屋頂分布式光伏發(fā)電示范項目實施方案(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 24134 24327 23748 23748 23776 24272 23693 23170 六月25972 26934 26469 27120 26841 27182 27399 26748 26748 26779 27337 26686 26096 七月26458 27437 26963 27627 27343 27690 27912 27248 27248 27279 27848 27185 26584 八月26943 27941 27458 28134 27844 28198 28424 27748 27748 27780 28359 27683 27072 九月22817 23662 23253 23825 23580 23880 24071 23498 23498 23525 24016 23444 22926 十月21118 21900 21521 22051 21824 22101 22278 21748 21748 21773 22228 21698 21218 十一月20389 21144 20779 21291 21071 21339 21510 20998 20998 21023 21461 20950 20487 十二月21603 22403 22016 22558 22326 22610 22790 22248 22248 22274 22739 22197 21706 平均22513 23347 22944 23508 23266 23562 23750 23186 23186 23213 23697 23132 22621 圖35**廠區(qū)全年分時段統(tǒng)計負(fù)荷曲線圖 電網(wǎng)接入情況 示范區(qū)電力系統(tǒng)概況1）江蘇電網(wǎng)概況江蘇電網(wǎng)是華東電網(wǎng)的重要組成部分，到2006年底，江蘇電網(wǎng)總裝機(jī)容量53040MW（含望亭電廠，不含陽城電廠），其中統(tǒng)調(diào)電廠89座，機(jī)組285臺，裝機(jī)容量共47600MW。至2006年底，江蘇電網(wǎng)擁有：500 kV變電所（含開閉所）22座，變壓器35臺（組），主變壓器總?cè)萘?7250MVA；500kV 線路81條，總長度7412km（含省際聯(lián)絡(luò)線和陽城送出專線）；220kV變電所（含開閉所）258座，變壓器469臺，主變壓器總?cè)萘?5700MVA；220kV線路682條，總長度13520km。目前220kV電網(wǎng)仍是江蘇省的主要電網(wǎng)，原有的8條與相鄰省、市聯(lián)絡(luò)的220kV線路已全部斷開。由此可見，近年來江蘇省電力電量一直呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。但是，現(xiàn)狀江蘇電網(wǎng)存在一些不足，主要包括：電力供求不平衡，能源供應(yīng)協(xié)調(diào)壓力加大，500kV主網(wǎng)潮流分布不均衡，部分地區(qū)高峰時段電力供應(yīng)嚴(yán)重不足，斷路容量增長過快。2）某電網(wǎng)概況某電網(wǎng)處于蘇南電網(wǎng)中部，占據(jù)樞紐地位，是江蘇電網(wǎng)的重要組成部分。某電網(wǎng)的供電范圍包括某市區(qū)（含原武進(jìn)市）及所轄金壇、溧陽二市。某市電網(wǎng)受進(jìn)電源（見圖37）主要構(gòu)成是：某市范圍內(nèi)華電戚墅堰發(fā)電有限公司和鎮(zhèn)江諫壁發(fā)電有限公司的7條220kV線路、三峽電站到武進(jìn)的2條500 kV線路、揚州江都變的2條500 kV線路、宜興東善橋2條500 kV線路等。圖37 某輸送電網(wǎng)概況2006年某市全社會最高供電負(fù)荷為3557MW，h，%、%。統(tǒng)調(diào)用電量（供電量）h，統(tǒng)調(diào)最大負(fù)荷為3350MW，%、%。2007年全市全社會最大負(fù)荷約3885MW，統(tǒng)調(diào)最大負(fù)荷約3728MW。，其中某電廠1200MW、戚墅堰電廠440MW、戚廠燃機(jī)780MW，沙河抽水蓄能100MW、（，非統(tǒng)調(diào)339MW）。市區(qū)（含武進(jìn)）（，非統(tǒng)調(diào)273MW）。2006年某電網(wǎng)的最高運行電壓為500kV，擁有500kV變電站2座，主變4臺，總?cè)萘?500MVA，500kV線路直流1條、交流17條，線路總長度約327km。某電網(wǎng)目前仍以220kV電網(wǎng)為主干電網(wǎng)，有220kV變電站23座，主變41臺，總?cè)萘?540MVA（另有220kV用戶變電站2座，容量330MVA），220kV線路63條，長度約936km（含用戶線路）。某電網(wǎng)的特點如下：① 華東、江蘇電網(wǎng)北電南送、西電東送的交匯點，500kV系統(tǒng)短路水平較高，電網(wǎng)接線密集；② 電網(wǎng)發(fā)供不能自我平衡，所缺電力主要從500kV變電站和鎮(zhèn)江諫壁電廠受進(jìn)；③ 常武220kV電網(wǎng)高度密集，短路電流水平接近50kA，500kV晉陵變電站投運后常武220kV電網(wǎng)武南、武北分片運行，有效控制了短路電流?！