廠房屋頂分布式光伏發(fā)電示范項目主要實施方案

廠房屋頂分布式光伏發(fā)電示范項目主要實施方案1.1可利用建筑面積情況***機械有限公司廠區(qū)總平面圖如圖3-1所示，園區(qū)可利用廠房22棟，各廠房屋頂建筑類型如表3-1所示。圖3-2、3-3為園區(qū)平屋頂和彩鋼瓦兩種典型屋頂取樣照。表3-1***機械有限公司廠區(qū)可利用屋頂及面積廠區(qū)名稱廠房數(shù)廠房名稱屋頂面積建筑類型安裝點有限公司1二分廠單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂2技術(shù)質(zhì)量大樓(新)多層建筑，屬既有建筑平屋頂3辦公樓(兩部分)多層建筑，屬既有建筑平屋頂4中小件分廠單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂5大件分廠單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂6廠1單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂7廠2單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂8廠3單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂9連鑄加工車間單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂大型裝配廠房單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂軸承座加工中心機械加工特區(qū)單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂連珠設(shè)備裝配車間單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂空壓機房單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂制造事業(yè)部鑄鋼車間多層建筑，屬既有建筑平屋頂中小件分廠堆焊和輥裝配單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂制造事業(yè)部多層建筑，屬既有建筑平屋頂制管工具事業(yè)部機加工車間多層建筑，屬既有建筑平屋頂制管工具事業(yè)部鑄鐵車間單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂熱處理廠1單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂熱處理廠2單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂廠4單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂機電倉庫單層建筑，屬既有建筑彩鋼瓦頂總計圖3-2平屋頂圖3-3彩鋼瓦頂1.2示范區(qū)域內(nèi)用電負荷情況根據(jù)園區(qū)提供的最近一年園區(qū)各用電單位各時段平均負荷數(shù)據(jù)，統(tǒng)計整理后如表，其全年用電負荷分布曲線圖如圖3-5。從圖可以看出整個園區(qū)用電負荷較平穩(wěn)屬于典型重工業(yè)高耗能情況，8:00-20:00都處于用電高峰期，而此時間段正是電網(wǎng)用電的高峰時段。如果光伏電站建立，將緩解該區(qū)域的用電負荷狀況，緩解電網(wǎng)高峰用電壓力。表3-2***廠區(qū)分時段用電負荷統(tǒng)計表份月份月二二月三月四月五月六月七月八月九月十月十月十二月平均圖3-5***區(qū)全年分時段統(tǒng)計負荷曲線圖1.3電網(wǎng)接入情況1.1.1示范區(qū)電力系統(tǒng)概況1)江蘇電網(wǎng)概況江蘇電網(wǎng)是華東電網(wǎng)的重要組成部分，到2006年底，其中統(tǒng)調(diào)電廠89座，機組285臺，裝機容量共47600MW。至2006年底，江蘇電網(wǎng)擁有：500kV變電所(含開閉所)22座，變壓器35臺(組),主變壓器總?cè)萘?7250MVA;500kV線路變電所(含開閉所)258座，變壓器469臺，主變壓器總?cè)蓦娋W(wǎng)仍是江蘇省的主要電網(wǎng)，原有的8條與相鄰省、市聯(lián)絡(luò)的220kV線路已全部斷開。由此可見，近年來江蘇省電力電量一直呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。但是，現(xiàn)狀江蘇電網(wǎng)存在一些不足，主要包括：電力供求不平衡，能源供應(yīng)協(xié)調(diào)壓力加大，500kV主網(wǎng)潮流分布不均衡，部分地區(qū)高峰時段電力供應(yīng)嚴重不足，斷路容量2)常州電網(wǎng)概況常州電網(wǎng)處于蘇南電網(wǎng)中部，占據(jù)樞紐地位，是江蘇電網(wǎng)的重要組成部分。