村级光伏电站EPC总承包项目-实施方案(纯方案,50页)

1.实施方案
1.1.设计方案
1.1.1.设计方案构思立意
该项目为农光互补项目，XX村级光伏扶贫电站项目勘察设计采购施工EPC 总承包，涉及xx个村建设xx个联村电站和xx个村级电站，本标段联村电站容量均不小于840kW，村级电站为420kW，建议电站采用10kV电压等级并网。

项目较为分散，该项目所在地以耕地、林地、果园和坑塘用地为主，项目建设周期紧张，仅xx天，支架基础建议采用灌注桩，此基础不需要大面积的场地平整，施工速度较快，可节省大量施工时间。

大型兆瓦级光伏电站一般采用分块发电、多支路并网的“积木式”技术方案，将系统分成若干个光伏并网发电单元，每一个光伏发电单元分别经过升至10kV 并入电网，最终实现将整个光伏并网系统接入电力输电网的方案。

项目用地有部分果林、庄稼地、林地等农用用地，施工前需将果树、庄稼等农作物移植或砍伐。

光伏扶贫电站采用农光互补形式，上层为光伏发电，下层为种植，考虑下方可过人，组件低端距离地面不少于2米设计，这样支架用量大，所需支架成本较高。

因项目分散，所利用土地各不相同，种植条件也不尽相同，设计方案具有独立性，需根据所种植的植物来确认具体实施方案。

农光互补项目特点是实现农业和光伏共同收益，但需要确定农业和光伏的收益比例主辅关系，从而确保总收益达到最大值，因农业收入受自然条件，市场价格变动等不可控因素较多，很难平衡收益比例，也很难准确计算总收益，根据农业收益不可控因素较多，建议收益以光伏为主，农业为辅模式。

光伏系统总体设计方案主要包括厂站用地规划设计与站区布置设计、光伏组件基础设计、站区给排水设计、站区道路设计、站区管线布置设计、暖通设计、消防设计等。

1.1.
2.设计方案总体布局
本标段工程安装16800KW光伏组件。

本标段光伏发电系统由7个联村电站和15个村级电站组成，每个联村电站容量均不小于840kW，村级电站为420kW。

根据市场主流和项目较为分散特点项目采用组串式逆变器经汇流后并网。

（1）串并联数计算
在光伏并网发电系统中，系统直流侧的最高工作电压主要取决于逆变器直流侧最高电压，以及在直流回路中直流断路器额定工作电压。

但设备的工作电压与设备所处的工作环境和海拔有关，本工程安装地附近海拔约55米，设备选型设计考虑海拔条件以及IV级污秽条件。

因无具体气象数据，经中国气象数据网查的得大名县地区当地极端最低气温为-19.3℃，以后期获得实际气象资料为准。

本案设计使用330Wp多晶组件，在计算组件串联数量时，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工作电压温度系数、开路电压温度系数，合理确定最佳串联数，以便各种情况下系统均能工作在最大功率电压跟踪范围内，从而获得最大发电量输出。

①多晶串联数计算
产品主要性能参数表（见下表）：
本设计方案组串逆变器60kW最大直流输入电压为1100V，,60kW组串逆变器最大功率跟踪电压范围为570-950V，组串中的光伏电池数量决定于组串逆变器的最大直流输入电压、MPPT电压范围，按MPPT电压范围，考虑电池组件温度系
数（开路电压温度系数：-0.32VV%/℃）的影响，组件工作的环境温度范围为-40℃到85℃，温度对于组串开路电压影响，即在低温情况下组件串联低温开路电压不超过设备允许最大直流输入电压；另外，组串电压考虑在允许情况下，需要接近组串最大MPPT电压，因此，选择18串为有利于组件更好地发挥其最大的电量。

