高海拔地区光伏发电项目电气设计

电气设计

6.1 电气一次

6.1.1 设计依据

可研报告编制依据和主要引用标准、规范如下：

（1）《光伏发电站接入电力系统技术规定》GB/Z 19964-2005；

（2）《电力变压器选用导则》GB/T 17468-2008；

（3）《高压输变电设备的绝缘配合》GB 311.1-1997；

（4）《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997；

（5）《交流电气装置的接地》DL/T621-1997；

（6）《变电所总布置设计技术规程》DL/T5056-2007；

（7）《高压配电装置设计技术规程》DL/T5352-2006；

（8）《220kV～500kV变电所设计技术规程》DL/T5218-2005；

（9）《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005；

（10）《330kV变电站通用设计规范》Q/GDW341-2009；

（11）《黄河水电公司格尔木光伏电站250MWp工程接入系统工程》（第一册系统部分）可行性研究报告（编号：63-X7601F-A01-01）（12）《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定（试行）》国家电网发展（2009）747号；

（13）《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行）》国家电网生技（2005）400号；

（14）《质量/职业健康安全/环境管理体系程序文件》西北勘测设计研究院2007；

（15）其它相关的国家、行业标准规范，设计手册等。

6.1.2 接入电力系统方案

6.1.2.1 接入电力系统现状及其规划

（1）电力系统现状

（2）电力系统发展规划

6.1.2.2 光伏电站接入电力系统方案

本期工程建设规模为20MWp。根据接入系统要求，本项目最终采用1回35kV

出线接入110kV北庄变35kV侧，送电线路约9km。

6.1.3 升压站站址选择

综合考虑本项目场址位置、接入系统方案、光伏阵列布置及地形地质条件，升压站位置选在项目场址南侧，东西方向位于场址中间位置，升压站向东南出线。

6.1.4 电气主接线

6.1.4.1 光伏发电工程电气主接线

本期工程建设规模为20MWp，全部采用多晶硅电池组件，由于当地海拔较高，考虑到逆变器的降容使用，整个电站共设22个以0.94MWp的子方阵。每470kWp 太阳电池经一台直流柜与一台500kW逆变器构成一个光伏发电单元，每个光伏发电单元经500kW逆变器将直流电转换为低压交流电，逆变器室两个光伏发电单元经1台1000kV A双分裂绕组升压变压器将逆变器输出交流电压升压。

（1）集电线路回路数确定

箱变电压等级为10kV或35kV，为了节省电缆量，可采用集电线路将若干台箱变先并联再送至开关站的方案。10kV或35kV集电线路方案各选以下两种典型方案比较。两种电压等级各选出一个最佳方案。

1）10kV集电线路

由于光伏电站占地面积较大，最远箱变至开关站距离约1.4km，10kV集电线路有以下两种方案：

方案一：共4回集电线路，每回线路输送5MW，考虑到电缆载流量及经济性，采用电缆变截面的方案，集电线路前2台箱变采用YJV22-10kV-3

×70mm2电缆连接，后3台（或4台）及至开关站之间电缆采用

YJV22-10kV-3×185 mm2电缆连接。

方案二：共10回集电线路，每回线路输送2MW，以YJV22-10kV-3×70mm2的电缆送至开关站。

方案比较可得，方案一单回线路故障影响25%输出容量，设备投资相对较少，方案二单回线路故障影响10%的输出容量，设备投资相对较高。

2）35kV集电线路

35kV集电线路有以下两种方案：

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方案一：20MW 以2回集电线路送至开关站，考虑到电缆载流量及经济性，

采用电缆变截面的方案，集电线路前5台箱变间采用YJV 22-35kV-3×70mm 2电缆连接，后5台（或6台）箱变及至开关站之间电缆采用YJV 22-35kV-3×120mm 2电缆连接。

方案二：共4回集电线路，每回线路输送5MW ，以YJV 22-35kV-3×70mm 2

的电缆送至开关站。

方案比较可得，方案一单回线路故障影响50%输出容量，设备投资相对较少，方案二单回路故障影响25%的输出容量，设备投资较高。

综合以上经济技术比较，10kV 集电线路推荐采用方案一，电站以4回10kV 集电线路进线；35kV 集电线路推荐采用方案二，电站共以4回35kV 集电线路进线。

6.1.4.2 升压站电气主接线

（1）方案比较

光伏电站交流并网电压为35kV ，逆变器出口电压为0.4kV ，升压方案可分为以下两种方案：

方案一：0.4kV −−→

−升压

35kV 直接升压 本方案为每个子方阵设2台500kW 逆变器，再经一台容量为1000kV A 双分裂升压箱式变升至35kV ，采用35kV 电缆汇流至35kV 开关柜母线后接入电网。此方案主要电气设备需22台1000kV A 、0.4/35kV 箱式升压变，9面35kV 高压开关柜。

方案二：0.4kV −−→

−升压

10kV −−→−升压

35kV 两级升压 本方案为每个子方阵设2台500kW 逆变器，再经一台容量为1000kVA 升压变升至10kV 后，采用10kV 电缆汇流至10kV 配电母线，再通过1台容量为20000kVA 、38.5/10kV 主变压器升压至35kV 后接入电网。

本方案主要电气设备有22台1000kVA 、、0.4/10kV 箱式升压变，1台20000kVA 、38.5/10kV 主变压器，9面10kV 高压开关柜以及1套35kV 户外升压设备（含断路器、避雷器、避雷针等）。

这两种方案均能实现光伏电站升压并网的功能，且电气设备数量相当，经济技术方案对比：