20MWp地面光伏并网电站初步设计方案
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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。