20MWp地面光伏并网电站初步设计方案

内蒙古多伦 20MWp 光伏并网电站初步设计方项目概况项目名称：内蒙古多伦 20MWp 光伏并网电站建设单位： 建设地址：内蒙古多伦县本期 20MWp 光伏电站项目位于内蒙古多伦县，地理坐标东经 116度 40分，北纬 42度 27分，海拨高度为 1245.4米，占地面积约 672 亩。在 NASA网站上查得该地区的气象资料如下：地区水平年平均日辐照量 4.4 kWh/m2/d 。所在地区太阳能资源 丰富，年平均太阳辐射量比较稳定，能够为光伏电厂提供充足的光 照资源，实现社会、环境和经济效益。系统由 84800块 CS6P-235P多晶硅组件，280台 16汇 1汇流箱、 40 台 500KW直流柜、 40 台 500KW逆变器、 20 套 1000KVA升压装 置、监控装置、辅助设备、通讯及自动化装置组成系统经 1回 10KV出线接入就近 35kV变电站。建成后年发电量 3400 万 KWh，按照每年 0.8%的年衰减率计算 25 年总发电量约为 77341 万 KWh。、 技术方案1、方案概述本光伏电站装机容量为 20MWp，采用分块发电，集中并网方案。 电池组件采用 235Wp 多晶硅组件， 40固定安装方式。本项目太阳能电池阵列分为 20 个子方阵，每个子方阵均由 4240 件 235Wp 太阳能组件、 14 台 16 回 1 汇流箱、 2 台 500KW 直流柜、 2台 500KW逆变器、 1套 1000KVA升压设备及辅助设备组成。整个项目共需要 235Wp光伏组件 84800件、16汇 1汇流箱 280 台、 500KW直流柜 40 台、 500KV逆变器 40台、 1000KVA升压装置 20 套。20个发电单元子阵列通过 10KV电缆汇集至 10KV配电室，经 1 回出线接入电网。光伏组件排布方阵见下图：2、光伏组件倾角 并网光伏电站光伏组件最佳倾角是系统全年发电量最大时的倾 角，根据当地的经纬度和气象资料数据， 利用软件 PVsyst进行 6A21 拟， 光伏组件采用固定最佳倾角 40安装方式年发电量最大。 支架采用钢结构，支架基础结合地勘报告采用钢筋混凝土基础或者 桩基础（预制桩或螺旋桩，需要地勘报告进行论证后确定） 。3、光伏阵列阴影遮挡的计算 光伏阵列倾角确定后，需要在南北向前后阵列间留出合理的间 距，以免前后出现阴影遮挡，一般确定原则是：冬至日当天9：0015:00太阳能光伏组件方阵不应有遮挡。计算公式为：结合软件 PVsyst进行 3D 模拟，初步计算 D=6米4、组件串并联设计 组件串联必须满足并网逆变器输入电压要求，组件并联必须满 足并网逆变器的输入功率要求。本项目 20MWp 项目共分为 20 个子 方阵，每个方阵实际安装容量为 996KWp，配置 2 台 500KW逆变器， 每个方阵按照 20 块组件为 1 串，每 500KW逆变器配置 106 串光伏 组件，采用 16 汇 1 汇流箱 7 台。每个方阵采用 14台 16 汇 1 汇流箱。5、电气部分（1）一次接线本项目总容量为 20MWp，分为 20 个发电单元，每个单元由太 阳能组件 直流汇流箱 直流配电柜 逆变器 交流配电柜 升压 变压器构成，每个发电单元各经一台容量为 1000KVA的升压变压器 接至 10KV 母线，并经一回出线并网， 10KV为单母线接线。站用电源考虑由本期 10KV 母线引接一路，另接一路市电 10KV 线路作为备用，以提高站用电的可靠性。 本期设置 1台 200KVA降压 变压器作为站用变压器。各方阵 500KW 逆变器交流侧通过电缆接入该方阵箱式变压器 低压侧，通过升压变器升压至 10KV。10KV 配电装置采用单母线接 线，10KV升压变 4回， 10KV出线 1回， 10KV母线设备 1回， 10KV 站用变 1回， 10KV电容补偿装置 1 回。10KV电缆采用阻燃铜芯电缆，型号为 ZR-YJ2V2-8.7/10KV。10KV 母线装设过电压保护装置，直流汇流箱内逐级安装避雷 器，防止雷电侵入波过电压。为保护人身和设备安全，所有电气设备都装设接地装置，并将 电气设备外壳接地。照明分为正常照明和事故照明，正常照明电源取自所用电交流 电源，事故照明采用带蓄电池的应急灯照明。10KV和 0.4KV配电装置布置在高低压配电室内。 电子设备间内布置直流电源屏、接入系统设备、计量屏、综合 自动化系统等。逆变器和箱变按各方阵布置。（2）二次系统1 综合自动化系统本工程采用以计算机监控为基础的监控方案。计算机监控系统 应满足全站安全运行监视和监控所要求的全部功能，控制室设置计 算机监控系统值班员控制台。整个光伏电站安装一套综合自动化系 统，具有保护、控制、通信、测量等功能，可实现光伏电站及 10KV 开关站的全功能综合自动化管理，实现光伏电站与地调端的四遥功 能及发电公司的检测管理功能。