泰國曼谷8MWp光伏電站工程技術(shù)方案20130603

1、泰國曼谷8MWp光伏電站工程技術(shù)方案2013年06月目 錄1項目概述12總體設(shè)計12.1系統(tǒng)組成12.2設(shè)計依據(jù)13詳細方案設(shè)計23.1光伏發(fā)電系統(tǒng)2光伏系統(tǒng)概述23.1.2 1MWp光伏分系統(tǒng)2并網(wǎng)逆變器選型3光伏組件的選型及設(shè)計5光伏防雷匯流箱設(shè)計7直流配電柜設(shè)計83.1.7 10kV升壓箱變（美式箱變）9光伏監(jiān)控系統(tǒng)11光伏系統(tǒng)接入16環(huán)境監(jiān)測設(shè)計173.1.11 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的防雷及接地184設(shè)備清單185.項目組織及人員安排206.施工206.1 技術(shù)準(zhǔn)備206.2 現(xiàn)場準(zhǔn)備216.3 項目管理、溝通與協(xié)調(diào)216.4 工程施工流程216.5 實施進度計劃22施工質(zhì)量管理22安全文明施

2、工措施231項目概述太陽能發(fā)電是一種清潔可再生能源，與其他形式的發(fā)電技術(shù)相比，具有一系列特有的優(yōu)勢，主要為：(1) 太陽能取之不盡，用之不竭，地球表面接受的太陽輻射能，足夠滿足目前全球能源需求的1萬倍。只要在全球4%的沙漠上安裝太陽能光伏系統(tǒng)，所發(fā)電力就可以滿足全球的需要。太陽能發(fā)電安全可靠，不會遭受能源危機和燃料市場不穩(wěn)定的沖擊。(2) 太陽能隨處可得，可就近供電，不必長距離輸送，避免了長距離輸電線路上的電能損失。(3) 太陽能不用燃料，運行成本很低。(4) 太陽能發(fā)電沒有運動部件，不易損壞，維護簡單，特別適合無人值守情況下使用。(5) 太陽能在發(fā)電環(huán)節(jié)不產(chǎn)生任何廢棄物，沒有噪聲，對大氣環(huán)境

3、無不良影響，是理想的清潔能源。(6) 太陽能發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，方便靈活，而且可以根據(jù)負(fù)荷的增減，任意添加或減少太陽電池方陣容量，避免浪費。本工程站址位于泰國曼谷。曼谷(Bangkok)，在泰語里是"天使之都"的意思，有“佛廟之都”之譽，是泰國的政治、經(jīng)濟、文化和交通中心，被列為東南亞第二大城市。兩千多年前，曼谷原是一片被人稱為"泥海"的沼澤地。1782年，泰國國王拉瑪一世將都城遷到曼谷，用記錄佛教經(jīng)典的巴利文給新首都起了一個長名，將許多美好的稱號都加在這個新首都名字上，泰國人簡稱其為"共臺甫"，而外國人稱之為"曼谷&quo

4、t;。 并有“佛廟之都”之譽，為黃袍佛國之泰國首都，位于湄南河下游，距暹羅灣40公里，全市面積1568平方公里，城市人口達到910萬（2010年），是泰國政治、經(jīng)濟、文化、教育、交通運輸中心及最大城市。曼谷市內(nèi)河道縱橫，貨運頻繁，有“東方威尼斯”之稱。曼谷港，是泰國和世界著名稻米輸出港之一。此外，曼谷還與中國的許多城市建立友好關(guān)系，如廣州、北京、上海，潮州等等，跨國城際間的各種交往常年不斷。曼谷位于湄南河三角洲，距暹羅灣40公里，離入?？?5公里，全市面積1568平方公里。城市地跨湄南河兩岸，地勢低洼，平均海拔不足2米。經(jīng)度：100°31E，緯度：13°45N 。曼谷屬熱帶

5、季風(fēng)氣候，終年炎熱，年平均氣溫27.5，6月份為全年最高氣溫35，而一年中最舒適的月份是11月至次年1月，那是曼谷的涼季，月均溫度17-24左右，各種花卉依然絢麗多姿，曼谷此時景色最美，也是曼谷的最佳旅游季節(jié)。曼谷全年日照時間在2000小時以上，非常適合光伏電站的建設(shè)。圖1-1 曼谷（泰國）氣候資料2總體設(shè)計2.1系統(tǒng)組成光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要組成如下：（1）光伏電池組件及其支架；（2）光伏陣列防雷匯流箱；（3）直流防雷配電柜；（4）光伏并網(wǎng)逆變器；（5）升壓變壓器（6）環(huán)境監(jiān)測儀；（7）系統(tǒng)的通訊監(jiān)控系統(tǒng)；（8）系統(tǒng)的防雷及接地裝置；（9）土建、配電房等基礎(chǔ)設(shè)施；（10）系統(tǒng)的連接電纜及防護材

