微电网项目,典型方案
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¾ 沿驻地周围一侧布置安装具有微风启动、轻风发电特点的 5kW 小型风力发电系统 6 台，形成安装容量为 30kW 的小型风力发电系统， 连同充电站屋顶光伏发电系统一起接入充电站供电网络；
¾ 为保证系统连续供电的可靠性，配置 30kW 的电启动电子调节阀 门柴油发电系统，作为冷后备电源，可一键启动也可在交流母线失电后 自动启动；
¾ 单相负荷为洗衣机、空调、冰箱、照明等生活用设备，三相负荷 有海水淡化系统等，日负荷平均用电量约为 10kW；
¾ 由于储能电池容量太大，所以风光柴的容量设计的远比用户实际 负荷大，这样才能保证短时间内把储能系统充满，以应对海上的极端天 气。
-3-
¾ 该项目配置 100kW PCS，600kWh 磷酸铁锂储能系统接入海岛型
-2-
微电网系统； ¾ 部署包含了二次测控保护、通讯与数据采集在内的设备和微电网
集中管理系统，实现孤岛微电网供电网络的协调运行，最终建成一个包 含风、光、柴、储、微一体的智能化供电系统，利用微电网的实时调度 与控制实现整个系统的高效、安全运转。 在完全没有大电网接入的情况下，规划了风、光、柴、储一体的孤岛型微网 系统的一次接线布置方案，如图 2-1 所示。
2.1 光伏发电系统 ...........................................................................................................................- 4 2.1.1 组件倾角设计................................................................................................................. - 4 2.1.2 太阳能电池阵列设计..................................................................................................... - 4 2.1.3 太阳能光伏方阵直流防雷汇流箱设计 ....................................................................... - 6 2.1.4 直流配电柜设计............................................................................................................. - 7 2.1.5 太阳能光伏并网逆变器的选择 ..................................................................................... - 8 2.1.6 光伏系统防雷接地装置............................................................................................... - 10 2.1.7 光伏施工组织设计..................................................................................................... - 11 -
2.4 储能系统 .................................................................................................................................- 23 2.4.1 储能系统总体描述........................................................................................................ - 23 2.4.2 100kW 双向智能控制成套装置(PCS) .......................................................................... - 27 2.4.3 储能监控....................................................................................................................... - 33 -
现以海南岛某驻地为项目实施地点，对海岛型微电网系统进行优化设计。 海南岛位于中国最南端，北隔琼州海峡与广东相望，南临广阔的南海，地处 热带，位于东经108°37′—111°05′，北纬18°10′—20°10′之间，与美国 夏威夷处在相近纬度。海南是中国最具热带海洋气候特色的地方，全年暖热，雨 量充沛，干湿季节明显，常风较大，热带风暴和台风频繁，气候资源多样。海南 岛年太阳总辐射量约 110-140千卡/平方厘米，年日照时数为1750至2650小时， 光照率为50- 60%。 根据该岛的地形地貌和自然条件加之用电增长预测，不得不采用一种更为经 济的发电方式。而在众多可再生能源技术开发中潜力最大、最具开发价值的是风 能和太阳能，它们是一种取之不尽，用之不竭的可再生能源。风- 光- 柴- 蓄混 合互补发电系统由风力发电单元、太阳能发电单元、蓄电池充放电单元和柴油发 电机组成。配置的主要目标是，满足孤立岛屿72h用电的同时要求发电效率高， 系统运行成本低。其优化配置思想就是从一系列混合电源配置方案中找出一种最 为理想的配置，该配置能尽可能多地利用太阳能和风能，减少柴油机的运行，提 高整个系统的发电量。
图 2-1 风光柴储一体化海岛型微电网电网一次系统设计展示图 由图 2-1 可以看出该系统的配置解析如下：
¾ 分布能源(50kW 光伏发电 2 套、600kWh 储能 1 套、30kW 柴油发 电系统 1 套、15kW 风力发电系统 2 套)通过三相并网设备接入交流母线； 潮汐发电系统和海浪发电系统作为二期建设项目，其容量待定；
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一、 项目背景
微电网是指将一定区域内分散的小型发电单元（分布式电源）、储能装置以 及当地负荷组织起来形成的配用电系统。它可以与常规电网并网运行，也可以独 立运行。孤岛微电网是指仅具备独立运行功能的微电网，例如对偏远地区或者海 岛供电的微电网。
孤岛系统通常远离陆地并且岛屿面积也比较小，长期柴油运输和消耗费用制 约了传统系统的发展；另一方面，由于一次能源日益枯竭和人类生存环境日益恶 化世界各国都把开发新的可再生能源作为能源发展的方向。孤立岛屿传统采用柴 油机自给自足供电，近几年来发电量越来越难满足用户要求。
2.3 柴油机供电系统 .....................................................................................................................- 22 2.3.1 柴油机的基本参数........................................................................................................ - 22 2.3.2 柴油机的基本参数....................................................................................................... - 22 -
-1-
图 1-1 海南岛航空全景图
二、 整体建设方案
