太阳能发电工程可行性研究报告

GCL/SUN-GF058K-A01江苏国信泗阳太阳能发电工程可行性探讨报告中环光伏系统有限公司2010年10月南京GCL/SUN-GF058K-A01江苏国信泗阳太阳能发电工程可行性探讨报告批准： 审核： 校核: 编制：1光伏工艺总平面布置图GCL/SUN-GF058K-J012电气主接线图GCL/SUN-GF058K-D013直流系统接线图GCL/SUN-GF058K-D024电气设备布置图GCL/SUN-GF058K-D035微机监控原则性网络图GCL/SUN-GF058K-D046厂区地理位置图GCL/SUN-GF058K-Z01图纸书目附件书目1、泗阳县供电公司《关于江苏国信泗阳太阳能光伏发电项目一次接入系统方案回复的函》。目录1. 概述 41.1. 项目概况 41.2. 探讨内容 41.3. 投资方（江苏新能源开发有限公司）简况 41.4. 技术支持单位介绍 51.5. 工程概况表 72. 太阳能资源分析 82.1. 全国太阳能资源分析 82.2. 光伏发电项目所在地的自然环境概况 92.3. 泗阳太阳能资源分析 103. 工程任务和规模 113.1项目建设的必要性 113.2项目实施地区电网现状及规划 133.3工程选址 153.4工程规模 154. 总体方案及发电量估算 154.1. 太阳电池组件选型 154.2. 组件支架的选择 164.3. 逆变器选型 174.4. 光伏阵列设计 174.5. 发电量预料 195. 电气部分 235.1. 概述 235.2. 电气主接线 245.3. 厂用电系统 255.4. 沟通不停电电源系统 255.5. 直流系统 255.6. 二次线、继电爱护及自动装置 265.7. 主要设备选择及布置 295.8. 过电压爱护及接地 395.9. 照明及检修 395.10. 电缆选型及敷设 405.11. 通信系统 405.12. 火灾自动报警系统 405.13. 安防监控系统 416. 建筑结构部分 416.1概述 416.2原厂房的建筑结构说明 416.3太阳能电池组件支架放置及配电房说明 437. 暖通部分 437.1. 设计范围 437.2. 通风、空调 438. 消防 448.1. 设计规范和标准 448.2. 指导思想 448.3. 电气配电房消防 449. 环境爱护 449.1. 环保法律法规依据 449.2. 环境影响分析及爱护措施 459.3. 环境效益 4610. 劳动平安与工业卫生 4710.1. 设计依据 4710.2. 劳动平安和工业卫生设计 4910.3. 劳动平安和工业卫生管理 5311. 节约能源 5511.1. 节能措施 5511.2. 建筑节能 5611.3. 节能效益 5612. 项目实施条件和建设进度 5612.1. 工程概况 5612.2. 工程范围 5612.3. 工程实施目标 5612.4. 施工总平面规划布置 5712.5. 项目实施综合限制轮廓进度 5813. 项目的投资估算和经济性分析 5913.1. 项目概况总结 5913.2. 投资估算 5913.3. 经济评价 6813.4. 经济评价结果 7113.5. 经济评价结论 7214. 结论及建议 72附：主要设备材料清册 73概述项目概况（1）项目名称：江苏国信泗阳太阳能发电工程（2）建设单位：江苏国信泗阳太阳能发电有限公司（3）建设规模：4MW晶体硅太阳能发电站（4）项目地址：泗阳经济开发区（5）项目投资：静态总投资：10924万元；动态总投资：11149.1万元。探讨内容（1）本可研报告主要对项目建设的必要性、原始条件、可行性等进行探讨论证。（2）通过对工程规模、建设条件、工程布置、工程实施以及对社会、环境的影响等方面的探讨，评价项目实施的可行性。（3）本可行性探讨的部分包括：太阳能资源分析；当地电网现状和接入系统；建设规模和整体规划；光伏电站布置和设备选型；电气、土建、消防和经济评价等内容。（4）项目的范围：江苏国信泗阳太阳能发电工程建设容量约为4.0MW，采纳晶体硅太阳电池作为光电转换装置。