6、料。2.2設(shè)計依據(jù)² 并網(wǎng)光伏發(fā)電專用逆變器技術(shù)要求和試驗方法2009² GB 50054-95 低壓配電設(shè)計規(guī)范² GB 50217-94 電力工程電纜設(shè)計規(guī)范² GB/T 19939-2005 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求² IEEE 1547:2003 分布式電源與電力系統(tǒng)進行互連的標(biāo)準(zhǔn)² IEEE 1547.1:2005 分布式電源與電力系統(tǒng)的接口設(shè)備的測試程序² IEC 62116 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)用逆變器防孤島測試方法² JGL/T16-92 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范² GB 50057-94 建筑物防雷設(shè)計

7、規(guī)范² GB 50217-94 電力工程電纜設(shè)計規(guī)范² GB/Z 19964 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定² GB 12325 電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差² GB/T14549 電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波² GB 12326 電能質(zhì)量 電壓波動與閃變² GB/T15543 電能質(zhì)量 三相電壓允許不平衡度3詳細方案設(shè)計3.1光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏系統(tǒng)概述利用泰國曼谷豐富的光照資源和土地資源，建設(shè)8MWp光伏電站。本工程采用分散安裝，就地逆變，集中并網(wǎng)的設(shè)計方案，根據(jù)光伏組件選型，將系統(tǒng)分成8個1MWp并網(wǎng)發(fā)電單元。每1MWp單元通過一臺1000

8、kVA升壓變壓器升壓至10kV，每4臺升壓變手拉手連接后集中接入10kV高壓柜就近接入10kV交流電網(wǎng)，實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。主接線圖如圖3-1所示：圖3-1 8MWp光伏發(fā)電系統(tǒng)主接線示意圖光伏電站采用“分散安裝建設(shè)，就地逆變升壓至10kV，集中并網(wǎng)”的技術(shù)方案。即：1）電氣線路上，光伏并網(wǎng)系統(tǒng)分成8個獨立的1MWp單元。2）每個1MWp單元作為一個整體，為方便實施，采用箱變設(shè)計及箱變單元按照1MWp單元進行設(shè)計，將1MWp系統(tǒng)分成2個500kWp的并網(wǎng)發(fā)電單元，通過2臺并網(wǎng)逆變器逆變后接入1臺1000kVA 10/0.27/0.27kV雙分裂繞組升壓箱式變。3）每個500kWp發(fā)電單元由500kW

9、p組件和7個光伏防雷匯流箱、1個直流配電柜和一臺500KW的并網(wǎng)逆變器組成，輸出270V三相交流電。3.1.2 1MWp光伏分系統(tǒng)將1MWp系統(tǒng)分成2個500kWp的并網(wǎng)發(fā)電單元，由2臺500kW并網(wǎng)逆變器接入1臺1000kVA 10/0.27/0.27kV雙分裂繞組升壓箱式變。電池組件選用245Wp多晶硅電池組件，采用最佳傾角固定安裝方式。根據(jù)500kW并網(wǎng)逆變器的MPPT工作電壓范圍（450V820V），每個電池串列按照20塊電池組件串聯(lián)進行設(shè)計。每個500kWp的并網(wǎng)單元需配置102個電池串列，2040塊電池組件,其功率為499.8 kWp。為了減少光伏電池組件到逆變器之間的連接線，以及

10、方便維護操作，建議直流側(cè)采用分段連接，逐級匯流的方式連接，即通過光伏防雷匯流箱（簡稱“匯流箱”）將光伏陣列進行匯流。此系統(tǒng)還要配置直流防雷配電柜，該配電柜包含了直流防雷配電單元。其中：直流防雷配電單元是將匯流箱進行配電匯流，分別接入2臺500kW并網(wǎng)逆變器；再接入10/0.27/0.27kV升壓箱式變。1MWp光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖如圖3-2所示：圖3-2 1MWp并網(wǎng)發(fā)電示意圖并網(wǎng)逆變器選型并網(wǎng)逆變器是并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心轉(zhuǎn)換設(shè)備，它直流側(cè)連接直流匯流箱匯流過的直流電源經(jīng)并網(wǎng)逆變器逆變后輸出三相交流電。并網(wǎng)逆變器需具有較高的轉(zhuǎn)換效率、完善的保護功能、優(yōu)質(zhì)的電能輸出。逆變器的選型需滿足如下要求：