海南岛海岛型微电网建设项目，设计负荷容量不小于 10kWh，负荷类型为单 相负荷和三相负荷混合用电接入。按当地最小日照辐射量的日照时数，和年平均 风速建设当地工程方案如下：
¾ 结合驻地建设特点，利用屋顶和坡地建设发电峰值容量 50kWp 的光伏发电系统 2 套；
2.2 风力发电系统 .........................................................................................................................- 12 2.2.1 风力发电系统描述....................................................................................................... - 12 2.2.2 风机主体选型............................................................................................................... - 13 2.2.3 风机技术参数表......................................................................................................... - 14 2.2.4 风机逆变器技术设计................................................................................................... - 15 2.2.5 风机控制器功能设计................................................................................................... - 16 2.2.6 风机防雷设计............................................................................................................... - 19 2.2.7 地面风机的安装选型.................................................................................................... - 19 -
2.5 微电网控制管理中心 .............................................................................................................- 34 2.5.1 微电网控制管理中心系统概述 .................................................................................... - 34 -
某驻地海岛型 微电网项目典型案例初设方案
(风、ห้องสมุดไป่ตู้、柴、储)
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目录
一、 项目背景 ................................................................................................................................ - 1 二、 整体建设方案 ........................................................................................................................ - 2 -
¾ 为保证系统连续供电的可靠性，配置 30kW 的电启动电子调节阀 门柴油发电系统，作为冷后备电源，可一键启动也可在交流母线失电后 自动启动；
¾ 单相负荷为洗衣机、空调、冰箱、照明等生活用设备，三相负荷 有海水淡化系统等，日负荷平均用电量约为 10kW；
¾ 由于储能电池容量太大，所以风光柴的容量设计的远比用户实际 负荷大，这样才能保证短时间内把储能系统充满，以应对海上的极端天 气。
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¾ 该项目配置 100kW PCS，600kWh 磷酸铁锂储能系统接入海岛型
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微电网系统； ¾ 部署包含了二次测控保护、通讯与数据采集在内的设备和微电网
集中管理系统，实现孤岛微电网供电网络的协调运行，最终建成一个包 含风、光、柴、储、微一体的智能化供电系统，利用微电网的实时调度 与控制实现整个系统的高效、安全运转。 在完全没有大电网接入的情况下，规划了风、光、柴、储一体的孤岛型微网 系统的一次接线布置方案，如图 2-1 所示。
2.1 光伏发电系统 ...........................................................................................................................- 4 2.1.1 组件倾角设计................................................................................................................. - 4 2.1.2 太阳能电池阵列设计..................................................................................................... - 4 2.1.3 太阳能光伏方阵直流防雷汇流箱设计 ....................................................................... - 6 2.1.4 直流配电柜设计............................................................................................................. - 7 2.1.5 太阳能光伏并网逆变器的选择 ..................................................................................... - 8 2.1.6 光伏系统防雷接地装置............................................................................................... - 10 2.1.7 光伏施工组织设计..................................................................................................... - 11 -
