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1、2MW渔光互补光伏电站项目工程建设方案1.1 设计依据本项目各部分的设计严格遵循和参考以下规范、标准：(1) 太阳能电池组件制造、试验和验收可参考如下标准：GB/T 6497-1986 地面用太阳电池标定的一般规定GB/T 9535-1998(IEC61215) 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型GB/T 18210-2000 晶体硅光伏（PV）方阵I-V特性的现场测量GB/T 18479-2001 地面用光伏（PV）发电系统概述和导则GB/T 12632-1990 单晶硅太阳电池总规范(2) 并网逆变器的制造、试验和验收可参考如下标准：GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 19939-
2、2005 光伏系统并网技术要求GB/T 20046-2006 光伏（PV）系统电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD）GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T 2423.1-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验A：低温试验方法GB/T 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验B：高温试验方法GB/T 2423.9-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验Cb：设备用恒定湿热试验方法GB 4208 外壳防护等级（IP代码）（equ IEC 60529:1998）GB 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则 GB/T
3、14549-1993 电能质量 公用电网谐波GB/T 15543-1995 电能质量 三相电压允许不平衡度(3) 升压系统制造、试验和验收可参考如下标准：GB311.1683 高压输变电设备的绝缘配合，高电压试验技术GB311.788 高压输变电设备的绝缘配合使用导则GB120786 电压互感器GB120787 电流互感器GB198489 交流高压断路器GB198589 交流高压隔离开关和接地开关GB390691 310KV交流金属封闭开关设备GB726187 继电器及继电保护装置基本试验方法GB1103289 交流无间隙金属氧化物避雷器GB5015091 电气装置安装工程电气设备按接试验标准
4、GB1091.1 电力变电器 第1部分 总则GB1091.2 电力变电器 第2部分 温升GB1091.3 电力变电器 第3部分 绝缘水平和绝缘试验GB1091.5 电力变电器 第5部分 承受短路的能力GB/T4942 外壳防护等级（1P代码）GB15166.2 交流高压熔断器 限流式熔断器1.2 光伏电站总体规划本项目装机总容量为2兆瓦，由2个独立的1MW发电单元组成。太阳电池方阵采用固定倾角方式安装在池塘上方，直流逆变为270V（315V）交流后，通过升压至35kV再并入电网。 项目所在地向北约2km处有220kV变电站一座，容量为XXXMVW，因此，电网接入条件良好。 根据站区的场地条件、
5、渔光互补光伏发电工程的特点，站区太阳能板按单元制进行排布，每个单元按鱼塘面积计算采光面积。单个发电单元容量1MW，出线电压0.27（0.315）kV。采用1MW逆变器集装箱和1250kVA箱式变电站为一组配置，就近布置在阵列的边上，以减少电缆的敷设长度。交、直流配电装置均布置在室内，站址出线通过35kV电缆直埋至站外与架空线路相连。1.3 光伏并网发电系统的构成光伏并网发电系统主要由太阳能电池组件、逆变升压设备和电网接入装置三大部分构成。主要设备包括：太阳能电池组件、电池组件安装支架（一般采用镀锌钢或铝型材）、光伏阵列汇流箱、直流配电柜、光伏并网逆变器、升压变压器、高压开关柜及计量装置、系统的