11、Ø 先進的最大功率跟蹤點技術(shù)，MPPT效率99%；Ø 具有正弦波形的電流，額定功率時，功率因數(shù)約為l；Ø 和監(jiān)控系統(tǒng)電氣分離，可采用多種通訊和顯示方案；Ø 具有通訊與故障診斷功能；Ø 完善的保護功能，可獨立設(shè)定保護及運行參數(shù)，系統(tǒng)的可靠性更高；Ø 安裝操作簡便；產(chǎn)品具有輸出電能質(zhì)量高，完全滿足國家電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，保護措施完善，具有過載、短路保護，直流輸入反接保護，孤島效應(yīng)保護，電網(wǎng)過欠壓保護和電網(wǎng)過欠頻保護，直流漏電保護和抗雷擊保護。同時具有完全的自動運行功能，不需要任何的人工干預(yù)。在出現(xiàn)各種故障時，自動停止工作，故障狀態(tài)消失后，逆變器

12、將自動開始重新運行。逆變器自帶的監(jiān)測系統(tǒng)可以實時顯示運行狀態(tài)，并可記錄運行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)。相關(guān)技術(shù)參數(shù)如表3-1所示：表3-1 500kW并網(wǎng)逆變器技術(shù)參數(shù)表主要參數(shù)直流輸入最大直流電壓900VMPPT范圍450V820V最大直流功率550kWp最大輸入電流1200A交流輸出額定輸出功率500kW額定輸出電壓270V允許電網(wǎng)電壓波動范圍±10%額定輸出電流1070A 額定電網(wǎng)頻率50Hz總電流波形畸變率<3%（額定功率）功率因數(shù)0.99（額定功率），±0.9可調(diào)系統(tǒng)參數(shù)機械參數(shù)最大效率98.6%防護等級IP20噪聲<65dB夜間自耗電<100W工作溫度-2

13、555冷卻方式強制風(fēng)冷相對濕度10%95%，無冷凝污染等級3級保護類別1類最高海拔6000m（高于3000m降額使用）通訊接口RS485/以太網(wǎng)（選配）機械參數(shù)寬/高/深2700/2165/800mm重量2180kg光伏并網(wǎng)逆變器采用32位專用DSP控制芯片，主電路采用先進的智能功率IPM模塊組裝，運用電流控制型PWM有源逆變技術(shù)，可靠性高、保護功能齊全，且具有電網(wǎng)側(cè)高功率因數(shù)正弦波電流、無諧波污染供電等特點。Ø 采用32位DSP芯片進行控制；Ø 太陽電池組件最大功率跟蹤技術(shù)(MPPT)；Ø 有先進的孤島效應(yīng)檢測方案；Ø 具備低電壓穿越功能；Ø

14、 具有直流輸入手動分?jǐn)嚅_關(guān)，交流電網(wǎng)手動分?jǐn)嚅_關(guān)，緊急停機操作開關(guān)；Ø 具有正弦波形的電流，額定功率時，功率因數(shù)約為l；Ø 人性化的LCD液晶界面，通過按鍵操作，液晶顯示屏(LCD)，可清晰顯示實時各項運行數(shù)據(jù)，實時故障數(shù)據(jù)，歷史故障數(shù)據(jù)（大于50條），總發(fā)電量數(shù)據(jù)，歷史發(fā)電量（按月、按年查詢）數(shù)據(jù)；Ø 逆變器支持按照群控模式運行，并具有完善的監(jiān)控功能；Ø 逆變器具有CE認(rèn)證資質(zhì)部門出具的CE安全證書。太陽能光伏組件串聯(lián)的組件數(shù)量Ns設(shè)計原則 ：500kW并網(wǎng)逆變器的直流工作電壓范圍為450Vdc820Vdc；光伏組串開路電壓最大值不允許超過逆變器直流電

15、壓上限950V；根據(jù)以上得出光伏組件串聯(lián)數(shù)為20塊。單列串聯(lián)功率P：P=20×245Wp=4900Wp考慮光伏電池板的一致性，單支路光伏陣列的工作電壓為610V，組件組串在25時的開路電壓為760V，從逆變器的輸入范圍和整個回路的絕緣水平來說，器件的選型和計算符合工程實際要求。光伏組件的選型及設(shè)計.1光伏組件選型采用245Wp多晶硅組件，其規(guī)格參數(shù)如下表：表3-2 245Wp多晶硅組件規(guī)格參數(shù) 序號項目名稱參數(shù)指標(biāo)1峰值功率245Wp2峰值電壓30.5V3峰值電流8.03A4開路電壓38V5短路電流8.42A6溫度功率系數(shù)-0.45%/7開路電壓溫度系數(shù)-0.35%/8短路電流溫度系

