1、1中南光電分布式光伏發(fā)電接入系統(tǒng)方案合肥供電公司電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所2二一三年四月3審批:審核:編制:11.工程概況合肥中南光電有限公司位于合肥市肥東新城經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)和 平路7號(hào)，總用地面積約70畝。該公司主要經(jīng)營(yíng)范圍是太陽(yáng)能 單晶硅棒、硅片、電池片組件、太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)工程、太陽(yáng)能 電池控制等太陽(yáng)能系列產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和施工服務(wù)。 生產(chǎn)廠房于2009年9月建成投產(chǎn)。該廠區(qū)現(xiàn)建設(shè)有1座10kV環(huán)網(wǎng)柜。該環(huán)網(wǎng)柜采用壓氣式 負(fù)荷開(kāi)關(guān)，一進(jìn)三出，保護(hù)采用熔斷器保護(hù)。環(huán)網(wǎng)柜電源“T”接 在110kV店埠變10kV19開(kāi)關(guān)二水廠線公用線路上，安裝630kVA、200kVA變壓器各一臺(tái)，電壓等級(jí)為10/0

2、.4kV。合肥中南光電有限公司廠區(qū)共計(jì)2棟廠房和1個(gè)辦公樓屋 頂建筑面積約20000m2。本工程計(jì)劃在屋頂安裝6120塊245w/塊太陽(yáng)能電池組件， 設(shè)計(jì)按每20塊組件組成一串， 每10或11串接入一個(gè)匯流箱，每10個(gè)匯流箱接分別入3臺(tái)直流柜，經(jīng)3臺(tái)陽(yáng)光電源生產(chǎn)的500kW逆變器逆變?yōu)榻涣?70V，經(jīng)1臺(tái)1000kVA的雙分裂變壓器及1臺(tái)500kVA的雙繞組變壓器升壓 至10kV，接入廠區(qū)本期工程建設(shè)的配電房的10kV母線。總裝 機(jī)容量1500千瓦，采用用戶側(cè)并網(wǎng)方式。計(jì)劃于2013年10月建成投運(yùn)。2.建設(shè)必要性2太陽(yáng)能發(fā)電是綠色、環(huán)保、清潔、可再生能源，有利于節(jié) 約煤炭資源，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政

3、策。本工程利用廠房屋頂建設(shè)光 伏發(fā)電示范項(xiàng)目，建成后可就近向合肥中南光電有限公司廠區(qū) 供電，能有效利用資源和保護(hù)環(huán)境，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益顯 著。因此，本工程的建設(shè)是必要的。3、接入系統(tǒng)1)電廠定位根據(jù)電力平衡，本工程定位為用戶側(cè)并網(wǎng)太陽(yáng)能電站，所 發(fā)電力在合肥中南光電有限公司廠區(qū)內(nèi)就地消化。2)主要技術(shù)原則(1)本工程接入系統(tǒng)方案應(yīng)以國(guó)家電網(wǎng)公司分布式光伏發(fā)電 接入系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)、合肥電網(wǎng)現(xiàn)狀及規(guī)劃接線為基礎(chǔ)，并與合 肥中南光電有限公司廠區(qū)內(nèi)部供電規(guī)劃相結(jié)合。接入系統(tǒng)方案 應(yīng)保證電網(wǎng)和電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理，便于調(diào) 度管理。(2)本工程光伏電站接入系統(tǒng)方案應(yīng)充分考慮并網(wǎng)太陽(yáng)能電站的

4、特殊性及其對(duì)電網(wǎng)的影響并采取有效的防范措施。本工程 接入系統(tǒng)應(yīng)滿足GBZ 19964光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定、GB/T 19939光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求、GB/T 12325電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差 、GBT 15543電能質(zhì)量 三 相電壓允許不3平衡度等國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及國(guó)家電網(wǎng)公司QGDW 617-2011光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定 。3）接入系統(tǒng)方案根據(jù)合肥中南光電有限公司供電規(guī)劃，該廠區(qū)現(xiàn)建設(shè)有1座10kV環(huán)網(wǎng)柜。 該環(huán)網(wǎng)柜采用壓氣式負(fù)荷開(kāi)關(guān)， 一進(jìn)三出， 預(yù) 留1個(gè)10kV出線間隔。進(jìn)出線保護(hù)均采用熔斷器保護(hù)。環(huán)網(wǎng) 柜電源“T”接在110kV店埠變10kV19開(kāi)關(guān)二水廠線公用線路