2 继电保护本工程保护配置根据 GB50062-2008电力装置的继电保护和自动化装置设计规范以及 GB14285-2006继电保护和安全自动装置 技术规程的要求配置。3 功率预测系统本项目根据相关规范，设计功率预测系统一套。4 安防系统安全防范系统安装在规范区域用于监视场地内的设备和装置， 防止偷盗和破坏，保安系统包含报警系统，报警系统采用沿围栏一 周设置点对点脉冲报警，信号传至集中控制室，实现全站的监控。5 火灾报警灭火系统本工程设置一套火灾报警装置，在控制室、电子设备室、高低 压配电室等处设置火灾探测报警装置。6 通信部分本项目考虑以光通信方式接入电力通信网来组织业务通道，电站配置 1台 SFH155M光传输设备，就近接入电力光传输网系统通信部分最终方案应根据电站接入系统的审查意见为准。6、接入系统本项目总装机容量 20MWp，拟采用 1 回 10KV 出线接入就近 35kV 变电站。接入系统方案以最终审核意见为准。7、土建部分整个项目分为 20 个方阵，每个方阵配置一个逆变器室， 配置综 合楼一座。为了便于施工和运行期间的检修维护，道路尽可能连接至每块 太阳能板，站内设置的主干道将方阵分为南北两个部分，连接到每 座逆变器室，路面为砂石路面，宽度为 4 米，满足消防车通行要求。考虑到光伏电站的运行安全，要在站区四周设置围墙。为了减 少建构筑物的阴影对太阳能板的影响，围墙采用钢制格栅围墙，围 墙高度 2.5 米。8、消防 工程依据国家有关消防条例、规范，本着以“预防为主，防消 结合”的方阵，结合本工程的具体情况进行消防部分的设计。根据光伏电站工艺系统的特点，在设备与器材的选择和布置上 采取防火措施。重点是站内各电气设备集中的地方，主要是逆变器 小室及综合楼。本工程消防设计除参照国家现行消防设计规范外，还应征得当 地消防部门的同意。8、给排水生活用水考虑采用地下水或自来水。排水系统采用分流制，雨水自然散排，生活污水经处理达标后外排，废物定期掏后外运。考虑太阳能板的定期清洗，道路、植物喷洒机车辆冲洗等用水 就近采用自来水。9、暖通 逆变器室升压站内布置有逆变器、变压器等电气设备，采用铝 合金防雨百叶窗自然进风，轴流风机排除室内余热，排风机选用低 噪声壁式轴流风机。控制室安装空调机维持室内温度。三、 设备选型1、组件目前大型太阳能光伏电站使用的主流组件为多晶 235 系列，本项目拟采用常熟阿特斯阳光电力科技有限公司生产的CS6P-235P型组件，共计 84800 件，具体参数如下：2、汇流箱 为了减少光伏阵列到逆变器之间的连接电缆及方便日后维护， 在 太阳能光伏发电系统中使用汇流箱，目前汇流箱的常用规格有 6、8、 12、16 路等标准产品，从经济及技术角度考虑，本项目采用 16 汇 1 的汇流箱，共计 280 台。户外安装，防水、防锈、防晒，满足室外安装使用要求；每路光 伏阵列配有光伏专用高压直流熔断丝进行保护，其耐压为 DC1000V； 直流输出母线的正极对地、 负极对地、 正负极之间配有光伏专用高压 防雷器；直流输出母线配有可分断的直流断路器。光伏防雷汇流箱具有数据采集功能， 数据可以通过 485 数据线上 传到数据监控中心。3、直流柜 直流配电柜的主要作用是将汇流箱输出的电缆进线二次汇流， 再 接入逆变器，内部配置有直流输入断路器、防反二极管、光伏防雷器 等。并具有后台数据通讯功能， 数据可以通过 485 数据线上传到数据 监控中心。本项目采用 500KW（8 路输入）直流配电柜 40 台。4、逆变器目前大型光伏电站主要采用单机大功率逆变器，本项目采用500KW逆变器，具体参数如下：母线，所需设备有升压变、 10KV配电装置、 0.4 KV配电装置。升压变压器采用箱式变电站，变压器采用 S11 双分裂油浸变压 器，每台容量均为 1000KVA，接线组别为 Dyn11-yn11，共计 20 台； 10KV 高压开关柜选用铠装金属封装手车式开关柜，内配真空断路器，柜内配置微机综合保护装置6、 主要设备配置序号名称型号规格单位数量备注一电气一次及附属设备1多晶硅电池组件235 Wp块848002晶硅固定支架1 套装 40 件组件套21203汇流箱16路汇 1台280智能型41kV 直流柜GGD( 500KW、8 进 1 出)面40具有后台通讯功能5逆变器500kW台40不带隔离变610kV升压箱变S11-1000kVA，10/0.3/0.3kV台20710kV金属铠装手车式开关柜面88厂用电箱变S11-200kVA( 10/0.4kV )台19阵列用电箱变S11-50kVA( 10/0.4kV )台4100.4kV 低压配电柜GCS面311SVG型无功补偿装置套112直流电源屏套113UPS电源套2014电缆批1二二次部分1计算机监控系统套12功率预测及有功控制系统套13继电保护及安全自动装置套14调度接入系统套15火灾报警套16安保监控系统套1