新能源并网电站电气设备原理与应用

• 注释：GB-国家标准是我国众多标准中的一种，另外还有行业标准，
专业标准和部门标准等。国家标准又分为：GB 强制性标准、GB/T 推 荐性标准。
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编者：王立国
华源电力公司发电形式 电力系统发电方式主要有火力发电、水力发电、核电、
分布式可再生能源发电等。 分布式可再生能源发电包括：中小型水电站、太阳能发 电、地热发电、潮汐发电、植物秸秆发电等。其中发展 最快的是风力发电、太阳能发电。我公司主要发电形式 是太阳能发电、风力发电、水力发电，正在筹建的项目 有抽水蓄能电站、多能互补，将来可能会有热电联产
风力发电机
• 风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转， 最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发 电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和 储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单， 风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的 机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。
低损耗、无励磁调压变压器。
8、负荷开关柜 又称环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜内或做成拼装间 隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关盒熔断器。
9、低压配电柜 将一些开关、断路器、熔断器、按钮、指示灯、仪表、保护器件组装 成一体达到设计功能要求的配电装置。连接逆变器输出电源调试、运行、维护、施工管理等
在以后学习时讲解。
• 引用规范如下：
• 1、光伏发电站施工规范 GB 50794-2012，光伏发电站设计规范 GB
50797-2012
• 2、电气装置安装工程 电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收
规范 GB 50148-2010
• 3、电气装置安装工程 高压电器施工及验收规范 GB 50147-2010
关、汇流母线将电能送至升压变低压侧。
10、接地体（极） 埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体（极）。接地体分
为水平接地体和垂直接地体。
11、接地线 电气设备、杆塔的接地端子与接地体或零线连接用的在正常情况下不载
流的金属导体，称为接地线。
12、接地装置 接地体和接地线的总和，称为接地装置。
自动化、通信等二次设备组成。一、 光伏发电单元 光伏电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱多 串汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频 率和电压要求的电源。这种一定数量光伏组件的集合称为光 伏发电单元。光伏发电单元由光伏组件、光伏组件串、光伏 支架、光伏方阵、汇流箱、直流配电柜、逆变器、交流配电 柜、升压变压器、负荷开关柜、连接电缆、防雷接地系统组
（生物质发电）、冷热电三联供项目等。
华源电力公司发输变系统组成 由光伏发电或风力发电单元、逆变器、连接电缆、箱变、 集电线路、升压站设备组成华源电力发输变系统。通过发输 变系统将电能输送至220KV国家电网。光伏电站是指利用光 伏组件将太阳能转换为电能、并按电网调度部分指令向公共 电网送电的电站，由光伏组件、逆变器、线路、开关、变压 器、无功补偿设备等一次设备和继电保护、站内监控、调度
成。
1、光伏组件 指具有封装及内部联结的、能单独提供直流电的输出、最小不可分 割的太阳电池组合装置。又称为太阳电池组件。张家口地区光伏组件最
佳安装倾角为38度。
2、光伏组件串 在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定
直流输出电压的电路单元。简称组件串或组串。
3、光伏支架 光伏发电系统为了摆放、安装、固定光伏组件而设计的专用支架。
连接，并维持绝缘直至连接点的装置。
3、电缆接头 连接电缆与电缆的导体、绝缘、屏蔽层和保护层，以使电缆线路连
续的装置。
4、架空集电线路主要由杆塔基础、杆塔、导线、横担、绝缘 子、金具、拉线等组成。
5、杆塔基础 埋设在底下，与杆塔底部连接，稳定承受所作用荷载的一种机构。
6、杆塔 杆塔多由钢材或钢筋混凝土制成，是架空输
风力发电机示意图
风力系统示意图
二、集电线路 在分散逆变、集中并网的光伏发电系统中，将各个光伏组件串输 出的电能，经汇流箱汇流至逆变器，并通过逆变器输出端汇集到发
电母线的直流和交流输电线路。
1、35KV电力电缆 指电缆线路中除去电缆接头和终端等附件以外的电缆线段部分。
2、电缆终端 安装在电缆末端，以使电缆与其他电气设备或架空输电线相
10、金具 送电线广泛使用的铁制或铝制金属附件，统称 为金具。大部分金具在运行中需要承受较大的拉 力，有的还要同时保证电气方面接触良好。 11、拉线用在终端杆、转角杆、分支杆等处， 主要用来平衡固定性的不平衡拉力。一般和电杆 成45º角，如果受地形限制时，不应小于30º、大
简称支架。
4、方阵（光伏方阵） 由若干个太阳电池组件或太阳电池板在机械和电气上按一定方 式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。又称
为光伏方阵。
5、汇流箱 在光伏发电系统中将若干个光伏组件串并联汇流后接入的装置。
6、逆变器 光伏发电站内将直流电变换成交流电的设备。
7、升压变压器 具有两个或多个绕组的静止设备，为了传输电能，在同一频率下， 通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一系统的电压和 电流。就地升压变压器可采用双绕组或分裂变压器，宜选用自冷式、
华源电力电气知识讲座 第一部分
并网电站电气设备原理及应用
前言
• 本讲座课件介绍华源电力公司电力系统设备组成及部分设备名称解释。
介绍了发输变系统组成和功能。本讲座内容为读者提供的信息仅为了
解性内容。本讲座分为设备专有名词介绍和系统组成两部分内容。本
讲座内容兼有文本、图片内容课件和CAD图纸组成。更深层次内容讲
电线路的主要支撑结构。 7、导线
通过电流的单股线或不相互绝缘的多股线组 成的绞线。 8、横担
电线杆顶部横向固定的角铁，上面有瓷瓶， 用来支撑架空电线的。作用：用来安装绝缘子 及金具，以支承导线、避雷线，并使之按规定
保持一定的安全距离。
9、绝缘子 是用来支持和固定母线与带电导体、并使带电 导体间或导体与大地之间有足够的距离和绝缘。 绝缘子应具有足够的电气绝缘强度和耐潮湿性能。