16、數(shù)0.05%/9額定電池工作溫度45±210工作溫度-40+8511最高系統(tǒng)電壓1000V12重量19.5kg13外形尺寸1640mm×992mm×40mm.2安裝傾角設(shè)計根據(jù)當(dāng)?shù)氐妮椛淝闆r和位置，由設(shè)計軟件得安裝傾角為14度。.3光伏組件間距計算與光伏陣列布置太陽能電池方陣間距計算以冬至當(dāng)天早9：00至下午3：00 太陽電池方陣不應(yīng)被遮擋為一般原則，相應(yīng)的經(jīng)驗公式如下：D = H其中為當(dāng)?shù)氐乩砭暥?在北半球為正，南半球為負(fù))，為陣列前排最高點與后排組件最低位置的高度差）。組件間距布置設(shè)計如下圖所示： 圖3-3 光伏組件間距圖.4 太陽電池組串單元的排列方式太陽電

17、池組串單元中太陽電池組件的排列方式為豎向雙排排放，如下圖所示：圖3-4 光伏組串排列（水平投影）圖圖3-5 光伏組串排列圖光伏防雷匯流箱設(shè)計光伏防雷匯流箱的接線方式可選擇16進1出，即把相同規(guī)格的16路電池組件串列輸入經(jīng)匯流后輸出1路直流。該光伏防雷匯流箱具有以下特點：該光伏防雷匯流箱具有以下特點：1）滿足室外安裝的使用要求；2）可同時接入16路電池串列，每路電流最大可達10A；3）每路接入電池串列的開路電壓值最大可達DC1000V；4）每路的正負(fù)極都配置高壓直流熔斷器，其耐壓值不小于DC1000V；5）配有光伏專用高壓防雷器，正極負(fù)極都具備防雷功能；6）采用正負(fù)極分別串聯(lián)的四極斷路器提高直流

18、耐壓值，可承受的直流電壓值不小于DC1000V。；光伏防雷匯流箱的電氣原理框圖如圖3-6所示：圖3-6 光伏陣列匯流箱配置圖注：該圖為標(biāo)準(zhǔn)16進1出光伏防雷匯流箱圖，項目中用到的光伏防雷匯流箱根據(jù)實際情況來選擇設(shè)計。直流配電柜設(shè)計直接將多串的光伏組件的輸出端口連接到逆變器是危險的，也是不符合規(guī)范的，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將危及光伏組件和系統(tǒng)的安全。必須在光伏組件的輸出端設(shè)置配電器件來保護相關(guān)設(shè)備。光伏防雷匯流箱就地將多路直流電匯為1路直流電后通過電纜接入到直流配電柜內(nèi)，直流配電柜將多臺光伏防雷匯流箱的直流輸出匯成1路輸入到逆變器內(nèi)，由逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電輸接入配電系統(tǒng)。電氣原理框圖如圖3-7

19、所示：圖3-7直流配電柜配置圖 10kV升壓箱變（美式箱變）圖3-8 美式箱變原理示意圖.1交流配電柜設(shè)計交流配電柜為逆變器提供輸出接口，配置輸出交流斷路器直接并網(wǎng)（或供交流負(fù)載使用），在光伏發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)故障需要維修時，不會影響到光伏發(fā)電系統(tǒng)和電網(wǎng)（或負(fù)載）的安全，同時也保證了維修人員的人身安全。本方案中1MWp光伏子系統(tǒng)配置2面交流配電柜。交流配電柜具有以下特點：Ø 配置交流斷路器，具有短路、過流等保護功能；Ø 配置電涌保護器，具有防雷功能；Ø 配置指示燈，分合閘指示各1只；Ø 系統(tǒng)布線簡化、布局美觀、操作簡單；Ø 維護方便、系統(tǒng)可靠性高、安