5、 上 ， 安 裝630kVA、200kVA變 壓 器 各 一 臺(tái) ， 電 壓 等 級(jí) 為10/0.4kV。根據(jù)合肥中南光電有限公司的供電現(xiàn)狀對(duì)本工程接入系統(tǒng)提出2個(gè)方案。II4Ik：2gL3UWH-yJiHHKi擊U 嗣Iff:叩朋:詁玄梟U AM-tle,W-HU1I2-KHyjwi-j-i燼工口卄占-nLJwfI,Al：X鹿亠齊“占Ti_WIWJTOH?I：_4WM戶 5f-SP方案一：本光伏電站設(shè)一段10kV光伏母線，所發(fā)直流電逆變成0.27kV交流電， 再升壓至10kV后接至光伏母線， 再通 過(guò)1回10kV線路（長(zhǎng)約50m）接至該廠區(qū)現(xiàn)有的1座10kV環(huán)網(wǎng)柜的10kV母線。接線見(jiàn)下圖：

6、ilgAiwrxz.yii次剛I常2擱IMS：-fr6KlfcI-SILIL餡L曲A UJU-ll:#u.C鼻比I-鼻律!KUZ】：起i du-iaw X口1網(wǎng)期.If5方案二：本光伏電站設(shè)一段10kV光伏母線，所發(fā)直流電逆變成0.27kV交流電， 再升壓至10kV后接至光伏母線， 再通 過(guò)1回10kV線路 （長(zhǎng)約100m） 接至該廠區(qū)原10kV”接點(diǎn) 現(xiàn)有10kV環(huán)網(wǎng)柜的10kV進(jìn)線接至段10kV光伏母線。接線見(jiàn) 下圖：64）接入系統(tǒng)方案比較方案一電網(wǎng)接入點(diǎn)為負(fù)荷開(kāi)關(guān)，負(fù)荷開(kāi)關(guān)不能斷開(kāi)斷路電 流，只能由負(fù)荷開(kāi)關(guān)中的熔斷器進(jìn)行保護(hù)，熔斷器與上下級(jí)的 微機(jī)保護(hù)不好配合。因此，需將環(huán)網(wǎng)柜中的負(fù)荷開(kāi)

7、關(guān)更換為斷 路器，保護(hù)更換為微機(jī)保護(hù)，而現(xiàn)場(chǎng)為戶外環(huán)網(wǎng)柜，不具備更 換上述設(shè)備的條件。該方案不可行。=1U11M4ZmrdriJ口111一12HS-L.JEllwr-?iruMftSliflM-a-m丄4耀1 INI IEJF2JK：fc:-YMZT.P 12nui-izi-M.:屮 z?JT2：E卿sii+aiq* A-?-.；網(wǎng)叩if4Jk7方案二與方案一一樣要建設(shè)10kV交流匯流開(kāi)關(guān)站，10kV開(kāi)關(guān)站比方案一多建設(shè)一間隔，接入公共電網(wǎng)的電纜及原環(huán)網(wǎng) 柜中的進(jìn)線電纜均接入該開(kāi)關(guān)站。該方案能夠就近消化本工程 太陽(yáng)能電站所發(fā)電力，余電上網(wǎng)，潮流流向較合理，具有實(shí)施 方便、有利于運(yùn)行維護(hù)管理、對(duì)

8、用戶生產(chǎn)線供電影響小等優(yōu)點(diǎn)， 符合國(guó)家電網(wǎng)自發(fā)自用/余量上網(wǎng)典型設(shè)計(jì)方案XGF-10-Z-1的 接線要求。綜合比較推薦方案二作為本工程的接入系統(tǒng)方案，即： 本 光伏電站設(shè)一段10kV光伏母線， 所發(fā)直流電逆變成0.27kV交 流電， 再升壓至10kV后接至光伏母線， 再通過(guò)1回10kV線路（長(zhǎng)約100m ）接至該廠區(qū)原10kV”接點(diǎn)現(xiàn)有10kV環(huán)網(wǎng)柜的10kV進(jìn)線接至段10kV光伏母線。以下所有方案均圍繞該接入 系統(tǒng)方案進(jìn)行論證。5）電氣主接線及主要設(shè)備參數(shù)（1）電氣主接線及主變壓器 本工程光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案， 按升壓變數(shù)量將系統(tǒng)分成2個(gè)并網(wǎng)發(fā)電單元， 輸出交流0.2