逆变器60kW直流输入11路，如果选择12路并联，输入功率大于逆变器最大输入功率，因此，本方案选择组件18块/串后11路并联方案。

在18串串联数下，组串最大功率电压为：
37.4V×18=673.2V
组串开路电压为：
45.8V×18=824.4V
并联后的最大功率电流为：
8.83×11=97.13A
短路电流为:
9.28×11=102.08A
本项目选用60kW，最大输入电流为120A都大于最大功率电流及短路电流，符合设备安全要求。

（2）逆变汇流系统方案设计
本项目采用二级汇流方式，每18个组件为一组串，每11路接入一台60kW 组串式逆变器，每4台或3台组串式逆变器接入一台4汇1交流汇流箱，进行一次汇流；每个子方阵的交流汇流箱出线接入对应升压箱变的低压侧母排。

（3）升压设计方案
本项目联村及村级电站光伏子系统输出由组串式逆变器逆变为480V交流，经箱变升压至10kV，然后经10kV电缆接入并网点。

本项目中联村电站容量不等，根据联村电站容量选择合适箱变容量，采用每800KVA容量或1250KVA或1600KVA单元子系统匹配1台相应容量10kV升压箱变进行升压，村级电站采用400KVA容量升压箱变进行升压。

本工程中子系统升压箱变选用外壳全封闭式箱变结构双绕组无载调压式变压器，外形如下图所示。

（4）太阳能支架系统设计
本工程光伏支架全部采用单立柱固定式支架。

①主要材料
钢材：冷弯材质为Q235B。

薄壁型钢、材料具有钢厂出具的质量证明书或检验合格报告，其化学成分、力学性能等其它质量要求符合国家现行标准规定。

所有钢结构表面均应热镀锌防腐处理，镀层平均厚度不小于65um，局部厚度不小于55um。

紧固件：檩条、支撑的紧固连接采用普通热镀锌螺栓；
②荷载组合
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，设计时根据《光伏发电站设计规范》（GB 50797-2012）的要求考虑风压和雪载影响，确保支架系统安全、稳定。

③支架结构布置
固定式支架每个组串由2*9块光伏组件组成，横向9列，竖向2行，电池板横向布置。

结合当地经纬度及考虑发电量因为，支架倾斜角度初步按照32°考虑，采
用檩条横向布置方案，支架由立柱、斜梁及檩条等组成，如下图。

支架方案图（一）
支架方案图（二）
（5）线缆设计选型
该项目所涉及的电线电缆设计依照《xx村级光伏扶贫电站项目勘察设计采购施工EPC总承包》和《电力工程电缆设计规范—GB50217-2007》及相关的电线电缆技术、规格参数。

①选择方法
设计中，按实际需求对低压电缆和10kV系统线缆进行选择。

根据技术规格书的要求及敷设条件确定电缆型号，10kV系统按发热条件选择电缆截面，最后按照线损对线缆进行校验，选出符合其载流量要求，并满足电压损失及热稳定要求的电缆。

②电缆敷设设备
全站室外电缆敷设主要采用电缆沟和直埋敷设方式，室内电缆敷设采用电缆沟，具体见施工图，按图安装，电缆沟采用角钢制作电缆支架；材料实际用量以施工图为准。