20、全性高；.2油浸式升壓變壓器（10kV）本期工程10kV箱變選用具有過載能力高、免維修、性價比優(yōu)等特點的美式箱式變電站。升壓變壓器采用油浸式雙分裂繞組變壓器，電壓等級為10.5/0.27/0.27kV。10.5kV側(cè)采用油浸式高壓負(fù)荷開關(guān)加熔斷器保護。箱式變電站安裝在獨立基礎(chǔ)上，電纜從基礎(chǔ)的預(yù)留開孔進出高低壓室。變壓器主要技術(shù)參數(shù)： 主變壓器名稱：散熱器組油箱全密封三相雙分裂繞組無勵磁調(diào)壓變壓器變壓器型號：S11-1000變壓器性能：油浸、自冷、全密封、低損耗額定容量：1000kVA額定頻率： 50Hz聯(lián)接組標(biāo)號： D，yn11，yn11阻抗電壓： 6.5噪聲水平： 55dB容量(kVA) 1

21、000空載損耗(W)： 1440W，偏差范圍按國標(biāo)負(fù)載損耗(W)： 12200W 偏差范圍按國標(biāo)空載電流： 1.1%變壓器絕緣水平（kV）： 設(shè)備最高電壓（有效值）12kV 額定雷電沖擊耐受電壓（峰值）全波：75kV 截波：85kV 額定短時工頻耐受電壓（1min,有效值）高壓/低壓：35/5kV變壓器抗短路能力：按現(xiàn)行國標(biāo)執(zhí)行。其它參數(shù)如額定短路耐受電流、額定峰值耐受電流、溫升等均按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并根據(jù)高海拔要求進行修正。變壓器承受短路能力：按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。變壓器要求裝設(shè)電子式溫控器（提供RS485接口，MODBUS規(guī)約）。鐵心材料選用進口優(yōu)質(zhì)高導(dǎo)磁冷軋晶粒取向硅鋼片，繞組采用優(yōu)質(zhì)材

22、料滿足國標(biāo)要求。絕緣液體： 采用25#絕緣油。光伏監(jiān)控系統(tǒng).1概述監(jiān)控系統(tǒng)采用許繼電氣公司的方案(許繼是光伏監(jiān)控國標(biāo)的唯一起草單位)許繼電氣在多年的電力系統(tǒng)發(fā)電、變電和電網(wǎng)運行監(jiān)控系統(tǒng)實施的基礎(chǔ)上，針對并網(wǎng)光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的特點，全力打造出了Solar-8000綜合自動化系統(tǒng)產(chǎn)品。Solar-8000監(jiān)控系統(tǒng)為發(fā)電系統(tǒng)的安全運行而設(shè)計。發(fā)電系統(tǒng)通過配置相應(yīng)的保護設(shè)備實現(xiàn)對所有站內(nèi)電氣設(shè)備的運行安全，以及對所供負(fù)荷和并網(wǎng)電網(wǎng)的連接安全，監(jiān)控系統(tǒng)將實時監(jiān)測這些發(fā)電設(shè)備本身及其保護設(shè)備運行狀況。監(jiān)控系統(tǒng)將盡可能地提供各種自動化功能，確保運行和檢修人員能夠遠離各種危險和防止誤操作。Solar-8000

23、監(jiān)控系統(tǒng)為發(fā)電系統(tǒng)的可靠運行而設(shè)計。監(jiān)控系統(tǒng)將實時監(jiān)測各種設(shè)備的運行工況，對設(shè)備產(chǎn)生的異常信號在監(jiān)控界面上進行聲光信號的報警，以提醒運行人員進行處理。監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測發(fā)電電能質(zhì)量指標(biāo)，對電壓、頻率、功率因數(shù)、三相不平衡率、諧波含量等關(guān)鍵指標(biāo)進行實時分析，發(fā)現(xiàn)指標(biāo)偏差及時進行聲光信號報警，情況嚴(yán)重的自動對設(shè)備進行控制調(diào)整，以確保發(fā)電系統(tǒng)能提供質(zhì)量可靠的電能。監(jiān)控系統(tǒng)本身的可靠性設(shè)計也是系統(tǒng)可靠性的重要方面，重點從通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和監(jiān)控軟件系統(tǒng)的可靠性兩方面進行了考慮。Solar-8000監(jiān)控系統(tǒng)為發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟運營而設(shè)計。對未限制并網(wǎng)功率的發(fā)電系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)將從系統(tǒng)層面控制所有發(fā)電設(shè)備進入最大功

