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案2012年9月13日一、项目概况项目名称：内蒙古多伦20MWp光伏并网电站建设单位：阿特斯光伏发电有限公司建设地址：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。

二、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9：00~15:00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-YJV22-8.7/10KV。

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4 1kV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6 10kV升压箱变S11-1000kVA，10/0.3/0.3kV 台207 10kV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 410 0.4kV低压配电柜GCS 面 311 SVG型无功补偿装置套 112 直流电源屏套 113 UPS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。