常州電網(wǎng)的供電范圍包括常州市區(qū)(含原武進市)及所轄金壇、溧陽二市。常州市電網(wǎng)受進電源(見圖3-7)主要構(gòu)成是：常州市范圍內(nèi)華電戚墅堰發(fā)電有限公司和鎮(zhèn)江諫壁發(fā)電有限公司的7條220kV線路、三峽電站到武進的2條500kV線路、揚州江都變的2條500kV線路、宜興東善橋2條500kV線路等。圖3-7常州輸送電網(wǎng)概況2006年常州市全社會最高供電負荷為3557MW,全社會用電量為212.68億kW·h,分別比上年增長14.38%、16.44%。統(tǒng)調(diào)用電量(供電量)為196.57億kW·h,統(tǒng)調(diào)最大負荷為3350MW,分別比上年增長16.24%、15.68%。2007年全市全社會最大負荷約3885MW,統(tǒng)調(diào)最大負荷約3728MW。到2006年底常州市裝機總?cè)萘?307.6MW,其中常州電廠1200MW、戚墅堰電廠440MW、戚廠燃機780MW,沙河抽水蓄能100MW、地方及自備小機787.6MW(統(tǒng)調(diào)448.6MW,非統(tǒng)調(diào)339MW)。市區(qū)(含武進)有地方及自備小機721.6MW(統(tǒng)調(diào)448.6MW,非統(tǒng)調(diào)273MW)。2006年常州電網(wǎng)的最高運行電壓為500kV,擁有500kV變電站2座，主變4臺，總?cè)萘?500MVA,500kV線路直流1條、交流17條，線路總長度約327km。常州電網(wǎng)目前仍以220kV電網(wǎng)為主干電網(wǎng)，有220kV變電站23座，主變41臺，總?cè)萘?540MVA(另有220kV用戶變電站2座，容量330MVA),220kV線路63條，長度約936km(含用戶線系統(tǒng)短路水平較高，電網(wǎng)接線密集；②電網(wǎng)發(fā)供不能自我平衡，所缺電力主要從500kV變電③常武220kV電網(wǎng)高度密集，短路電流水平接近50kA,500kV晉陵變電站投運后常武220kV電網(wǎng)武南、武北分片運行，有效控制了短路電流?！笆濉逼陂g，江蘇省電力公司與常州市政府將根據(jù)常州經(jīng)濟社會和城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃目標，共同為加快常州電網(wǎng)發(fā)展努力。重點推進500千伏溧陽輸變電工程的建設(shè)和500千伏常州南輸變電工程的前期工作；加快推進220千伏?；?、新龍、丫河、金壇洮湖、溧陽東郊等一批重點輸變電工程，加強常州市北部新城、科教城、新北工業(yè)園、武進高新區(qū)等重點發(fā)展區(qū)域電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)，形成以堅強500千伏電網(wǎng)為核心，220千伏電網(wǎng)靈活可靠、分區(qū)運行的目標網(wǎng)架，城鄉(xiāng)電網(wǎng)供應(yīng)能力顯著增強。通過“十二五”的建設(shè)，新增35千伏及以上變電容量1769萬千伏安，線路1528公里。運行經(jīng)濟靈活、電能質(zhì)量合格、降損節(jié)能增效、技術(shù)可靠先進”的堅強電網(wǎng)。本項目中光伏電站所發(fā)電量全部送入江蘇1.1.2接入系統(tǒng)方式1)系統(tǒng)接入方案太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件、直流監(jiān)測配電箱、并網(wǎng)逆變器、計量裝置及上網(wǎng)配電系統(tǒng)組成。太陽能通過光伏組件轉(zhuǎn)化為直流電力，通過并網(wǎng)逆變器，將直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波電流。項目建設(shè)點為新北區(qū)***廠房機械有限公司廠區(qū)，兩個區(qū)域各分散用戶自身耗電很大，采用中壓就近并網(wǎng)，新增輸電線路的投資較小，接入系統(tǒng)條件較好，電力輸送損耗較小，太陽能光伏發(fā)電就近消本項目位于常州新北區(qū)***廠房機械有限公司廠區(qū)，區(qū)域各屋頂集中裝機容量為10MWp,最大發(fā)電功率為10MWp,根 (Q/GDW617-2011)和江蘇省電力公司《光伏電站接入系統(tǒng)導則》等相關(guān)光伏電站接入電網(wǎng)網(wǎng)技術(shù)規(guī)定，該項目已經(jīng)屬于中大型光伏并網(wǎng)電站，應(yīng)接入10kV～35kV電壓等級電網(wǎng)。