24、率狀態(tài)，以提高全站發(fā)電經(jīng)濟效益。對限制了并網(wǎng)功率的發(fā)電系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)將從系統(tǒng)層面對發(fā)電設(shè)備自動進行計劃停機管理，延長設(shè)備使用壽命。監(jiān)控系統(tǒng)本身的設(shè)計，尤其是設(shè)備配置和通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面，在保證可靠性和性能的基礎(chǔ)上，將盡可能考慮經(jīng)濟性目標(biāo)，以縮小發(fā)電站的總體投資及運營成本。Solar-8000監(jiān)控系統(tǒng)為發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)管方便而設(shè)計?，F(xiàn)場設(shè)備將提供就地監(jiān)控功能，采用操作按鈕或簡易操作屏幕方式實現(xiàn)，在監(jiān)控系統(tǒng)計算機或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的情況下能就地進行操作。對一般帶儲能專供發(fā)電系統(tǒng)或小型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)將直接采用遠程監(jiān)控方式把多個發(fā)電系統(tǒng)集中進行監(jiān)控，減少投資的同時方便統(tǒng)一監(jiān)控與運營。對需要建立現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)甚至多級

25、網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電系統(tǒng)，將針對實際情況在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與布線、設(shè)備配置和部署上做到簡潔明了，以方便運行和維護人員的工作。Solar-8000監(jiān)控系統(tǒng)無論在硬件配置、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)備部署上，還是在軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和功能配置上，將全面支持各種結(jié)構(gòu)和部署模式的光伏發(fā)電系統(tǒng)，軟硬件系統(tǒng)都將針對具體工程場景進行靈活配置。.2設(shè)計原則本設(shè)計遵循光伏電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的總體建設(shè)目標(biāo)，堅持以使整個系統(tǒng)具有安全性、可靠性、靈活性、經(jīng)濟性、簡便性等特性為設(shè)計總則。.3系統(tǒng)特點（1）采用局部網(wǎng)的全分布式開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主機/操作員站使用開放的操作系統(tǒng)，直接接入網(wǎng)絡(luò)，可獲得高速通訊和共享資源的能力。（2）網(wǎng)絡(luò)上接入的每一設(shè)備都具有自己

26、特定的功能。實現(xiàn)功能的分布，既提供了某一設(shè)備故障只影響局部功能的優(yōu)點，又利于今后功能的擴充。（3）技術(shù)的先進性和結(jié)構(gòu)合理性：采用分層、分布式結(jié)構(gòu)（現(xiàn)地層和主控層兩層），先進的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，所有現(xiàn)地單元連在網(wǎng)上，層次簡化，可靠性高，擴展性強，通信速度快。（4）安全性和高可靠性：系統(tǒng)主要硬件設(shè)備均采用國內(nèi)外先進設(shè)備，滿足光伏電站惡劣環(huán)境下正常運行的需要。（5）系統(tǒng)的經(jīng)濟性：綜合設(shè)計思想合理，減少建設(shè)投資和維護費用。（6）系統(tǒng)可擴展性：整個系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)連接，單元可按要求任意增減。（7）系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范和基本技術(shù)條件遵循IEEE和IEC等有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。.4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)光伏

27、監(jiān)控系統(tǒng)包括兩部分：站控層和就地層，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為開放式分層、分布式結(jié)構(gòu)。站控層為全站設(shè)備監(jiān)視、測量、控制、管理的中心。光伏監(jiān)控系統(tǒng)通過以太網(wǎng)與就地層相連,就地層按照不同的功能的系統(tǒng)劃分，以相對獨立的方式分散在配電裝置室中，在站控層及網(wǎng)絡(luò)失效的情況下，間隔層仍能獨立完成間隔層各電氣設(shè)備的監(jiān)測和斷路器控制功能。綜合自動化系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)上送裝置與鑒衡中心數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。站控層由計算機網(wǎng)絡(luò)連接的監(jiān)控主機及操作員站、遠動站等組成，提供站內(nèi)運行的人機界面，實現(xiàn)管理控制就地層設(shè)備等功能，形成全站監(jiān)控、管理中心，并與遠方控制中心通信。就地層設(shè)備由測控單元、通信單元、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和逆變器等構(gòu)成。它直接采集處理現(xiàn)場

28、的原始數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)傳送給站控層監(jiān)控主站，同時接收站控層發(fā)來的控制操作命令，經(jīng)過有效性判斷、閉鎖檢測、同步檢測等，最后對設(shè)備進行操作控制。網(wǎng)絡(luò)采用光纖以太網(wǎng)，交換機采用10/100高速工業(yè)以太網(wǎng)。監(jiān)控對象為光伏系統(tǒng)中帶有通訊接口的設(shè)備與裝置。圖3-9 光伏監(jiān)控系統(tǒng)圖.5系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能包括：數(shù)據(jù)采集與處理、報警處理、控制操作、時鐘同步、人機界面、遠動功能、繼電保護和故障信息管理、有功功率自動調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、電壓無功自動控制子系統(tǒng)。.6光伏監(jiān)控系統(tǒng)性能指標(biāo)1）測量值指標(biāo)a、交流采樣測量值誤差：不大于0.2（I、U），不大于0.5（P、Q）b、直流采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換誤差：不大于0.2c、越死區(qū)傳送整定最小值