③电缆防火
为了防止电缆火灾和缩小电缆火灾的范围，尽可能减少电缆火灾造成的损失，对电缆防火、灭火采取如下措施：
ⅰ在同一沟道中，动力电缆与控制电缆分层布置。

ⅱ电缆沟在与电缆竖井连通处，在电缆沟中设防火墙隔断。

ⅲ从电缆沟到电气设备的电缆穿入电缆保护管。

ⅳ经变压器安装检修场地通往二次室的电缆沟，在场地处的电缆沟两端设防火墙。

ⅴ控制屏、保护屏、配电屏、专用屏、落地式端子箱底部均采用耐火材料封堵。

（6）光伏电站的防雷接地及过电压保护措施
大型光伏电站的太阳能电池阵列属于非建筑类露天场所，所处场地空旷开阔，遭受直击雷击的几率较普通的非建筑类露天场所要大。

大型太阳能电池阵列虽然不属于易燃物，但是光伏电站投资巨大。

同时，大型光伏电站的发电成本较高，雷击造成的电量损失也是巨大的。

从安全性来说，电池方阵不存在火灾危险，但是从减少经济损失的角度出发，太阳能电池方阵参
考电力系统有关防雷接地设计的规范来进行参考设计是非常必要的。

综合各种因素，本项目按招标文件要求，在综合楼顶设避雷带，防护直击雷，在场站太阳能电池组件方阵中不设避雷针、避雷线之类设施，整个厂区设置接地网络，所有组件支架均良好连接至接地网络。

①设计依据:
《建筑物防雷设计规范》GB 50057-94（2000版）；
《交流电气装置的接地》DL/T 621-1997；
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T 620-1997；
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB 50169 -2006；
②接地电阻的确定
根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000版）和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004的规定，接地电阻≤4Ω。

③接地极的选用:
根据项目场址土质情况，本项目选择垂直接地体为镀锌钢管，水平接地体为镀锌扁钢。

本工程拟采用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。

在场站内建设接地网络。

其中垂直接地极选用Φ50mm的钢管，水平接地体为40*4扁钢。

④接地设计:
接地设计概述
本项目拟将防雷接地、安全保护接地以420kW或840kW为一个单位，统一为一个共用接地装置，接地电阻值按不大于4Ω考虑。

本项目太阳能电池方阵布置在1个区域，拟对每个方阵集中的区域，设置一个接地系统，区域内部通过将不同的支架的接地联结在一起，形成一个区域独立的安全接地和避雷接地，接地电阻值按不大于4Ω考虑。

太阳能电站接地的原则
太阳能光伏电站必须作可靠的接地，包括太阳能电池板支架、逆变装置及控制柜、等供电设备，应采用双路接地，确保接地的可靠性，各台设备不得串联接
地，应由不小于16mm²多股铜芯线与接地干线可靠连接，与接地端子的连接应采用压接，压接端子的规格与被压接的导线截面相符合，接地线在引出地面处应有防损伤、防腐蚀措施，铜芯绝缘导线应有塑料管保护。

接地系统的检验
接地系统的检验，最后用接地摇表摇测接地体电阻阻值应不大于4Ω（接地电阻应在回填两天后，且不得在雨天后进行测量。

⑤光伏方阵接地设计方案:
组件支架接地
组件支架接地采用水平接地体和垂直接地体两种接地极。

水平主接地体采用（40*4）镀锌扁钢，支架之间、支架与主接地网之间采用（40*4）镀锌扁钢，垂直接地体采用（DN40）的镀锌钢管。

接地扁钢与支架的连接采用焊接形式。

整个光伏方阵都采用这种形式，接地扁铁作为水平接地极覆盖整个场站，形成一个接地网。

升压变的接地也要与这个接地网相连。

设计接地电阻小于4Ω。

垂直接地体接地示意图
水平接地体安装示意图
光伏防雷汇流箱接地
汇流箱的接地采用导线接地，本次项目设计采用BVR-16mm²（黄绿色）接地线。

该接地线一端连接汇流箱的接地装置，另一端连接至组件支架的后梁槽钢上，接线方式为用六角螺栓紧固。

其它电器设备接地
本次项目的低压交流配电屏、高压开关柜、逆变器等的接地可采用外壳接地。

大多数的配电盘、柜等在柜体内部都有接地极或接地铜排，设计可采用接地导线接地，接地导线采用BVR-120mm²（黄绿色）较为合适。

⑥组件支架的过电压保护
相对于其它设备光伏组件的过电压主要是由雷电闪络引起的，因此光伏支架必须做好防雷工作。

通常支架的防雷接地是在支架上连接接地线或接地扁铁，其中由以热镀锌接地扁铁形式多见，接地扁铁一头与组件相连接，另一头与接地干网连接。

⑦光伏汇流箱过电压保护
防雷汇流箱保护性能优良，在汇流盒内部，太阳能光伏电池板的每一路输入正极对地、负极对地、正负极之间都安装有光伏专用的高压防雷器件，可有效地抑制共模和差模雷电串扰。

