施工及环境保护
1）根据现场情况，尽量使施工区域封闭起来，便于施工材料及设备的运输，施工人员不得在其他区域随意走动，自觉遵守生产管理制度。
2）经过施工区域的道路严禁堆放设备、材料或将道路作为加工配制场地，要保护好路面，必要时铺设铁板进行保护。
（8）施工总平面布置图（另见附图）
4、施工力能供应
（1）供水
供水由现场打井送到各施工点积水箱或蓄水池。
施工前期可设置排水明沟，排至厂区雨水沟，后期可利用区永久排水系统。
（2）施工用电方案
考虑施工现场条件，本工程施工临时施工用电电源由施工单位按实际需求设置3-4台30KW柴油发电机临时供电。
根据本工程作业面的跨度，拟从各临时用电总配电箱引出几路电缆分别到土建施工的几个区域的一级配电箱，以满足各区域施工生产用电需求。
本工程的土建、安装施工用电负荷比较分散，总容量约为200KVA，施工电源低压出线采用三相五线制，整个电源布置按三级电源配置考虑，各用电点装设标准施工电源箱，电源箱与发电机及电源箱之间用电缆连接。
为便于现场小型用电设备的使用，施工单位应配备具有便携、安全、灵活等特点的移动式电源箱。
移动式电箱内除安装一台小型漏电断路器外，大量使用了安全性能良好的插座。
施工电源电缆的敷设应根据现场的实际情况来进行。
室外敷设的电缆主要采用
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