笆濉逼陂g，江蘇省電力公司與某市政府將根據(jù)某經(jīng)濟(jì)社會和城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)，共同為加快某電網(wǎng)發(fā)展努力。重點推進(jìn)500千伏溧陽輸變電工程的建設(shè)和500千伏某南輸變電工程的前期工作；加快推進(jìn)220千伏常化、新龍、丫河、金壇洮湖、溧陽東郊等一批重點輸變電工程，加強(qiáng)某市北部新城、科教城、新北工業(yè)園、武進(jìn)高新區(qū)等重點發(fā)展區(qū)域電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)，形成以堅強(qiáng)500千伏電網(wǎng)為核心，220千伏電網(wǎng)靈活可靠、分區(qū)運行的目標(biāo)網(wǎng)架，城鄉(xiāng)電網(wǎng)供應(yīng)能力顯著增強(qiáng)。通過“十二五”的建設(shè)，新增35千伏及以上變電容量1769萬千伏安，線路1528公里。某電網(wǎng)已基本形成了“網(wǎng)架結(jié)構(gòu)合理、供電安全可靠、運行經(jīng)濟(jì)靈活、電能質(zhì)量合格、降損節(jié)能增效、技術(shù)可靠先進(jìn)”的堅強(qiáng)電網(wǎng)。本項目中光伏電站所發(fā)電量全部送入江蘇省某電網(wǎng)。1）系統(tǒng)接入方案太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件、直流監(jiān)測配電箱、并網(wǎng)逆變器、計量裝置及上網(wǎng)配電系統(tǒng)組成。太陽能通過光伏組件轉(zhuǎn)化為直流電力，通過并網(wǎng)逆變器，將直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波電流。項目建設(shè)點為新北區(qū)**廠房機(jī)械有限公司廠區(qū)，兩個區(qū)域各分散用戶自身耗電很大，采用中壓就近并網(wǎng)，新增輸電線路的投資較小，接入系統(tǒng)條件較好，電力輸送損耗較小，太陽能光伏發(fā)電就近消化。本項目位于某新北區(qū)**廠房機(jī)械有限公司廠區(qū)，區(qū)域各屋頂集中裝機(jī)容量為 10MWp，最大發(fā)電功率為10MWp，根據(jù)國家電網(wǎng)公司《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》（Q/GDW 6172011）和江蘇省電力公司《光伏電站接入系統(tǒng)導(dǎo)則》等相關(guān)光伏電站接入電網(wǎng)網(wǎng)技術(shù)規(guī)定，該項目已經(jīng)屬于中大型光伏并網(wǎng)電站，應(yīng)接入10kV～35kV電壓等級電網(wǎng)。以各區(qū)域廠房屋頂裝機(jī)容量為基準(zhǔn)，每個廠房為一個發(fā)電子系統(tǒng)，每個發(fā)電子系統(tǒng)以太陽能電池組件直流匯流箱逆變器發(fā)電模塊構(gòu)成，以一路6kV電纜接入廠區(qū)6kV配電室。光伏組件陣列、直流匯流箱就地布置在屋面，逆變器布置在每個子系統(tǒng)附近的地面上，升壓變壓器位于廠區(qū)變電站附件。圖38 光伏發(fā)電主系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)圖某**廠房機(jī)械有限公司廠區(qū)為110kV總變電所，廠區(qū)由110kV永寶線和35kV寶軋線供電，總?cè)萘繛?9000kVA，光伏電站為新建工程，擬定采用專線方式接入動力產(chǎn)業(yè)園變電所6kV進(jìn)線側(cè)，容量10000kVA，%，由于**廠房屬于高耗能重工企業(yè)，企業(yè)用電符合始終處于高位（），因此光伏電站接入可以被廠區(qū)完全消耗掉。廠區(qū)采用6kV三段母線供電方式，1主變?yōu)?10kV/6kV 16000kVA供電，2主變?yōu)?5kV/6kV 5000kVA供電，3主變?yōu)?10kV/6kV 8000kVA光伏電站采用各就近屋頂分區(qū)域接入廠區(qū)6kV母線，接入容量以2500kVA為一個單位。無功自動補(bǔ)償成套裝置應(yīng)具備分相補(bǔ)償，自動過零投切功能，分相補(bǔ)償容量不小于總補(bǔ)償容量的40%。容性無功容量可以補(bǔ)償光伏電站滿發(fā)時站內(nèi)匯集系統(tǒng)、主變壓器的全部無功和光伏電站送出線路的一半感性無功之和；感性無功容量能夠補(bǔ)償光伏電站送出線路的一半充電無功功率。在總變電所計量柜上新裝一主一付兩只計量表，構(gòu)成雙向計量。2）系統(tǒng)接入后對原先電網(wǎng)影響分析由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的一些特點，發(fā)電裝置接入電網(wǎng)時對系統(tǒng)電網(wǎng)有一定的不利影響。本項目中發(fā)電裝置的總裝機(jī)容量在系統(tǒng)中所占比例較小，并網(wǎng)過程中對系統(tǒng)電網(wǎng)的影響及主要解決方案如以下幾個方面：① 電壓波動太陽能光伏發(fā)電的實際輸出功率隨光照強(qiáng)度的變化而變化，白天光照強(qiáng)度最強(qiáng)時，發(fā)電裝置輸出功率最大，夜晚幾乎無光照以后，輸出功率基本為零。因此，除設(shè)備故障因素以外，發(fā)電裝置輸出功率隨日照、天氣、季節(jié)、溫度等自然因素而變化，輸出功率極不穩(wěn)定。我們應(yīng)考慮最嚴(yán)重情況下，系統(tǒng)最大輸出功率時突然切機(jī)對系統(tǒng)接入點電壓造成的影響。