光伏發(fā)電初步設(shè)計說明書

1、第三章電氣二次部分3.1概述徐州沛縣30MW式伏發(fā)電項目采用微機(jī)保護(hù)，按綜合自動化考慮，全所設(shè)置一套計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和保護(hù)裝置組成綜合自動化系統(tǒng)。本站運行管理為有人值班，站內(nèi)配置一套集測量、監(jiān)視、報警處理、控制和管理等功能于一體的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)采用模塊化、開放式的分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。站級控制層通過以太網(wǎng)與分布式布置的測控裝置通信，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及規(guī)約轉(zhuǎn)換柜實現(xiàn)與站內(nèi)直流系統(tǒng)、電能計費系統(tǒng)、UPS圖像監(jiān)視系統(tǒng)、消防等智能設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)變電站所有設(shè)備的實時數(shù)據(jù)采集及處理、站內(nèi)設(shè)備的順序控制以及聯(lián)鎖控制。監(jiān)控系統(tǒng)通過遠(yuǎn)動接口設(shè)備實現(xiàn)與調(diào)度之間的通信。電氣二次設(shè)備室內(nèi)屏位按

2、變電站遠(yuǎn)景規(guī)模一次建成，電氣二次設(shè)備室內(nèi)布置監(jiān)控工作臺、遠(yuǎn)動通信屏、光功率預(yù)測屏、故障解列屏、公用測控屏、母差保護(hù)屏、電能表屏、消弧線圈自動調(diào)諧屏、通信設(shè)備屏、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)屏、圖像監(jiān)視屏、直流電源柜、通信柜和備用柜位等。監(jiān)控、保護(hù)、所用電、直流電源柜體尺寸均采用2260X800x600mm色調(diào)一致，柜前加玻璃門，柜后雙開門的結(jié)構(gòu)形式。3.2二次回路參數(shù)額定直流電壓：220V;交流電壓：380V/220V;電壓互感器二次電壓：100V;電流互感器二次電流5A。3.3 操作回路每個開關(guān)具有獨立的操作回路，操作回路電源和保護(hù)電源分開。3.4 防誤操作閉鎖本工程采用微機(jī)五防系統(tǒng)實現(xiàn)防誤閉鎖，站級防誤閉鎖

3、及間隔層相結(jié)合。五防工作站配置相應(yīng)的鎖具，實現(xiàn)全站設(shè)備的五防功能，五防的圖形系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫與監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。35kV采用具有五防功能的開關(guān)柜；35kVSVG、接地變本體部分閉鎖采用電磁鎖。3.5 測量與計量測量、計量表計均按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL448-2000電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程進(jìn)行配置,有關(guān)電氣量監(jiān)視、記錄的功能由站內(nèi)計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)。電能表選用帶通信接口的全電子式多功能電能表。光伏電站上網(wǎng)計量關(guān)口點設(shè)在產(chǎn)權(quán)分界點，在光伏電站并網(wǎng)線路出線側(cè)設(shè)關(guān)口考核點，按單表配置0.2S級的多功能電能表。要求電能表帶雙485輸出，具備失壓計時

4、功能，并配置電能量遠(yuǎn)方終端，采集關(guān)口電能表信息及電氣二次表計信息后遠(yuǎn)傳到調(diào)度中心。3.6 變電所自動化系統(tǒng)1系統(tǒng)概述本變電站為有人值班變電站，全站設(shè)置一套具有遠(yuǎn)傳功能的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)采用分層、分布、開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要由站控層設(shè)備、間隔層設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等構(gòu)成。站控層設(shè)備按變電站遠(yuǎn)景規(guī)模配置，間隔層設(shè)備按工程實際建設(shè)規(guī)模配置。變電站除了具有防止人員誤操作、還應(yīng)具有防止監(jiān)控系統(tǒng)故障誤控電氣設(shè)備防護(hù)措施。按照用戶變接入系統(tǒng)要求；站內(nèi)的所有遠(yuǎn)動信息均可根據(jù)需求傳送到相關(guān)調(diào)度，光伏電站與省調(diào)、地調(diào)通信均采用電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)方式。光伏電站調(diào)度自動化設(shè)備與省調(diào)、地調(diào)通信應(yīng)采用符合省調(diào)、地調(diào)主站要求