额定电流≥15kA，最大电流≥40kA, Up值不高于3.9kV。

⑧逆变器的过电压保护
逆变器的直流输入侧和交流输出侧均安装有防雷模块，这样可有效防止来自直流侧的过电压以及防止交流侧串过来的过电压。

1.1.3.设计质量保证体系及措施
（1）工程中标后建立以项目工程师为首的技术管理系统，我司将委托具备相关设计资质并具备丰富光伏设计经验设计院负责项目勘察设计，具备健全的质量管理体系，通过ISO9001:2000质量体系认证，全体人员在设计工作中始终恪守“信守合同、精心设计、让顾客满意、持续改进、科技创兴、达行业先进”的质量方针，结合本工程的设计要求，地质情况及技术要求，编制实施性施工组织设计，制定图纸会审制度，开竣工报告制度及竣工文件编制办法。

（2）根据招标文件、图纸编制施工作业指导书、操作规程和实施细则，对设计质量进行全过程质量管理，确保工程连续稳定地处于受控状态，着重抓好以下环节：
①项目设计前的准备：如我司中标，我司将组织项目设计组成员亲临项目现场，我们在项目设计过程中将密切重视建设方的建设意图和理念，关注项目特点，给出最合理的设计方案。

充分掌握当地各类地质和地形等第一手资料，从安全、经济、可靠、美观和收益等为目标，对项目设计质量和进度进行全面管控。

②事先指导意见书：这是我司对每个项目开展勘察设计前的勘察设计策划，项目总负责人在项目正式开展前根据合同及建设方的要求、根据合同和光伏相关规范、项目特点、类似工程勘察设计经验、项目设计时间做出设计质量目标相关规定。

并在开工前组织学习和传达一边项目顺利进行，确保从设计质量和进度上满足建设方要求，保证项目圆满完成。

③中间检查：项目负责组，项目负责人和各专业负责人对设计过程进行全面跟踪和管理，掌控设计原则，组织商讨专业技术方案，做到及时纠偏和进度督促，并在项目各阶段和各专业勘察设计师签署的中间检查意见对项目进行备案。

④做好三级审查：在项目互提资料阶段及成品出版前必须进行三级审查（自检、检查和审核），各专业提资图必须经检查和审核并签字后方可进行提资，做到“有错必究、精心设计、让顾客满意、持续改进、科技创兴、达行业先进”。

⑤项目质量评定报告：根据全面质量管理体系框架，结合建设方反馈意见，由设计院技术部对项目质量进行评估。

⑥动态质量保证体系：根据招标文件，拟建项目工期较紧，必须动态方面把控质量，因此项目负责组合项目负责人会同各专业技术负责人对分期出图进行了
解控制，制定预测及纠偏措施，并确保设计文件及图纸保质保量完成任务。

（3）组织保障措施，我司将派出最强大小组和负责人对“XX村级光伏扶贫电站项目”对项目进行设和进度控制把控，以确保项目保质保量按时完成任务。

1.1.4.设计服务承诺
选择优秀的项目组合设计人员为本项目进行设计和后期服务。

安排设计经验丰富工程师和项目经理驻扎项目工地，进行全过程服务。

针对本设计涉及面比较广，工作量大，技术要求高的特点，实行全过程的跟踪配合服务。

设计全过程的跟踪配合服务，从要求的设计投标开始，直至设计全过程和以后具体子项的筹备、设计和实施。

切实做好各阶段的质量管理，包括各阶段的工作内容、质量标准、执行人和检查人、质量控制点、阶段性成果等。

从收集资料起，设计人员即全身心投入设计工作，及时与建设方沟通，定期向有关领导、专家汇报，吸取好的意见和建议，并具体体现在以后设计工作中。

在设计的编制过程中，从实际出发，多为建设方及以后设计管理着想。

保证在设计过程中，派设计代表组常驻现场，随时项目现场进度和检查项目质量，处理设计过程中发生的与设计有关的技术问题，并做好业主和有关职能单位的参谋，确保设计质量和设计工作的顺利进行。