以各區(qū)域廠房屋頂裝機容量為基準，每個廠房為一個發(fā)電子系統(tǒng)，每個發(fā)電子系統(tǒng)以太陽能電池組件-直流匯流箱-逆變器發(fā)電模塊構(gòu)成，各發(fā)電子系統(tǒng)匯流后成一路接入0.4kV光伏專用升壓變壓器母線側(cè)，以一路6kV電纜接入廠逆變器布置在每個子系統(tǒng)附近的地面上，升壓變壓器位于廠圖3-8光伏發(fā)電主系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)圖常州***廠房機械有限公司廠區(qū)為110kV總變電所，廠區(qū)由110kV永寶線和35kV寶軋線供電，總?cè)萘繛?9000kVA,光伏電站為新建工程，擬定采用專線方式接入動力產(chǎn)業(yè)園變電所6kV進線側(cè)，容量10000kVA,光伏電站容量為動力產(chǎn)業(yè)園區(qū)線路最大輸送容量的34.5%,由于***廠房屬于高耗能重工企業(yè)，企業(yè)用電符合始終處于高位(見1.2區(qū)域用電負荷統(tǒng)計),因此光伏電站接入可以被廠區(qū)完全消耗掉。3#主變?yōu)?10kV/6kV8000kVA光伏電站采用各就近屋頂分區(qū)域接入廠區(qū)6kV母線，接入容量以2500kVA為一個單位，則本項目共需4臺0.4kV/6kV2500kVA變壓器。無功自動補償成套裝置應(yīng)具備分相補償，自動過零投切功能，分相補償容量不小于總補償容量的40%。容性無功容量可以補償光伏電站滿發(fā)時站內(nèi)匯集系統(tǒng)、主變壓器的全部無功和光伏電站送出線路的一半感性無功之和；感性無功容量能夠補償光伏電站送出線路的一半充電無功功率。在總變電所計量柜上新裝一主一付兩只計量表，構(gòu)成雙向計量。2)系統(tǒng)接入后對原先電網(wǎng)影響分析由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的一些特點，發(fā)電裝置接入電網(wǎng)時對系統(tǒng)電網(wǎng)有一定的不利影響。本項目中發(fā)電裝置的總裝機容量在系統(tǒng)中所占比例較小，并網(wǎng)過程中對系統(tǒng)電網(wǎng)的影響及主要解決方案如以下幾個方面：①電壓波動太陽能光伏發(fā)電的實際輸出功率隨光照強度的變化而變化，白天光照強度最強時，發(fā)電裝置輸出功率最大，夜晚幾乎無光照以后，輸出功率基本為零。因此，除設(shè)備故障因素以外，發(fā)電裝置輸出功率隨日照、天氣、季節(jié)、溫度等自然因素而變化，輸出功率極不穩(wěn)定。我們應(yīng)考慮最嚴重情況下，系統(tǒng)最大輸出功率時突然切機對系統(tǒng)接入點電壓造成的根據(jù)相關(guān)規(guī)定，光伏系統(tǒng)和電網(wǎng)接口處的電壓允許偏差應(yīng)符合GB12325的規(guī)定，光伏發(fā)電接入系統(tǒng)時，應(yīng)采取必要措施，使投切時系統(tǒng)電壓波動滿足國家有關(guān)標準，并以+5%~-5%進行校核。本系統(tǒng)總的發(fā)電功率占電網(wǎng)供電量的比例較小，因此不會對電網(wǎng)造成影響的可能性不大。②高次諧波太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)通過光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電能，再通過并網(wǎng)型逆變器將直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波電流，再經(jīng)一次升壓后并入電網(wǎng)，在將直流電能經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換為交流電能的過程中，會產(chǎn)生高次諧本項目中光伏發(fā)電系統(tǒng)采用集中并網(wǎng)型逆變器。光伏發(fā)電的每臺并網(wǎng)型逆變器逆變后諧波總畸變率完全滿足國家標準《電能質(zhì)量-公用電網(wǎng)諧波(GB/T14549-93)》的規(guī)定。本系統(tǒng)選擇使用的逆變器的總電流波形畸變率，在額定功率時<4%,完全符合要求。③無功平衡一般情況下太陽能光伏發(fā)電逆變后的功率因數(shù)在0.99以上，基本上為純有功輸出，針對國網(wǎng)新標準的要求，本次工程采用集中并網(wǎng)逆變器，具有一定的提供無功功率的能力，有功功率可在+0.98～-0.98范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。④系統(tǒng)自動化運行本系統(tǒng)為智能化系統(tǒng)，全自動運行，并且設(shè)計有較為全無需專業(yè)人員值班，只需有人值守，定時巡視。逆變器：全智能化，LCD液晶點陣模塊顯示或觸摸屏顯示，可在海拔5000米以下使用。系統(tǒng)保護功能：輸入接反保護、輸入欠壓保護、輸出過載保護、輸出短路保護、過熱保護。本項目系統(tǒng)為6kV接入公用電網(wǎng)，同時配置低周低壓解列裝置，裝置安裝于光伏并網(wǎng)線路的系統(tǒng)側(cè)同時系統(tǒng)設(shè)計具有高可靠性、高效率。