5、的通信規(guī)約。與江蘇省調(diào)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信方式采用DL/T634.5104規(guī)約；與地調(diào)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信方式采用DL/T634.5104規(guī)約。2主要功能概述數(shù)據(jù)實時采集監(jiān)控終端實時采集模擬量、狀態(tài)量、脈沖量。根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程(DL50022005)、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程(DL5003-2005),及國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定，結(jié)合調(diào)度自動化系統(tǒng)功能要求，保證光伏電站遠(yuǎn)動信息采集完整性，遠(yuǎn)動信息內(nèi)容配置考慮如下：1)遙測量：光伏電站總有功功率和總無功功率；35kV出線有功功率、無功功率，電流；35kV母線電壓、頻率；光伏電站輻照度、發(fā)電量；2)遙信量：所以斷路器、隔離開關(guān)

6、位置信號；光伏電站35kV出線側(cè)斷路器位置信號；35kV線路保護(hù)動作及保護(hù)重合閘信號；光伏電站并網(wǎng)狀態(tài)；逆變器保護(hù)動作信號；孤島效應(yīng)保護(hù)動作信號；3）電度量：35kV線路雙向有功電能量、雙向無功電能量。遠(yuǎn)方和就地操作、控制操作控制功能按集控中心（調(diào)度端）、站控層、間隔層、設(shè)備級的分層操作原則考慮。遠(yuǎn)方監(jiān)控中心通過監(jiān)控終端實現(xiàn)正常的遠(yuǎn)方監(jiān)控操作，在變電所電氣二次設(shè)備室內(nèi)也可進(jìn)行必要的監(jiān)測和操作；此外考慮變電所事故狀態(tài)時的應(yīng)急處理，在配電裝置開關(guān)柜和繼電保護(hù)柜上留就地操作功能，可作為備用功能。遠(yuǎn)方控制與二次設(shè)備之間和就地的操作之間均設(shè)置閉鎖。光伏部分本期工程每個分區(qū)的在箱變設(shè)一臺無線采集設(shè)備，本區(qū)

7、的箱變測控裝置、逆變器監(jiān)控模塊、匯流箱以RS485口接入無線采集設(shè)備，然后通過無線傳輸至開關(guān)站控制室。有功功率控制根據(jù)電網(wǎng)公司文件，國家電網(wǎng)發(fā)展（2009）747號國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定（試行），要求20MWpt以上光伏電站實現(xiàn)有功功率控制功能。本工程在光伏電站配置一套自動發(fā)電控制（AGC）系統(tǒng)，在滿足電網(wǎng)調(diào)度AGC目標(biāo)的前提下，實現(xiàn)光伏電站逆變器輸出功率的合理分配和光伏電站的優(yōu)化運行。該系統(tǒng)與光伏電站綜合通信管理終端通信，采集光伏電站實時出力數(shù)據(jù)和逆變器的實時運行數(shù)據(jù)，同時通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)經(jīng)光伏電站綜合通信管理終端接收調(diào)度主站下達(dá)的光伏電站出力目標(biāo)設(shè)定值，經(jīng)優(yōu)化計算得出單臺逆

8、變器的出力目標(biāo)值，并發(fā)送給光伏監(jiān)控系統(tǒng)執(zhí)行，實現(xiàn)AGC閉環(huán)控制功能。無功功率及電壓控制本工程在光伏電站配置一套自動電壓控制(AVC)系統(tǒng)，該系統(tǒng)與光伏電站綜合通信管理終端通信取得調(diào)度AVC主站下達(dá)的目標(biāo)設(shè)定值后，與實時監(jiān)測的并網(wǎng)點電壓比較，經(jīng)過計算得出調(diào)控目標(biāo)設(shè)定值，對無功補(bǔ)償裝置、逆變器、有載調(diào)壓變壓器進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，使并網(wǎng)點電壓達(dá)到要求，實現(xiàn)并網(wǎng)點電壓和無功功率的自動調(diào)控，合理協(xié)調(diào)和優(yōu)化無功分布，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、提高電壓質(zhì)量、減少有功損耗。電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置35kV出線側(cè)配置電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置，監(jiān)測光伏電站的諧波、電壓偏差、電壓不平衡度、直流分量、電壓波動和閃變，通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)