现场代表人员的人数和专业，根据工程进展和建设方需要，不同阶段委派不同的设计人员参加。

现场代表人员与业主、各职能部门密切配合，解决设计工程中出现的技术问题。

现场设计代表组备有专车，以解决现场人员的交通问题。

利用我方的整体优势，为现场设计代表组创造了良好的后勤服务和生活保障条件。

如设计需要，我方其他人员包括院总工程师、项目总负责、专项负责，不管节假日随叫随到，赴现场解决问题。

领导小组、合同主管、技术主管、项目总负责人经常到现场，了解现场人员的工作情况，对不合格者立即撤换。

并经常与委托方保持沟通，了解委托方需求，及时解决问题。

保证派出具有良好敬业精神的技术人员进驻工程现场。

1.2.施工方案
1.2.1.项目目标
项目保证贯彻和实施工程主要的设计原则和国家、行业颁发的规范、规程；杜绝重大质量事故和质量管理事故的发生；工程施工质量达到质量合格要求；各
分项合格率为 100%；工程建设期间不发生人身伤亡事故；不发生因工程建设引起的人员伤亡事故；不发生一般施工机械设备损坏事故；不发生火灾事故；不发生环境污染事件；不发生负主要责任的重大交通事故。

坚持“安全第一、预防为主”的方针，贯彻执行国家及地方安全文明施工相关规定，加强安全文明施工的控制力度，确保全过程管理严格、计划周密、措施得力、行为规范。

项目保证按照合同约定进行施工、竣工并在质量保修期内承担工程质量保修责任；工程建设满足达标投产的考核条件且达到工程质量标准，施工质量满足国家施工验收规范；工程进度确保按照发包人规定的工期进行，并确保投标文件中所承诺的人力、机具及合理项目管理规划大纲的实现；工程建设中文明施工，并采取积极的安全措施，满足工程安全目标；遵守国家相关工程分包、劳务分包及临时用工的各项管理要求，并确保相应的资源配置；严格按照环评、水保报告和当地的环保要求以及设计文件组织施工，确保不因施工原因影响项目通过环评、水保验收；落实初步设计审查意见，按照设计要求，采用标准工艺，保证观感质量。

1.2.2.项目实施组织形式
根据招标文件对本工程的施工要求，以及工程规模、工期、质量等方面的要求，按照“项目法”施工原理，本着“精心组织，精心施工”的原则，在公司范围内挑选一批技术经验丰富、能吃苦耐劳、参加过同类工程建设的施工技术人员组建高效、精干、强有力的项目管理班子，对该工程进行项目管理，严格按照本工程招标文件中各项条款所规定的工程内容、工作范围、权利、义务和职责，管理好本工程的施工工作；通过招标择优选择技术素质较高、人员相对稳定的施工队伍，加强管理，按照承诺实现本工程的工期目标和质量目际。

项目施工管理机构
对项目管理人员主要职责进行明确规定和考核，对对项目管理人员主要职责如下：
1.2.3.项目阶段划分
项目设计阶段
1.设计总综合说明
XX村级光伏扶贫电站项目勘察设计采购施工EPC总承包招标，装机总容量为16800KW，设计及施工范围主要包括工程总平面布置、管理站总平面布置；主要设备选型，包括光伏组件、逆变器、10kV配电设备、防雷汇流箱；视频监控、照明、消防、给排水、采暖通风及道路。