9、7kV電壓后，1個(gè)單元各通過(guò)2回0.27kV線路分別送至1臺(tái)10kV分裂升壓變的0.27kV側(cè)，另1個(gè)單元各通過(guò)1回0.27kV線路 送8至1臺(tái)10kV升壓變的0.27kV側(cè)，升壓后接至10kV光伏母 線。光伏母線為單母線接線。光伏電站1臺(tái)10kV分裂升壓變?nèi)萘繛?000kVA，電壓比 為102X2.5%/0.27/0.27kV,短路阻抗Uk=6.0%;另1臺(tái)10kV升壓變?nèi)萘繛?00kVA，電壓比為102 X2.5%/0.27kV，短路阻 抗Uk=5.0%。（2）無(wú)功補(bǔ)償 為了控制光伏電站與電網(wǎng)無(wú)功功率實(shí)現(xiàn)零交換的目標(biāo)，需 要在光伏電站內(nèi)配置無(wú)功補(bǔ)償裝置,其容量及配置型式根據(jù)電站 并網(wǎng)運(yùn)行后

10、6個(gè)月內(nèi)提供的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)測(cè)結(jié)果確定（建議結(jié)合 用戶變電站一起考慮無(wú)功補(bǔ)償配置） 。3.導(dǎo)線截面開(kāi)關(guān)站至“T”接點(diǎn)的1回10kV電纜線路，暫按采用截面為120mm2的三芯銅芯電纜，光伏電站至開(kāi)關(guān)站的2回10kV電纜線路，暫按采用截面為70mm2的三芯銅芯電纜.4、系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置1）10kV線路保護(hù)91.開(kāi)關(guān)站一至“T”接點(diǎn)的10kV線路該線路為雙側(cè)電源線路，在開(kāi)關(guān)站側(cè)配置1套保護(hù)測(cè)控一 體化裝置，含完整的主、后備保護(hù)功能；T”接點(diǎn)側(cè)的柱上真空斷 路器配置1套保護(hù)測(cè)控一體化裝置，含完整的主、后備保護(hù)功 能。線路在故障切除時(shí)不重合。2.光伏電站開(kāi)關(guān)站2回10kV線路每回線路兩側(cè)各配置10

11、kV線路微機(jī)保護(hù)測(cè)控一體化裝置， 含完整的主、后備保護(hù)功能；建議線路兩側(cè)的自動(dòng)重合閘均停 用。3.開(kāi)關(guān)站中的其它10kV保護(hù)均采用微機(jī)保護(hù)測(cè)控一體化 裝置，含完整的主、 后備保護(hù)功能。 環(huán)網(wǎng)柜中的其它10kV線路， 所配熔斷器保護(hù)可繼續(xù)使用，本工程不需更換。2）10kV母線保護(hù)開(kāi)關(guān)站10kV為單母線分段接線， 不考慮配置母線保護(hù)。（三）線路故障錄波器本工程采用10kV接入系統(tǒng)， 屬于中型光伏電站， 不配置專(zhuān) 用故障錄波器，相關(guān)信息可在站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)查閱。3）安全自動(dòng)裝置10本工程配置1套頻率電壓緊急控制裝置，主要功能為測(cè)量 光伏電站10kV并網(wǎng)線路的三相電壓、電流、有功和無(wú)功功率、 頻率等，進(jìn)行

12、過(guò)/欠壓、過(guò)/欠頻判別，在光伏電站的運(yùn)行危及系統(tǒng)安全穩(wěn)定時(shí)實(shí)施快速解列。4）其他本光伏電站應(yīng)采用具有孤島效應(yīng)防護(hù)的光伏并網(wǎng)逆變器。若并網(wǎng)線路發(fā)生短路故障，依靠并網(wǎng)逆變器保護(hù)（過(guò)流保護(hù)、孤島保護(hù)等）和頻率緊急控制裝置快速將光伏電源解列。5、系統(tǒng)通信根據(jù)光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定 ，該光伏電站建成后在 電力調(diào)度上隸屬合肥地調(diào)調(diào)度管轄，相關(guān)遠(yuǎn)動(dòng)信息應(yīng)送至合肥 地調(diào)，同時(shí)接受合肥地調(diào)的調(diào)度管轄。1）相關(guān)通信網(wǎng)現(xiàn)狀 北斗是我國(guó)獨(dú)立自主建立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其具備的雙向 短信通信功能是GPS所不具備的， 適合大范圍監(jiān)控管理和通信11不發(fā)達(dá)地區(qū)數(shù)據(jù)采集傳輸應(yīng)用。目前安徽省內(nèi)淮北、銅陵、淮 南、池州四個(gè)地市的23