29、：不小于0.52）狀態(tài)信號指標(biāo)a、信號正確動作率：不小于99.99%b、事故采集裝置SOE分辨率：不大于2毫秒3) 實時響應(yīng)指標(biāo)a、操作員發(fā)出操作指令到I/O單元輸出和返回信號從I/O單元輸入至CRT顯示器上顯示的總時間：不大于3秒b、從數(shù)據(jù)采集裝置輸入值越死區(qū)到CRT顯示： 不大于2秒c、從數(shù)據(jù)采集裝置輸入狀態(tài)量變位越死區(qū)到CRT顯示：不大于2秒d、模擬量數(shù)據(jù)更新周期：不大于2秒e、數(shù)字量數(shù)據(jù)更新周期：不大于1秒f、動態(tài)畫面整幅調(diào)用響應(yīng)時間：實時畫面不大于1秒、其他畫面不大于2秒g、畫面實時數(shù)據(jù)刷新周期： 310s,可調(diào)h、雙機自動切換至功能恢復(fù)時間：不大于15秒g、脈沖量數(shù)據(jù)更新周期： 5

30、XN（N=1，212min）可調(diào)h、遙控、遙調(diào)命令傳送時間：不大于4秒i、遙測信息傳送時間：不大于3秒（從I/O測控單元輸入突變量至遠動工作站向調(diào)度發(fā)出報文）j、遙信變位傳送時間：不大于2秒（從I/O測控單元輸入突變量至遠動工作站向調(diào)度發(fā)出報文）4)事故追憶事故追憶前后時間段（最長事故前5分鐘、事故后10分鐘）、追憶模擬量的數(shù)量、追憶數(shù)據(jù)取值間隔時間（1秒到10秒）均可靈活配置。能夠同時存放10各事故追憶事故表。事故追憶點數(shù)不受限制。5)實時數(shù)據(jù)庫容量1）模擬量：大于40000點2）開關(guān)量：大于60000點3）電度量：大于10000點4）遙控量：大于10000點5）虛擬量：大于20000點6)

31、歷史數(shù)據(jù)庫存儲容量1）歷史曲線采樣間隔160min，可調(diào)。2）歷史趨勢曲線，日報，月報，年報存儲時間只受磁盤存儲空間限制。3）歷史趨勢曲線數(shù)量理論上不受限制，只受磁盤存儲空間的限制。4）歷史告警數(shù)據(jù)保存事件理論上不受限制，只受磁盤存儲空間的限制。5）歷史數(shù)據(jù)具體保存周期可由用戶自行定義，至少保存最近兩年到三年內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)。7)可靠性指標(biāo)1）系統(tǒng)可用率：不小于99.9%2）遙控、遙調(diào)執(zhí)行可靠率：不小于99.9%3）計算機工作站平均故障間隔時間（MTBF）：不小于20000小時4）數(shù)據(jù)采集及控制裝置平均故障間隔時間（MTBF）：不小于27000小時8)校時誤差監(jiān)控系統(tǒng)時間與GPS/北斗標(biāo)準(zhǔn)時間的誤

32、差：不大于1 ms9) CPU負(fù)荷率所有計算機的CPU負(fù)荷率，在正常狀態(tài)下（同時處理模擬量更新處理30%，數(shù)字量變位處理20%）任意5min內(nèi)小于30%，在事故情況下（同時處理模擬量更新處理100%，數(shù)字量變位處理50%）任意10s內(nèi)小于50%。10)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷率以太網(wǎng)負(fù)荷率，在正常狀態(tài)下（同時處理模擬量更新處理30%，數(shù)字量變位處理20%）任意30min內(nèi)小于25%，在事故情況下（同時處理模擬量更新處理100%，數(shù)字量變位處理50%）任意10s內(nèi)小于35%。光伏系統(tǒng)接入該工程建設(shè)總裝機容量為8MWp的光伏電站，該光伏發(fā)電系統(tǒng)采用“分散安裝，就近逆變，集中上網(wǎng)”技術(shù)方案，分2個接入點接入就近10