6、通讯和监控装置、系统的防雷及接地装置、设备之间的连接电缆（包括直流侧和交流侧）、土建基础及配电房等辅助设施。1.4 系统总体方案设计对于2MW光伏并网电站系统，本项目采用分块发电、集中并网的方案进行设计，光伏电站设计为2个1MW光伏并网单元组成。每个1MW光伏并网单元的太阳能电池组件按照一定数量串联经光伏阵列汇流箱汇流后，接至2台500kW直流配电柜，分别与2台500kW无隔离变压器型并网逆变器相连，再通过1台箱式变电站（采用双分裂干式变压器）升压至35kV。20个1MW光伏并网单元分成2组，通过2路高压电缆连接至35kV接入站实现集中并网发电功能。35kV接入站是将本系统的2个1MW并网单元
7、输出的电能在35kV段母线统一汇流后，经一台35kV出线开关柜，用架空线送至附近变电站。35kV接入站设备为电力系统成套装置，主要包括：35kV开关柜、进线计量柜、电力系统监控装置等设备。另外，在35kV接入站内还需设计1套电站自用电装置，采用单回路供电方式将35kV通过降压变压器输出0.4kV，50Hz三相交流电，给电站的照明、动力负荷提供电源。图4-1 1MW系统设计框图图4-2 35kV接入站系统框图1.5 太阳能电池组件串并联与安装角度设计 1.5.1 太阳能电池组件的选择本项目选择260型多晶硅太阳能电池组件，主要参数如下：峰值功率：260Wp最大功率点工作电压：30.4V最大功率点
8、工作电流：8.23A短路电流：8.88A开路电压：36.9V工作温度：-40+85最大系统电压：UL:600V/IEC:1000V组件效率：17.1%短路电流温度系数：0.0825%/K开路电压温度系数：-0.4049%/K峰值功率温度系数：-0.4336%/K组件尺寸：1640mm*992mm*40mm重量：20kg 1.5.2 太阳能电池组件的串联设计在设计太阳能电池组件串联时，只有规格相同且安装角度一致的太阳能电池组件才能串联在一起，串联数量需根据光伏并网逆变器的直流输入电压范围进行合理设计，并且需要考虑环境温度对太阳能电池组件工作电压和开路电压的影响。 1.5.3 太阳能电池组件的并联
9、设计本系统1MW固定式光伏组件共有3846件，经过计算，共有20件组件串联的组件串190个。根据方阵排列方式，以及组件峰值工作电流大小，光伏组件阵列接线箱采用12路汇1路比较合适，本系统1MW光伏组件共需18个光伏阵列汇流箱。 1.5.4 太阳能电池组件的并联设计对于固定式光伏系统，一旦安装完成，太阳电池组件倾角就无法改变，因此合理的倾角选择对于固定式光伏发电系统就显得尤为重要了。综合考虑渔光互补平面布置方位（正南向，方位角为0°）发电量、钢结构荷载、水域资源利用率和施工难易程度，通过修正项目区太阳辐射参数，光伏组件安装角度选择为30°。 1.5.5 2MWp项目光伏组件初
10、步排布区域1光伏组件排布图 1.6 1MW并网单元电气设计方案本系统将按照2台500KW无变压器型并网逆变器配置1台0.27/0.27/35kV（1250kVA）双分裂变压器升压至35kV。1MW并网单元主要设备如下：1MW太阳能电池组件（20串200并250Wp多晶硅太阳能电池组件）；18台YL-12汇流箱光伏阵列汇流箱（12进1出，含监控功能）；2台直流防雷配电柜2台SUNFOREST 500KTL并网逆变器；1台35kV箱式变电站（配0.27/0.27/35KV，1250kV双分裂升压变压器）；1套通讯及数据采集装置；1套连接电缆。光伏电站中需要配置升压变压器，将并网逆变器输出的交流电升
11、至高压后传输，减少输电损耗。箱式变电站是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的紧凑式配电设备，适合在户外安装。1.7 电气设备选型 （1）升压变：本工程光伏发电系统安装容量为20MWp，单个1MWp系统逆变器后最大交流输出功率约为1000kW，升压变容量按1000kVA考虑，共20台。采用干式变压器，配温控仪。 （2）所用变：本工程设两台所用变，一台所用工作变为35kV，250kVA，一台所用备用变为10kV，250kVA。共两台，采用干式变压器，配温控仪。 （3）高压开关柜：选用中置式空气绝缘开关柜；1MW单元35kV侧开关柜额定电流按630A选择。1.8 电气