13、個(gè)光伏電廠、自備電廠、再生能源電廠 等的電能量信息、遠(yuǎn)動(dòng)信息均已通過(guò)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸上報(bào)至 省公司調(diào)控中心。省公司目前配置了北斗衛(wèi)星指揮機(jī)、主站端12信息管理平臺(tái)， 并且已完成信息管理平臺(tái)與能量管理系統(tǒng) 和電能量采集及管理系統(tǒng)之間的信息交互。2）通信業(yè)務(wù)類(lèi)型及通道安排（1）調(diào)度電話光伏電站需安排2路調(diào)度電話通道至地調(diào)。（2）遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)光伏電站需安排1路遠(yuǎn)動(dòng)信息通道至地調(diào)。（3）電能量計(jì)費(fèi)光伏電站需安排1路電能量計(jì)費(fèi)通道至地調(diào)。3）接入系統(tǒng)通信方案本工程光伏電站信息擬采用北斗通信系統(tǒng)進(jìn)行傳送，在光 伏電站集控室接入北斗電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過(guò)北斗衛(wèi)星通信 系統(tǒng)傳至安徽省調(diào)，由省調(diào)將相關(guān)信息通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)

14、網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)至合 肥地調(diào)。具體路由為：光伏電站集控室北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng) 省調(diào)系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)-合肥地調(diào)。136、系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化1）調(diào)度關(guān)系和信息傳輸方式本光伏電站容量為1.5MW， 且以10kV電壓等級(jí)接入用戶 變，根據(jù)現(xiàn)行調(diào)度規(guī)程規(guī)定，調(diào)度關(guān)系為合肥地調(diào)調(diào)度管轄。 本電站信息以無(wú)線傳輸方式向安徽省調(diào)發(fā)送遠(yuǎn)動(dòng)信息，并經(jīng)省 調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)至合肥地調(diào)。2）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)本站的要求（1）遠(yuǎn)動(dòng)信息內(nèi)容 根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程和國(guó)家電網(wǎng)公 司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定（Q/GDW617-2011）的規(guī)定來(lái) 確定遠(yuǎn)動(dòng)信息的主要內(nèi)容。10kV線路有功功率、無(wú)功功率和電流；10kV線路有功電量和無(wú)功電量；10kV線路

15、功率因數(shù)；光伏電站10kV母線的電壓和頻率； 升壓變高壓側(cè)有功功率、無(wú)功功率和電流； 升壓變高壓側(cè)有功電量和無(wú)功電量；EMS-安徽14調(diào)度范圍內(nèi)的斷路器及隔離開(kāi)關(guān)位置信號(hào)； 全站事故跳閘總信號(hào)；10kV線路保護(hù)動(dòng)作信號(hào)；升壓變保護(hù)動(dòng)作信號(hào)； 光伏電站并網(wǎng)狀態(tài)、輻照度、環(huán)境溫度。（2）對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)裝置的考慮 在光伏電站本體工程設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮配置一套計(jì)算機(jī)監(jiān)控 系統(tǒng)，故本工程不考慮設(shè)置獨(dú)立的RTU，遠(yuǎn)動(dòng)信息的采集及遠(yuǎn) 動(dòng)功能將由站內(nèi)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一完成。遠(yuǎn)動(dòng)信息由計(jì)算機(jī) 監(jiān)控系統(tǒng)中的遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置經(jīng)北斗通信系統(tǒng)發(fā)往“安徽省調(diào)光 伏電站集控中心”。（3）遠(yuǎn)動(dòng)通道 按安徽非統(tǒng)調(diào)電源信息采集和統(tǒng)計(jì)工作實(shí)施方案