9、上傳調(diào)度端。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的接入設(shè)備及二次安全防護(hù)本工程在光伏電站側(cè)設(shè)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備2套，每套包括路由器1臺、交換機(jī)2臺，配置相應(yīng)的二次安全防護(hù)設(shè)備。在光伏電站內(nèi)安全區(qū)I與安全區(qū)II之間配置硬件防火墻1臺，在光伏電站內(nèi)生產(chǎn)控制大區(qū)與管理信息大區(qū)之間配置反向隔離裝置1臺。3.7 微機(jī)保護(hù)1 .微機(jī)保護(hù)元件保護(hù)設(shè)計按照GB14285-2006繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程及國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施的規(guī)定，主要原則如下：(1) 全站元件保護(hù)均配置微機(jī)型保護(hù)。(2) 35kV保護(hù)采用保護(hù)測控一體化的微機(jī)型裝置。(3) 35kV系統(tǒng)不設(shè)置獨立的小電流系統(tǒng)接地微機(jī)檢測裝置，由監(jiān)控后臺實現(xiàn)。光伏

10、電站35kV為單母線接線方式。光伏電站本期配置距離保護(hù)裝置1套，遠(yuǎn)期配置光纖差動保護(hù)裝置1套。光伏電站35千伏側(cè)配置1套母線保護(hù)。35kV光伏進(jìn)線保護(hù)：設(shè)微機(jī)保護(hù)一套，布置在35kV開關(guān)柜上。其中包括：過流保護(hù)速斷保護(hù)限時速斷保護(hù)三相一次重合閘（電纜出線不投）小電流接地選線35kVSVG補(bǔ)償柜：設(shè)微機(jī)保護(hù)一套，保護(hù)裝置布置在35kVSVG補(bǔ)償柜出線開關(guān)柜上。其中包括：限時速斷保護(hù)過流保護(hù)電流閉鎖失壓保護(hù)過電壓保護(hù)差壓或不平衡電流保護(hù)小電流接地選線35kV站用變保護(hù)：設(shè)微機(jī)保護(hù)一套，布置在35kV開關(guān)柜上。其中包括：過流保護(hù)速斷保護(hù)限時速斷保護(hù)非電量保護(hù)小電流接地選線35kV接地變保護(hù)：設(shè)微機(jī)保

11、護(hù)一套，布置在35kV開關(guān)柜上。其中包括：過流保護(hù)速斷保護(hù)限時速斷保護(hù)非電量保護(hù)小電流接地選線2 .自動裝置配置1套頻率電壓緊急裝置，具備低周、低壓、高周、高壓解列功能，防止系統(tǒng)穩(wěn)定破壞或事故擴(kuò)大，在頻率超出允許范圍內(nèi)，將光伏電站與系統(tǒng)解列。3 .8直流系統(tǒng)變電所配置安全可靠的直流電源，采用一組蓄電池組，1套充電裝置接線。蓄電池的容量計及變電所無人值班事故處理的路途時間，經(jīng)常性負(fù)荷按2h,事故照明按1h計算。蓄電池選用閥控式免維護(hù)鉛酸蓄電池。充電機(jī)采用高頻開關(guān)電源模塊。直流系統(tǒng)接線為單母線接線，分為40路饋線回路，直流電壓220V。并帶有DC220/48V轉(zhuǎn)行模塊，48V給通信設(shè)備提供電源，分

12、為10個回路。交流不停電電源（UPS）系統(tǒng)，容量5kVA,單獨組1面柜，單母線接線，分為20路饋線回路，交流電壓220V,UPS系統(tǒng)不自帶蓄電池組，直流電源由站內(nèi)220V直流系統(tǒng)提供。直流蓄電池柜兩面：200Ah、2V、104只，電壓DC220V。直流充電柜一面，直流饋電柜一面、直流蓄電池柜兩面、UPS屏一面。4 .9電纜敷設(shè)及電纜防火1 .抗干擾措施本次工程所有的保護(hù)均為微機(jī)保護(hù)，監(jiān)控系統(tǒng)也是由計算機(jī)和微機(jī)型測控裝置構(gòu)成。這些設(shè)備的工作電壓很低，一次系統(tǒng)的操作、短路及雷電侵襲所產(chǎn)生的瞬變電磁場通過耦合，極易對二次回路形成干擾。另外二次回路本身如直流回路中電感線圈的開斷所產(chǎn)生的高電壓，也會對電