2.4 储能系统 .................................................................................................................................- 23 2.4.1 储能系统总体描述........................................................................................................ - 23 2.4.2 100kW 双向智能控制成套装置(PCS) .......................................................................... - 27 2.4.3 储能监控....................................................................................................................... - 33 -
现以海南岛某驻地为项目实施地点，对海岛型微电网系统进行优化设计。 海南岛位于中国最南端，北隔琼州海峡与广东相望，南临广阔的南海，地处 热带，位于东经108°37′—111°05′，北纬18°10′—20°10′之间，与美国 夏威夷处在相近纬度。海南是中国最具热带海洋气候特色的地方，全年暖热，雨 量充沛，干湿季节明显，常风较大，热带风暴和台风频繁，气候资源多样。海南 岛年太阳总辐射量约 110-140千卡/平方厘米，年日照时数为1750至2650小时， 光照率为50- 60%。 根据该岛的地形地貌和自然条件加之用电增长预测，不得不采用一种更为经 济的发电方式。而在众多可再生能源技术开发中潜力最大、最具开发价值的是风 能和太阳能，它们是一种取之不尽，用之不竭的可再生能源。风- 光- 柴- 蓄混 合互补发电系统由风力发电单元、太阳能发电单元、蓄电池充放电单元和柴油发 电机组成。配置的主要目标是，满足孤立岛屿72h用电的同时要求发电效率高， 系统运行成本低。其优化配置思想就是从一系列混合电源配置方案中找出一种最 为理想的配置，该配置能尽可能多地利用太阳能和风能，减少柴油机的运行，提 高整个系统的发电量。
图 2-1 风光柴储一体化海岛型微电网电网一次系统设计展示图 由图 2-1 可以看出该系统的配置解析如下：
¾ 分布能源(50kW 光伏发电 2 套、600kWh 储能 1 套、30kW 柴油发 电系统 1 套、15kW 风力发电系统 2 套)通过三相并网设备接入交流母线； 潮汐发电系统和海浪发电系统作为二期建设项目，其容量待定；
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一、 项目背景
微电网是指将一定区域内分散的小型发电单元（分布式电源）、储能装置以 及当地负荷组织起来形成的配用电系统。它可以与常规电网并网运行，也可以独 立运行。孤岛微电网是指仅具备独立运行功能的微电网，例如对偏远地区或者海 岛供电的微电网。
孤岛系统通常远离陆地并且岛屿面积也比较小，长期柴油运输和消耗费用制 约了传统系统的发展；另一方面，由于一次能源日益枯竭和人类生存环境日益恶 化世界各国都把开发新的可再生能源作为能源发展的方向。孤立岛屿传统采用柴 油机自给自足供电，近几年来发电量越来越难满足用户要求。
2.3 柴油机供电系统 .....................................................................................................................- 22 2.3.1 柴油机的基本参数........................................................................................................ - 22 2.3.2 柴油机的基本参数....................................................................................................... - 22 -
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图 1-1 海南岛航空全景图
二、 整体建设方案
海南岛海岛型微电网建设项目，设计负荷容量不小于 10kWh，负荷类型为单 相负荷和三相负荷混合用电接入。按当地最小日照辐射量的日照时数，和年平均 风速建设当地工程方案如下：
¾ 结合驻地建设特点，利用屋顶和坡地建设发电峰值容量 50kWp 的光伏发电系统 2 套；
2.2 风力发电系统 .........................................................................................................................- 12 2.2.1 风力发电系统描述....................................................................................................... - 12 2.2.2 风机主体选型............................................................................................................... - 13 2.2.3 风机技术参数表......................................................................................................... - 14 2.2.4 风机逆变器技术设计................................................................................................... - 15 2.2.5 风机控制器功能设计................................................................................................... - 16 2.2.6 风机防雷设计............................................................................................................... - 19 2.2.7 地面风机的安装选型.................................................................................................... - 19 -
2.5 微电网控制管理中心 .............................................................................................................- 34 2.5.1 微电网控制管理中心系统概述 .................................................................................... - 34 -
某驻地海岛型 微电网项目典型案例初设方案
(风、ห้องสมุดไป่ตู้、柴、储)
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目录
一、 项目背景 ................................................................................................................................ - 1 二、 整体建设方案 ........................................................................................................................ - 2 -