系統(tǒng)核心設(shè)備的智能化設(shè)計、高可靠性、全面的保護功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的全自動運行，讓系統(tǒng)的運行、管理、維護工作變得非常簡單。⑤系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)逆變器具有設(shè)計有較好的保護功能，包括孤島效應(yīng)保護、過載保護等，出現(xiàn)孤島故障時與系統(tǒng)側(cè)備用電源自動切入裝置、自動重合閘相互配合。由于系統(tǒng)不提供短路電流保護，因此僅在系統(tǒng)側(cè)配置自動空氣開關(guān)相應(yīng)的保護。⑥線路保護對于***廠房機械有限公司廠區(qū)通過T接方式接入6kV園區(qū)公用電網(wǎng)，在光伏電站側(cè)和系統(tǒng)電源側(cè)配置電流速斷和具體接入系統(tǒng)方案以電網(wǎng)公司并網(wǎng)接入方案的評審意1.4發(fā)電計量系統(tǒng)配置方案。1.4.1數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)配置方案數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)是指通過安裝數(shù)據(jù)計量和采集裝置，同時對采集到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行加工處理，并由專業(yè)的軟件進行展示和監(jiān)控、分析，而且采用遠程數(shù)據(jù)傳輸手段，將數(shù)據(jù)實時、在線上傳給國網(wǎng)電科院數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心是接收示范項目上傳的監(jiān)控數(shù)據(jù)，并進行匯總、分析和展示等。1)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖光伏電站數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集單元、內(nèi)網(wǎng)、服務(wù)多功能儀表和電能質(zhì)量監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通過企業(yè)內(nèi)部劃分網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器進行通信，數(shù)據(jù)保存在服務(wù)器中。通過操作站可以對監(jiān)控數(shù)據(jù)進行遠程監(jiān)控和分析。公共數(shù)據(jù)交換網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)公共數(shù)據(jù)交換網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器監(jiān)控工程師站監(jiān)控操作站國網(wǎng)無線轉(zhuǎn)發(fā)器并網(wǎng)國網(wǎng)數(shù)據(jù)采集單元環(huán)境監(jiān)測儀光伏電池圖3-9監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖柜逆變器柜控制柜2)監(jiān)控內(nèi)容●環(huán)境監(jiān)測儀上傳溫度、風速、光照強度，以及監(jiān)測儀的運行狀態(tài)，包括設(shè)備啟動、運行、停止、故障、報警等狀態(tài)。另外。由組件傳感器上傳所有光伏組件的組件溫度?！駞R流箱上傳太陽能光伏組件當前的電流，電壓，功率，以及匯流箱的當前運行狀態(tài)，包括工作、異常、維修、耗能●逆變器上傳當前逆變器的直流側(cè)電流電壓功率，交流報警、機內(nèi)溫度、時鐘等狀態(tài)?！耠娔苜|(zhì)量檢測儀上傳頻率、電壓、電流，總的有功、●多功能儀表盤上傳數(shù)據(jù)包括儲能電站數(shù)據(jù)：生產(chǎn)運行參數(shù)(交\直流充放電壓電流、交\直流充放功率、頻率、充放電電量、充放電功率，充放電時間、存儲電量參數(shù))以及3)數(shù)據(jù)綜合管理和處理故障等)在監(jiān)控系統(tǒng)中采用多種方式(圖形、Dashboard、報表等)來進行展示。●在采集得到的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對發(fā)電量，電能質(zhì)量、故障●對采集到的數(shù)據(jù)進行加工和處理，進行發(fā)電量，電能●對光伏生產(chǎn)設(shè)備進行管理。錄入和查詢生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)●對于生產(chǎn)故障的報警信息，自動以郵件或者短信方式4)數(shù)據(jù)上報方案數(shù)據(jù)被采集后需要采用遠程數(shù)據(jù)傳輸手段，將數(shù)據(jù)實