13、子設(shè)備產(chǎn)生干擾。為此除要求設(shè)備本身有一定抗干擾能力外，還采取下列措施：1）不同電平的回路不合用一根電纜。2）沿保護(hù)和控制設(shè)備與電流互感器、電壓互感器、斷路器、隔離刀閘等設(shè)備連接的二次電纜，應(yīng)與敷設(shè)截面不少于100mm2的、緊密與升壓站接地網(wǎng)相連接的專用銅排（纜）構(gòu)成繼電保護(hù)安全接地網(wǎng)。3）電氣二次設(shè)備室內(nèi)設(shè)置環(huán)狀等電位專用銅排（纜），并至少用四根50mm2且距離均勻的銅排（纜）可靠連接至室外的安全接地網(wǎng)。4）本工程由配電裝置至電氣二次設(shè)備室的微機(jī)保護(hù)、測控的電流、電壓、控制及信號電纜均采用屏蔽電纜。2 .電纜敷設(shè)及防火電纜敷設(shè)完畢應(yīng)及時做好防水、防止小動物進(jìn)入溝內(nèi)和室內(nèi)等工作，并根據(jù)GB502

14、29防火規(guī)范要求采取防火措施。費用列入概算。微機(jī)保護(hù)、測控的電流、電壓、信號接點引入線均采用屏蔽電纜。電力電纜和控制電纜的屏蔽層以及鎧裝的接地措施按GB50217-2006電力工程電纜設(shè)計規(guī)范要求設(shè)計。戶內(nèi)外采用電纜溝及穿管直埋敷設(shè)方式。電力電纜及控制電纜全部選用銅芯電纜。不同電平的回路，不合用同一根電纜；強(qiáng)弱電控制、信號回路不合用同一根電纜；交直流回路不合用同一根電纜；所有電流互感器、電壓互感器的二次回路接地均按有關(guān)反事故措施規(guī)定執(zhí)行。第四章通信部分4.1 工程概況沛縣紅日光伏有限公司20MW農(nóng)光互補(bǔ)集中式光伏發(fā)電項目選址為江蘇省徐州市沛縣胡寨鎮(zhèn)，先期裝機(jī)容量為20MW。接入過渡方案為新建單

15、回35kV架空線路T接至35kV鹿湖303線，最終方案單回35kV架空線路接入220kV龍城變35kV母線。4.2 光傳輸設(shè)備配置方案沿紅日光伏電站至鹿湖線T接點新建35kV線路架設(shè)1根24芯OPGW+1根ADSS光纜，OPGW由T接點轉(zhuǎn)向至鹿灣變內(nèi)，并將原有T接點至鹿灣變線路上地線更換為OPGW,ADSS線路直接引入至鹿灣變內(nèi)，單回線路長約13km,光纖采用ITU-TG.652單模光纖。在光伏電站配置2臺155MSDH光端機(jī)，在鹿灣變SDH光端機(jī)上增配1塊155M光接口板，在肖莊變SDH增配1塊155M光接口板將光伏電站通過鹿灣變，以及通過鹿灣變跳轉(zhuǎn)后在肖莊變接入至沛縣接入層主環(huán)，形成光伏電站至系統(tǒng)的主備通信通道。第五章附錄附錄：直流負(fù)荷統(tǒng)計及蓄電池容量選擇結(jié)果表廳P負(fù)荷名稱裝置容量負(fù)荷系數(shù)或同時率計算容量負(fù)荷電流沖擊電流事故放電時間WWAA01h12h1保護(hù)測控裝置及交換機(jī)28000.616807.34VV2UPS電源50000.6300013.12VV3事故照明10001.010004.54V4通信及其他6000.63601.57VV5斷路器跳閘0.671.86事故放電