对整个光伏电站的升压系统、光伏接线系统、汇流系统、结构基础系统、站场平面布置、道路规划、供水规划、线缆敷设、接地系统、通信系统、保护系统、二次监控系统、升压站、送出线路等做出详细设计。

并在中标之后尽快委托专业地质勘察机构进行现场地质勘察和地形测绘，并根据勘察、测绘结果出具设计图纸并分期分批向施工现场提供施工图、设备图纸及资料。

2.设计总的要求
系统应满足国网公司2012年下发的《光伏电站接入电力系统技术规定》要求；GB 50797-2012《光伏发电站设计规范》。

太阳能并网光伏电站总的要求是：安全可靠、系统优化、功能完整。

我司提供的设计、设备以及施工，必须满足本合同附件规定的技术要求。

3.设计遵循的标准与规范
本项目设计遵循以下标准、规范：
3.1.配电系统
GB/T 19939 《光伏系统并网技术要求》
GB/T 20046 《光伏（PV）系统电网接口特性》
GB/Z 19964 《光伏发电站接入电力系统技术规定》
GB2297-89 《太阳能光伏能源系统术语》
GB/T 14007-92 《陆地用太阳能电池组件总规范》
GB50054 《低压配电设计规范》
DL/T 5153 《火力发电厂厂用电设计技术规定》
DL/T5136-2001 《火力发电厂、变电所二次接线设计规程》
DLGJ56 《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》
DL5028 《电力工程制图标准》
GB50057 《建筑物防雷设计规范》
GB50065 《交流电气装置的接地设计规范》
JB2420 《户外、防腐电工产品油漆》
GB50229 《火力发电厂与变电所设计防火规范》
GB 22134-2008 《火灾自动报警系统组件兼容性要求》
GB50016-2006 《建筑设计防火规范》
GB50260-96 《电力设施抗震设计规范》
GB50019-2003 《采暖通风与空气调节设计规范》
DL/T 5143-2002 《变电站给排水设计规程》
GB50015-2003 《建筑给水排水设计规范》
GB 50242-2002 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》
GB50217 《电力工程电缆设计规范》
SDJ26 《发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程》
GB50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
GB50171-92 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》
GB11022 《高压开关设备通用技术条件》
GB311.1 《高压输变电设备的绝缘配合》
GB763 《交流高压电器在长期工作时的发热》
GB2706 《交流高压电器动热稳定试验方法》
GB3309 《高压开关设备常温下的机械试验》
SD318 《高压开关柜闭锁装置技术条件》
GB50060 《3~110kV高压配电装置设计规范》
GB3906 《3-35kV交流金属封闭开关设备》
GB4208-1993 《外壳防护等级(IP标志)》
GB5582 《高压电力设备外绝缘污秽等级》
GB/T16434-1996 《高压架空线路和发电厂变电所污区分级及外绝缘选择标准》
GB311.1-1997 《高压输变电设备的绝缘配合》
GB1985 《隔离开关（隔离插头）和接地开关标准》
GB1984 《交流高压断路器》
GB1208-2006 《电流互感器》
GB2536-1990 《变压器油国家标准（新来油）》
GB/T6451-2008 《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》
GB/T17468-1998 《电力变压器选用导则》
GB/T8287.2-1999 《高压支柱瓷绝缘子尺寸与特性》
GB/T4109-1999 《高压套管技术条件》
GB50062 《电力装置的继电保护及安全自动装置设计规范》DL/T667 《继电保护设备信息接口配套标准》
GB7261-87 《继电器及继电保护装置基本试验方法》
GB/T11287-1989 《继电器、继电保护装置的振动（正弦）试验》
DL/T720-2000 《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》
DL5002-91 《地区电网调度自动化设计技术规程》
DL5003-91 《电力系统调度自动化设计技术规程》
DL/T634 《基本远动任务配套标准》
DL/T630 《交流采样远动终端技术条件》。