12、设备布置 本太阳能光伏发电工程总装机容量约为20MWp，分为20个子系统建设。每个子系统装机容量约1MWp。每1MW设一个逆变升压子站。 逆变升压子站由汇流柜、逆变器、交直流开关柜、升压变等组成。根据本工程的建设规模，20个逆变升压子站分别布置于太阳能电池方阵中，通过35kV电缆汇集至35kV配电室内。整个20MW电站再设一座综合站房，设有配电装置室、蓄电池室、电容器室、二次设备室、控制室、接待室等。配电装置室内布置35kV开关柜，所用变、380V所用电配电装置、直流屏。二次设备室内布置系统保护柜、故障录波器柜、系统远动及通信装置。1.9电气二次 1.9.1 计算机监控系统综合楼配置计算机监控
13、系统一套，全面监控升压站运行情况。监控系统采集系统电流、电压、功率、开关状态及逆变升压站及其电池组件、汇流箱、直流系统、变压器的温度等信息，采集各支路的发电量。监控系统具有远动功能，根据调度运行的要求，本变电站端采集到的各种实时数据和信息，经处理后可传送至上级调度中心，实现少人、无人值班。每个35kV逆变升压站设子监控一套，并通过网络交换机与综合楼计算机监控系统相连。子监控系统的功能如下：1)逆变器采用微机监控，对各太阳能电池组件及逆变器进行监控和管理，在上显示运行、故障类型、电能累加等参数。由计算机控制太阳能电池组件及逆变器与电力系统软并网，控制采用键盘、LCD和打印机方式进行人机对话，运行
14、人员可以操作键盘对太阳能电池组件及逆变器进行监视和控制。2)太阳能电池组件及35kV逆变升压站设有就地监控柜，可同样实现微机监控的内容。太阳能电池组件、直流汇流箱、35kV逆变升压站均设置保护和监测装置，可以实现就地控制，同时向监控中心发出信号。如：温升保护、过负荷保护、电网故障保护和传感器故障信号。保护装置动作后跳逆变器出口断路器，并发出信号。计算机监控系统可通过群控器实现逆变器的并列运行。群控器控制逆变器的投入与退出，具备同步并网能力，具有均分逆变器负载功能，可降低逆变器低负载时的损耗，并延长逆变器的使用寿命。监控系统通过群控器采集各台逆变器的运行情况。 1.9.2 保护干式变设置高温报警
15、和超温跳闸保护，动作后跳高低压侧开关。升压变高压开关柜上装设测控保护装置。设速断、过流保护、零序过流保护、方向保护。测控保护装置将所有信息上传至监控系统。出线并网开关柜上装设测控保护装置。设过电压保护、低电压保护、过频率保护、欠频率保护。测控保护装置将所有信息上传至监控系统。低压开关具备过电流保护、接地保护功能。 1.9.3 直流系统为了供电给控制、信号、综合自动化装置和继电保护等的电源，综合楼设置110V直流系统。 1.9.4 不停电电源系统为保证光伏电站监控系统及远动设备电源的可靠性，本工程设置一套交流不停电电源装置（UPS），容量为10kVA。1.10 光伏阵列汇流系统设计1.10.1
16、直流系统为了减少电池组件与逆变器之间的连接线和方便日后维护，需要在直流侧配置汇流装置，本系统按分段连接、逐级汇流的方式进行设计，即在室外配置光伏阵列防雷汇流箱（以下简称“汇流箱”），室内配置直流防雷配电柜。汇流箱具有以下特点：1）防护等级IP65，防水、防灰、防锈、防晒、防盐雾，满足室外安装的要求；2）可同时接入12路电池串列，每路电池串列的允许最大电流10A；3）每路接入电池串列的开路电压值可达900V；4）每路电池串列的正负极都配有光伏专用中压直流熔丝进行保护，其耐压值为DC1000V；5）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中压防雷器，选用菲尼克斯品牌防雷器，其额定电
17、流15KA，最大电流30KA；6）直流输出母线端配有可分断的直流断路器20MWp光伏电站共配置360个12进1出光伏直流防雷汇流箱。其中每9只汇流箱接入1面直流配电柜，1面直流配电柜接入1台功率为500kW逆变器。 1.10.2 直流配电柜设计汇流箱输出的直流电通过直流配电柜进行汇流，再与并网逆变器连接，方便操作和维护。直流配电柜安装在室内，主要性能特点如下：1）每个500kW并网单元配置1面直流防雷配电柜；2）每面直流防雷配电柜具有多路输入接口，可接多台汇流箱；3）每路直流输入侧都配有可分断的直流断路器和防反二极管；4）直流母线输出侧都配置光伏专用防雷器，其额定电流15KA，最大电流30KA
18、；5）直流母线输出侧配置1000V直流电压显示表；6）电气原理框图如下图所示： 如上图所示，每台500KW直流防雷配电柜接1台SUNFOREST 500KTL并网逆变器，2MW发电系统配置4台直流防雷柜。1.11 太阳能光伏并网逆变器选择此太阳能光伏并网发电系统设计为2个1MW并网发电单元，每个1MW并网发电单元配置2台型号为500KTL并网逆变器，整个2MWp系统配置4台SUNFOREST 500KTL并网逆变器。晶福源SUNFOREST 500KTL并网逆变器运用三相桥式变换原理，将光伏阵列输出直流电压变换为三相交流电，经滤波器滤波变成正弦波交流电，接着通过外置的双分裂三相干式变压器隔离升
19、压（根据接入电网的要求，变压器另配，本系统升压至35kV）后并入电网发电。为了使光伏阵列以最大功率发电，在直流侧使用了先进的MPPT算法。SUNFOREST 500KTL电路拓扑结构图（1）并网逆变器的主要性能特点²采用32为数字信号处理器作为控制CPU，运用带模糊控制的SPWM调制策略，经过优化的最大功率点跟踪技术可以保证设备的高效输出；²自主研发的无差拍电流控制技术，最大程度保证输送到电网的电能质量；²采用新型矢量控制技术，可以抑制三相不平衡对系统的影响，并同时提高直流电压利用率，拓展了系统的直流电压输入范围；²采用国际先进的优质的IGBT功率模块，
20、有效地降低了开关损耗与导通损耗，提高系统的效率；²使用全光纤驱动技术，避免了系统的误触发并大大降低了电磁干扰对系统的影响，从而增强了整机的稳定性与可靠性；²具有直流输入手动分断开关、交流电网手动分断开关和紧急停机操作按钮，便于维护和操作；²具有先进的孤岛效应检测和保护方案，以及完善的监控功能；²具有过载、短路、电网过欠压、电网过欠频等保护及告警功能；²适应中国电网电压波动较大的特点；²智能型触摸屏人机操作界面，多语种显示菜单，图形化的界面经过人机工程学设计，方便用户及时掌握系统的整体信息，包括各项运行数据、历史数据、发电量数据、二氧化
21、碳减排，以及发电功率曲线等信息；²可提供RS485或Ethernet（选配）远程通讯接口。其中RS485遵循Modbus通讯协议；Ethernet（选配）接口支持TCP/IP协议 ，支持动态(DHCP)或静态获取IP 地址；²按照IEEE1547、UL1741等国际标准要求进行产品设计;²具有中国权威检测机构电力科学研究院出具的检测报告，以及意大利DK5940入网证书。（2）技术参数逆变器技术参数（1）型号500KT最大太阳电池阵列功率550000Wp最大阵列开路电压1000Vdc太阳电池最大功率点跟踪（MPPT）范围450Vdc820直流输入路数12路最大阵列输
22、入电流1200A额定交流输出功率500KW最大效率97.30%欧洲效率96.60%总电流波形畸变率<3%（额定功率时）功率因数0.99（额定功率时）电网电压范围360-440VAC额定电网频率50/60Hz允许电网频率范围4751.5Hz/5761.5Hz夜间自耗<100W保护功能极性反接、电网过压、电网欠压、电网过频、电网欠频、短路、孤岛效应、过热、过载、接地故障等保护通讯接口 RS485(标配)；Ethernet（选配）；GPRS（选配）尺寸 (W x H x D)3100 x 900 x 1850mm重量3200kg使用环境温度2555使用环境湿度095%，不结露海拔高度60
23、00米质保年1.12 35kV高压配电装置35kV配电装置选用户内金属封闭开关设备，采用加强绝缘结构，一次元件主要包括断路器、操动机构、电流互感器、避雷器等，采用抽出式安装，为单母线接线方式，运行灵活、供电可靠。1.13 电缆敷设及电缆防火高、低压配电室电缆采用电缆沟敷设，控制室电缆采用电缆沟、活动地板下、穿管和直埋的敷设方式；太阳能电池板至汇流箱电缆主要采用太阳能板下敷设电缆槽盒的方式；汇流箱至箱变间的电缆采用电缆槽盒和电缆沟相结合的敷设方式；箱式变电站至35kV配电装置的电缆主要采用电缆沟的方式敷设。低压动力和控制电缆拟采用ZRC级阻燃电缆，消防等重要电缆采用耐火型电缆。控制室电子设备间设活动地板，35kV配电室、所用电室及箱式变电站设电缆沟，其余均采用电缆穿管或直埋敷设。电缆构筑物中电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开孔部位，电缆贯穿墙、楼板的孔洞处，均应实施阻火封堵。电缆沟道分支处、进配电室、控制室入口处均应实施阻火封堵。