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，光伏系統(tǒng)和電網(wǎng)接口處的電壓允許偏差應(yīng)符合GB12325的規(guī)定，光伏發(fā)電接入系統(tǒng)時，應(yīng)采取必要措施，使投切時系統(tǒng)電壓波動滿足國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并以+5%～5%進(jìn)行校核。本系統(tǒng)總的發(fā)電功率占電網(wǎng)供電量的比例較小，因此不會對電網(wǎng)造成影響的可能性不大。② 高次諧波太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)通過光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電能，再通過并網(wǎng)型逆變器將直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波電流，再經(jīng)一次升壓后并入電網(wǎng)，在將直流電能經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換為交流電能的過程中，會產(chǎn)生高次諧波。本項目中光伏發(fā)電系統(tǒng)采用集中并網(wǎng)型逆變器。光伏發(fā)電的每臺并網(wǎng)型逆變器逆變后諧波總畸變率完全滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波（GB/T1454993）》的規(guī)定。本系統(tǒng)選擇使用的逆變器的總電流波形畸變率，在額定功率時4%，完全符合要求。③ 無功平衡，基本上為純有功輸出，針對國網(wǎng)新標(biāo)準(zhǔn)的要求，本次工程采用集中并網(wǎng)逆變器，具有一定的提供無功功率的能力，有功功率可在+～。④ 系統(tǒng)自動化運行本系統(tǒng)為智能化系統(tǒng)，全自動運行，并且設(shè)計有較為全面的自身和負(fù)載保護(hù)功能，因此，系統(tǒng)的運行管理較為簡單，無需專業(yè)人員值班，只需有人值守，定時巡視。逆變器：全智能化，LCD液晶點陣模塊顯示或觸摸屏顯示，可在海拔5000米以下使用。系統(tǒng)保護(hù)功能：輸入接反保護(hù)、輸入欠壓保護(hù)、輸出過載保護(hù)、輸出短路保護(hù)、過熱保護(hù)。本項目系統(tǒng)為6kV接入公用電網(wǎng)，同時配置低周低壓解列裝置，裝置安裝于光伏并網(wǎng)線路的系統(tǒng)側(cè)同時系統(tǒng)設(shè)計具有高可靠性、高效率。系統(tǒng)核心設(shè)備的智能化設(shè)計、高可靠性、全面的保護(hù)功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的全自動運行，讓系統(tǒng)的運行、管理、維護(hù)工作變得非常簡單。⑤ 系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)逆變器具有設(shè)計有較好的保護(hù)功能，包括孤島效應(yīng)保護(hù)、過載保護(hù)等，出現(xiàn)孤島故障時與系統(tǒng)側(cè)備用電源自動切入裝置、自動重合閘相互配合。由于系統(tǒng)不提供短路電流保護(hù)，因此僅在系統(tǒng)側(cè)配置自動空氣開關(guān)相應(yīng)的保護(hù)。⑥ 線路保護(hù)對于**廠房機(jī)械有限公司廠區(qū)通過T接方式接入6kV園區(qū)公用電網(wǎng)，在光伏電站側(cè)和系統(tǒng)電源側(cè)配置電流速斷和過流保護(hù)。具體接入系統(tǒng)方案以電網(wǎng)公司并網(wǎng)接入方案的評審意見為準(zhǔn)。 發(fā)電計量系統(tǒng)配置方案。 數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)配置方案數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)是指通過安裝數(shù)據(jù)計量和采集裝置，同時對采集到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，并由專業(yè)的軟件進(jìn)行展示和監(jiān)控、分析，而且采用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸手段，將數(shù)據(jù)實時、在線上傳給國網(wǎng)電科院數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心是接收示范項目上傳的監(jiān)控數(shù)據(jù)，并進(jìn)行匯總、分析和展示等。1）數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖光伏電站數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集單元、內(nèi)網(wǎng)、服務(wù)器、操作站等組成。數(shù)據(jù)采集單元采集逆變器、環(huán)境監(jiān)測儀、多功能儀表和電能質(zhì)量監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通過企業(yè)內(nèi)部劃分網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)保存在服務(wù)器中。