33、kV母線。系統(tǒng)主接線如圖3-10所示。圖3-10 光伏發(fā)電系統(tǒng)主接線圖環(huán)境監(jiān)測設(shè)計在太陽能光伏發(fā)電場內(nèi)配置1套環(huán)境監(jiān)測儀，實時監(jiān)測日照強度、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度等參數(shù)。該裝置由風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、日照輻射表、測溫探頭、控制盒及支架組成?？蓽y量環(huán)境溫度、風(fēng)速、風(fēng)向和輻射強度等參量，其通訊接口可接入并網(wǎng)監(jiān)控裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，實時記錄環(huán)境數(shù)據(jù)。環(huán)境監(jiān)測裝置如圖3-11所示。圖3-11環(huán)境監(jiān)測裝置圖 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的防雷及接地太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的雷電入侵路徑，除光伏組件外，還有配電線路、接地線以及它們的組合。為了保證電力系統(tǒng)的安全運行和光伏發(fā)電及電力設(shè)施的安全，并網(wǎng)光伏電站必須有良好的避雷、防雷及接地保護

34、裝置。防雷擊的主要措施是安裝避雷針，本項目戶外設(shè)備安裝位置在整個環(huán)境中不是最高建筑物，所以設(shè)計為：把所有鋼結(jié)構(gòu)與整個建筑的防雷網(wǎng)相連，以達防雷的目的。本項目采取以下防雷電措施：在光伏系統(tǒng)直流輸入處和交流輸出處設(shè)計了防雷裝置，并接地以確保設(shè)備的安全，避雷元件分散安裝在接線箱內(nèi)，也安裝在配電柜內(nèi)。防雷接線箱一般安裝在光伏組件附近，必須滿足室外安裝的要求，防護等級一般為IP65。整個系統(tǒng)采用三級防雷措施：設(shè)備級：組件的鋁合金邊框以及金屬支架通過接地扁鋼與屋頂防雷扁鋼帶可靠焊接；直流側(cè)級：直流匯線處采用直流防雷模塊，最終與防雷帶連接；交流側(cè)級：在交流柜內(nèi)采用交流防雷模塊，與電氣防雷帶連接。對于系統(tǒng)防雷

35、和安全用電來說，可靠的接地是至關(guān)重要的。本設(shè)計中，支架、光伏組件邊框以及連接件均是金屬制品，每個子方陣自然形成等電位體，所有子方陣之間都要進行等電位連接，并于接地網(wǎng)就近可靠連接，各連接點的接地電阻應(yīng)小于10歐姆。機房內(nèi)的交流配電柜、直流配電柜的外殼及各逆變器的接地端子和機房內(nèi)的接地體進行牢固的電氣連接，各連接點接地電阻應(yīng)小于4歐姆。4設(shè)備清單表4-1 設(shè)備清單表序號設(shè)備名稱及規(guī)格單位數(shù)量一8MWp光伏電站1光伏組件Wp79968002支架套13水泥基礎(chǔ)套14防雷匯流箱臺11258MW逆變單元直流配電柜面16500kW并網(wǎng)逆變器臺16通風(fēng)及照明套8逆變房套8RS485串口服務(wù)器SGU-802臺8

36、光纖收發(fā)器對8逆變器數(shù)據(jù)采集柜面86箱變交流柜面1610/0.27/0.27kV 分裂式變壓器臺8高壓柜面8箱變通風(fēng)照明套8箱體及附件套8710kV出線柜含斷路器、1塊電度表面2810kV計量柜含CT、PT、預(yù)留2塊電度表位置面29保護測控柜保護測控裝置、電能質(zhì)量、UPS、開關(guān)電源套210電纜及附件套111橋架套112光伏場接地套1二監(jiān)控系統(tǒng)（含預(yù)測）1監(jiān)控主機臺12功率預(yù)測服務(wù)器臺13語音報警裝置臺14打印機臺152工位工作臺（含椅子）套16衛(wèi)星同步時鐘套17通訊屏面17.1光伏監(jiān)控遠動裝置臺17.2天氣預(yù)報下載裝置臺17.3反向隔離裝置臺17.4功率預(yù)測遠動裝置臺17.5硬件防火墻臺27.6交換機臺17.7SGU-801通訊接入裝置臺17.8屏柜及附件套18操作系統(tǒng)套19監(jiān)控系統(tǒng)軟件套19.1基本監(jiān)控系統(tǒng)套19.2功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)套19.3功率預(yù)測系統(tǒng)套110環(huán)境氣象監(jiān)測儀套111通迅線纜套1三其它1安裝施工項12運輸費項13調(diào)試費項14設(shè)計費項1注：此設(shè)備清單中的設(shè)備數(shù)量視具體的項目情況而定。5.項目組織及人員安排本工程主要技術(shù)及管理人員安排如下：項目經(jīng)理