16、的規(guī) 定以及“金太陽(yáng)集控室至地調(diào)數(shù)據(jù)傳輸方案”會(huì)議精神，本期工程 站內(nèi)遠(yuǎn)動(dòng)信息及電能量數(shù)據(jù)經(jīng)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，以無(wú)線傳輸?shù)姆?式發(fā)往安徽省調(diào)，再由省調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)至合肥地調(diào)。具體通道安排由通信專(zhuān)業(yè)統(tǒng)一組織設(shè)計(jì)3)電能量計(jì)量(1)根據(jù)接入系統(tǒng)方案， 本光伏電站所發(fā)直流電通過(guò)逆變器 轉(zhuǎn)變成0.27kV交流電，經(jīng)升壓后，接入中南光電10kV交流匯 流開(kāi)關(guān)站的母線上。15(2)由于原接入環(huán)網(wǎng)柜中的進(jìn)線電纜改接至開(kāi)關(guān)站中的進(jìn)線 總柜上，故廠網(wǎng)之間的計(jì)量關(guān)口點(diǎn)移至10kV交流匯流開(kāi)關(guān)站的 進(jìn)線總柜上。 計(jì)量關(guān)口配置2塊(主、副表)計(jì)量關(guān)口電能表， 表 計(jì)為有功電能量和無(wú)功電能量組合表計(jì)，具有雙向計(jì)量功能以 及RS48

17、5串口輸出接口，表計(jì)精度：有功0.2S級(jí)，無(wú)功1.0級(jí)。計(jì)量關(guān)口的電流、電壓互感器級(jí)別分別為0.2S、0.2級(jí)。3)按關(guān)于加快金太陽(yáng)示范項(xiàng)目并網(wǎng)管理工作相關(guān)意見(jiàn)的要求，本工程光伏電站并網(wǎng)模式參照合同能源管理模式，需 要征收重大水利基金附加，需要在光伏發(fā)電系統(tǒng)升壓變高壓側(cè) 加裝計(jì)量表計(jì)。計(jì)量表計(jì)的配置標(biāo)準(zhǔn)按照電能計(jì)量裝置技術(shù) 管理規(guī)程(DL/T 448-2000)執(zhí)行。(2)本期工程要求新上的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有采集電能量數(shù)據(jù)的功能，不考慮配置獨(dú)立的電能量采集裝置。按遠(yuǎn)動(dòng)通道設(shè)計(jì)方案，本期工程不考慮設(shè)置獨(dú)立的電能量 數(shù)據(jù)傳輸通道。4)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)16根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司文件光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定(Q

18、/GDW617-2011)要求，光伏電站向當(dāng)?shù)亟涣髫?fù)載提供電能和 向電網(wǎng)發(fā)送電能的質(zhì)量，在諧波、電壓偏差、電壓波動(dòng)和閃變、 電壓不平衡度等方面應(yīng)滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。根據(jù)接入系 統(tǒng)推薦方案廠區(qū)共有1個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)，故考慮在本光伏電站配置1套滿足IEC 61000-4-30-2003標(biāo)準(zhǔn)要求的A類(lèi)電能質(zhì)量在線監(jiān) 測(cè)裝置，監(jiān)測(cè)點(diǎn)放置在關(guān)口計(jì)量點(diǎn)。此外，電能質(zhì)量數(shù)據(jù)應(yīng)至 少存儲(chǔ)一年，必要時(shí)供電網(wǎng)企業(yè)調(diào)用。建議根據(jù)電能質(zhì)量評(píng)估報(bào)告在光伏電站內(nèi)配置諧波治理裝 置，費(fèi)用在本體工程中計(jì)列，本報(bào)告不再考慮其設(shè)備及費(fèi)用。5)時(shí)間同步系統(tǒng) 本工程考慮在站內(nèi)配置1套GPS全站時(shí)間同步對(duì)時(shí)裝置該裝置不僅可為站內(nèi)保護(hù)、測(cè)控等裝置對(duì)時(shí)，還能為遠(yuǎn)動(dòng)裝置 提供精確的授時(shí)信號(hào)，以保證遠(yuǎn)動(dòng)信息向相關(guān)調(diào)度端傳輸時(shí)在 時(shí)序上的可靠性。6）電源為保證本工程的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有可靠的電源，考慮配置1臺(tái)不 停電電源17裝置， 不停電電源裝置為在線式， 當(dāng)交流電源失電后，備援時(shí)間不小于1小時(shí)。7、投資估算18表1接入系統(tǒng)工程項(xiàng)目及投資