通過操作站可以對監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和分析。圖39監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2）監(jiān)控內(nèi)容l 環(huán)境監(jiān)測儀上傳溫度、風(fēng)速、光照強(qiáng)度，以及監(jiān)測儀的運行狀態(tài)，包括設(shè)備啟動、運行、停止、故障、報警等狀態(tài)。另外。由組件傳感器上傳所有光伏組件的組件溫度。l 匯流箱上傳太陽能光伏組件當(dāng)前的電流，電壓，功率，以及匯流箱的當(dāng)前運行狀態(tài)，包括工作、異常、維修、耗能數(shù)據(jù)。l 逆變器上傳當(dāng)前逆變器的直流側(cè)電流電壓功率，交流側(cè)電流電壓功率，總功率以及設(shè)備啟動、運行、停止、故障、報警、機(jī)內(nèi)溫度、時鐘等狀態(tài)。l 電能質(zhì)量檢測儀上傳頻率、電壓、電流，總的有功、無功功率、功率因素，電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡度，諧波包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波含有率、幅值、相位、有功、無功等數(shù)據(jù)。l 多功能儀表盤上傳數(shù)據(jù)包括儲能電站數(shù)據(jù)：生產(chǎn)運行參數(shù)（交\直流充放電壓電流、交\直流充放功率、頻率、充放電電量、充放電功率，充放電時間、存儲電量參數(shù)）以及設(shè)備啟動、運行、停止、故障、報警、機(jī)內(nèi)溫度、時鐘等狀態(tài)數(shù)據(jù)。防止誤操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)：電氣設(shè)備的運行參數(shù)、保護(hù)狀態(tài)，設(shè)備啟動、運行、停止、故障、報警、保護(hù)動作情況等狀態(tài)。繼電保護(hù)數(shù)據(jù)：斷路器、重合閘裝置等電氣設(shè)備的運行參數(shù)、繼電保護(hù)狀態(tài)，設(shè)備啟動、運行、停止、故障、報警、繼電保護(hù)動作情況等狀態(tài)。3）數(shù)據(jù)綜合管理和處理l 將采集到的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)（發(fā)電量，報警，環(huán)境數(shù)據(jù)、故障等）在監(jiān)控系統(tǒng)中采用多種方式（圖形、Dashboard、報表等）來進(jìn)行展示。l 在采集得到的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對發(fā)電量，電能質(zhì)量、故障信息進(jìn)行統(tǒng)計，提供日、月、年報表。l 對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和處理，進(jìn)行發(fā)電量，電能質(zhì)量，環(huán)境等各種因素綜合分析。l 結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，提供發(fā)電量、故障多種(貝葉斯、決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))預(yù)測模型。l 對光伏生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行管理。錄入和查詢生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)量、運行參數(shù)、以及故障、維修情況。l 對于生產(chǎn)故障的報警信息，自動以郵件或者短信方式發(fā)送到相關(guān)管理人員。對系統(tǒng)用戶進(jìn)行權(quán)限分配和管理，自上而下的對系統(tǒng)進(jìn)行管理和操作。4）數(shù)據(jù)上報方案數(shù)據(jù)被采集后需要采用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸手段，將數(shù)據(jù)實時、在線上傳給國網(wǎng)電科院數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心是接收示范項目上傳的監(jiān)控數(shù)據(jù)，并進(jìn)行匯總、分析和展示等。①上送數(shù)據(jù)上送的數(shù)據(jù)主要包括氣象環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、光伏電站并網(wǎng)點運行數(shù)據(jù)、光伏逆變器運行數(shù)據(jù)、匯流箱數(shù)據(jù)等。l 光伏電站氣象環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)：太陽總輻射、直接輻射、散射輻射、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、電池板溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓。