寿光科合能源恒华实业5.5MW接入方案.pdf
23页
科合能源寿光恒华实业有限公司5.5MWp光伏发电项目 科合能源寿光恒华实业有限公司5.5MWp光伏发电项目 接 入 系 统 方 案 国网山东省电力公司潍坊供电公司经济技术研究所 2017 年 1 月 潍坊 3 批 准： 审 定： 校 核： 编 制： 1 目 录 1 设计依据、设计范围、设计原则 . 3 1.1 设计依据 . 3 1.2 设计范围和设计原则 3 2 接入系统方案 4 2.1 工程概况 . 4 2.2 太阳能电池组件及逆变器选择 4 2.3 接入系统方案 6 2.4 短路计算 . 10 2.5 电气主接线及电气设备选择 10 2.6 本工程对电力系统的影响 12 3 系统二次部分 . 14 3.1 系统保护及自动装置 14 3.2 系统电能计量 16 3.3 投资估算 . 16 4 调度自动化 . 17 4.1 调度关系 . 17 4.2 配置及要求 . 17 4.3 投资估算 . 17 5 系统通信 18 5.1 系统概述 . 18 2 5.2 通信方案 . 18 5.3 通信设备供电 18 5.4 设备清单 . 18 6 结论 19 6.1 接入系统方案 19 6.2 系统一次对电厂的主要技术要求 19 6.3 系统继电保护 20 6.4 调度自动化 . 21 6.5 系统通信 . 21 6.6 接入系统方案投资估算 21 3 1 设计依据、设计范围、设计原则设计依据、设计范围、设计原则 1.1 设计依据设计依据 《潍坊电网“十三五”配网规划报告》 《寿光市恒华实业有限公司 5.5MWp 屋顶分布式并网光伏电站项目 申请报告》 1.2 设计范围和设计原则设计范围和设计原则 本工程为屋顶式并网光伏发电工程，由寿光中辉能源有限公司投资 建设。
规划容量为 5.5MWp ，按规划规模一次建成，计划 2017 年建成投 产，本报告设计水平年取 2017 年 本报告根据《潍坊电网“十三五”配网规划报告》 ，同时结合寿光 市恒华实业有限公司的实际情况，提出合理的接入电压等级及接入系统 方案，根据接入系统方案，进行相应的系统继电保护、调度自动化及系 统通信的方案设计，并进行投资估算 本报告主要遵循的技术规程规范有： 《光伏发电站接入电力系统技术规定》 （GB/T 19964-2012） 《分布式电源接入配电网设计规范》 （Q/GDW 11147-2013） 《分布式电源接入系统设计内容深度规定》 （Q/GDW 11148-2013） 《分布式电源接入电网运行控制规范》 （NB/T 33010-2014） 《分布式电源接入电网监控系统功能规范》 （NB/T 33012-2014） 《分布式电源接入配电网技术规定》 （NB/T 32016-2013） 《光伏电站接入电网技术规定》 （Q/GDW617-2011） 《光伏系统并网技术要求》 （GB/T 19939-2005） 4 《电力系统安全稳定导则》 （DL 755－2001） 《继电保护和安全自动装置技术规程》 （GB14285-2006） 《电力系统调度自动化系统设计内容深度规定》 （DL/T 5003-2005） 《电力系统通信系统设计内容深度规定》 （DL/5391-2007） 《城市电力网规划设计导则》 （Q/GDW 156-2006） 《分布式电源接入电网技术规定》 （Q/GDW480-2010） 2 接入系统方案接入系统方案 2.1 工程概况工程概况 本工程项目位于山东省寿光市洛城街道寿光市恒华实业有限公司 院内。
建设的 5.5MWp 太阳能光伏电站，所发电量全额上网，发电单元 布置分布在厂内相邻的屋顶， 考虑到光伏阵列的分布位置， 拟采用 285Wp 太阳能光伏组件， 使用500kW光伏并网逆变器 厂内升压变将电压由315V 升至 10kV以 10kV 电压等级接入系统 2.2 太阳能电池组件及逆变器选择太阳能电池组件及逆变器选择 太阳能是人类取之不尽的可再生能源，也是清洁能源，不产生任 何的环境污染在太阳能的有效利用当中；太阳能光电利用是近些年来 发展最快，最具活力的研究领域为此人们研制和开发了太阳能电池 制造太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材 料吸收光能后发生光电转换 标准测试条件下的电性能参数（STC） 最大功率 Pm (W) 285 开路电压 Voc (Voc) 37.84 5 短路电流 Isc (A) 9.04 峰值功率电压 Vmp(V) 30.81 峰值功率电流 Imp (A) 8.44 组件效率 ŋc (%) ≥15.9 功率公差（W） 0~+5 W 标称工作温度 (NOCT) -40℃~+85℃ 最大系统电压 (V) 1000VDC 最大保险丝额定电流 (A) 15A 组件应用等级 Class A 标准测试条件（STC）1000W/m2,电池片温度=25℃，大气质量 AM1.5 本工程拟采用与屋面平行的固定倾角安装方式，综合考虑发电量、 运营维护、屋顶承受能力及建设规模，正南布置。
结合太阳能场区组件布置情况，本厂区的的配置为：共有 6 个升压 变电单元，变压器容量为 1000kVA，500kVA，安装 500kW 逆变器，逆变 器具体参数如下： 逆变器选型参数 500kW 最大输入功率 560kW 最大输入电压 1000V 启动电压 500V 最低工作电压 460V 最大输入电流 1220A MPPT 输入电压范围 460~850V 峰值效率 99.00% 6 2.3 接入系统方案接入系统方案 2.3.1 周边电网情况：周边电网情况： 寿光恒华实业有限公司光伏电站附近有 10kV 六合线，导线型号为 JKLGYJ-10-240， 该导线最大输送容量 9.29MVA； 附近公用变电站为 110kV 尧河站，距离约 2 公里尧河站现有主变容量 63+63MVA，电压等级 110/35/10kV 10kV 采用单母线二分段接线，出线间隔 26 个，出线 15 回，备用 11 回 欧洲效率 98.70% 额定交流输出功率 500 kW 最大输出电流 1008A 额定交流输出电压 315V 额定交流频率 50Hz 电流波形畸变率 3%（额定功率） 功率因数 0.9(超前)~0.9（滞后） 过载保护 有 反极性保护 有 过电压保护 有 其他保护 有 工作环境温度范围 -30～+65℃ 相对湿度 0～95% 防护类型/防护等级 IP21 散热方式 强制风冷 尺寸(mmxmmxmm) 1005×1915×835 7 2.3.2 推荐方案推荐方案 根据本工程的建设规模，厂址周边电网概况及《分布式电源接入电 网技术规定》200kW 以上分布式电源接入 10kV 及以上电压等级电网，提 出如下接入系统方案： 方案一：方案一：光伏电站以 10kV 电压等级 T 接接入 110kV 尧河站 采用 10kV 电压等级接入系统，光伏发电组件共分 6 个方阵,光伏电 站配置 1000kVA 升压变 5 台，500kVA 升压变 1 台，厂内升压变将电压由 315V 升至 10kV，接入站内 10kV 配电装置后,再通过 1 回 10kV 架空集电 线路 T 接至尧河站 10kV 六合线。
10kV 六合线，导线型号为 JKLGYJ-10-240，该导线最大输送容量 9.29MVA，满足本光伏电站输送要求新建 T 接线路长度约 0.5km，线路 长度以线路专业测量为准， 导线型号选取 JKLGYJ-10-150 或同等输送容 量电缆，该导线最大输送容量 7.59MVA方案一接入示意图如下所示： 8 方案二：方案二：光伏电站以 10kV 电压等级专线接入 110kV 尧河站 以 10kV 电压等级接入系统，光伏发电组件共分 6 个方阵,光伏电站 配置 1000kVA 升压变,5 台，500kVA 升压变 1 台，厂内升压变将电压由 315V 升至 10kV，接入站内 10kV 配电装置后,再通过 1 回 10kV 架空集电 专线线路接入尧河站 10kV 母线，本方案需占用 110kV 尧河站 1 个 10kV 带线路 PT 出线间隔 新建专线线路长度约 2km，线路长度以线路专业测量为准，导线型 号选取 JKLGYJ-10-150 或同等输送容量电缆，该导线最大输送容量 7.59MVA，满足光伏电站输送要求方案二接入示意图如下所示： 9 方案比较：技术比较与送出部分投资估算。
由于光伏电站容量较小，对系统电压及潮流影响轻微，且方案一、 方案二的线路输送容量都能满足光伏电站的输送要求 光伏电站工程送出部分投资估算，见表 2.3-1 表 2.3-1 光伏电站系统一次送出投资估算表 工程名称 本期工程建设项目 单位 投资估算（万元） 本期工程建设项目 单位 投资估算（万元） 造价 造价 线路工程 方案 1、 光伏电站 T 接至六合线距离 0.5 公里，导线型号 JKLGYJ-10-150 15 7.5 方案 2、光伏电站至尧河站专线线路 2 公里，导线型号 JKLGYJ-10-150 15 30 10 根据以上技术经济分析，方案二的投资远远大于方案一，且损耗较 方案一大，因次报告推荐方案一即光伏电站以 10kV 电压等级 T 接接入 110kV 尧河站作为本项目的接入系统方案 2.4 短路计算短路计算 2.4.1 计算依据计算依据 1) 110kV 尧河站，电压等级为 110/35/10kV，主变容量 63+63MVA； 2) 同期接入尧河站的发电项目: 寿光科合能源有限公司 5.6MW 分 布式光伏发电项目 2.4.2 计算结果计算结果 经计算，接入电网系统内相关变电站 110kV 母线最大运行方式下短 路电流计算结果如下： 短路点 两台主变低压侧分 列运行三相短路电流 两台主变低压侧并 列运行三相短路电流 设备开断电流 尧河站 110kV 8.356 kA 8.648 kA 40 kA 35kV 12.017 kA 12.272 kA 31.5 kA 10kV 24.369 27.772 kA 40/31.5 kA 经计算， 光伏电站接入满足 110kV 尧河变电站断路器开断电流要求， 变电站现有设备无需更换。
2.5 电气主接线及电气设备选择电气主接线及电气设备选择 2.5.1 主变选型主变选型 根据本工程可研报告，分布式电站拟选用 5 台 1000kVA 变压器，1 台 500kVA 变压器，变压器型式为： 11 额定容量：1000kVA； 500kVA； 电压比：10±2×2.5%/0.315kV/0.315kV； 短路阻抗：按 6%考虑； 接线组别：D，Yn11，Yn11 升压变压器中性点按不接地方式考虑 2.5.2 电气主接线电气主接线 建议光伏电站 10kV 配电装置采用单母线接线方式，电气主接线见 下图： 2.5.3 无功补偿无功补偿 本光伏电站建设容量 5.5MWp ，采用 10kV 并网根据《光伏电站接 入电网技术规定》 （Q/GDW617-2011） ，本光伏电站须具备无功功率和电 压调节能力，其输出有功功率大于其额定功率的 50%时，功率因数应不 小于 0.98（超前或滞后） ，输出有功功率在 20%-50%之间时，功率因数 应不小于 0.95（超前或滞后） 12 2.6 本工程对电力系统的影响本工程对电力系统的影响 本工程与常规电源相比，具有很多不同点， 如具有分布式电源的 明显特征、采用并网逆变器将直流电转换为交流电等特点。
（1）孤岛效应 本工程为小型光伏电站，作为分布式电源通过并网逆变器并网，要 求其应具备快速检测孤岛且立即断开与电网连接的能力 孤岛效应是指当电力公司的供电因故障或停电检修而跳闸时（例如 大电网停电） ，并网发电系统未能及时检测出停电状态而将自身切离供 电网络，而形成由并网发电系统和周围负载组成的一。