项目主要包括光伏阵列系统、直流系统、逆变系统和升压系统等。投资方（江苏新能源开发有限公司）简况江苏省国信资产管理集团有限公司是于2001年8月经省政府批准，在江苏省国际信托投资公司和江苏省投资管理有限责任公司基础上组建的大型国有独资企业集团，也是江苏省政府授权的国有资产投资主体，从事授权范围内的国有资产经营、管理、转让、投资、企业托管、资产重组以及经批准的其他业务，注册资本金为人民币100亿元。集团成立以来，始终依托资源和功能优势，细心打造以电力为主的能源产业平台，以信托为主的金融服务业平台和以房地产开发、酒店业为主的不动产平台，并不断拓展投资领域、完善业务功能。先后介入自然气管网建设、新能源开发、江苏软件园建设等实业投资领域，拓展了担保、保险经纪、金融租赁等业务功能。2006年底，集团与江苏省国有资产经营控股公司合并重组，在证券、银行、酒店旅游、房地产和社会文化事业等领域注入了新资源。截止2007年底，集团总资产为630.14亿元，净资产为333.23亿元，拥有全资、控股企业四十余家。江苏省新能源开发有限公司于2005年7月28日成立。公司注册资本为1亿元。作为一家省级特地从事新能源开发利用的国有投资主体，江苏省新能源开发有限公司重点投资建设生物质能、风能、太阳能发电项目，并主动关注其他节能环保产品及新能源技术的探讨开发。技术支持单位介绍中环光伏系统有限公司为中环（中国）工程有限公司的全资子公司，主要从事海内外大型光伏并网电站的系统集成和逆变器及跟踪器的开发、研制和生产。公司依托中环工程在电力环保工程总承包EPC管理多年积累的丰富阅历，将先进技术和工程管理阅历应用到光伏工程中，为客户供应全方位的服务。公司建立了完善的设计平台、项目管理平台和研发平台，拥有院士工作站和博士后工作站。有来自新能源、电力、电建公司等阅历丰富的研发、设计、选购 、施工、安装、调试和运营一条龙的全方位人才队伍，把研发、设计、施工安装、调试等业务完备融合，为客户供应优质服务。公司在南京投资建设占地500余亩的“中环光谷”基地。作为国内一流、国际领先的光伏系统集成与关键设备技术研发制造中心，“中环光谷”将成为集研发、办公、制造、展示、科教功能为一体的特大型现代化光伏产业基地。公司与美国最大的逆变器制造商SATCON共同进行GCL-SATCON逆变器的技术研发、设备制造和销售，也是进口SATCON产品在中国区的总代理。公司与国内外先进企业合作建立逆变器和跟踪器研发中心，研制逆变器和光伏跟踪系统。在国内市场稳步发展的同时，公司主动开发海外市场。目前在东南亚和非洲有数个光伏项目正在进行前期工作，欧美市场公司也在主动找寻合适的时机进行介入。公司以建设可持续、稳步发展的国际一流专业性光伏系统工程公司为目标，面对太阳能产业链，真正做到将绿色能源带入千家万户。2009年12月30日，由中环光伏系统有限公司总承包建设的徐州协鑫光伏电力有限公司20MW光伏发电项目一次性并网胜利；2009年12月31日，由中环光伏系统有限公司总承包建设的盐城阜宁3MW屋顶发电项目一次性并网胜利。2010年7月，中环光伏系统有限公司总承包建设的国电平罗10MWp光伏电站工程一次性并网胜利。其中徐州20MW采纳110kV电压等级并入电网，该项目的建成并网，填补了我国尚无大型并网光伏电站（接入电网等级为66kV及以上）建设领域的工程、探讨空白，缩短与世界先进水平的差距起到主动的推动作用。目前中环光伏系统有限公司在建的项目有全国最大的风光互补电站—右玉10MWp光伏电站及省内最大的屋顶光伏电站－大丰5.8MW屋顶光伏发电工程等。盐城阜宁3MW屋顶发电项目徐州协鑫光伏电力有限公司20MW光伏发电项目工程概况表名称单位/型号数量备注厂址经度（东经）°118.7纬度（北伟）°33.7多年平均辐射量MJ/m25266主要设备组件数量片17120功率W235长×宽mm×mm1640×992环境温度℃20开路电压温度系统%/℃-0.32峰值电压V30工作电流A7.84短路电流A8.28开路电压V37.1逆变器数量台8型号SatconPowerGatePlus500kW容量kw500变压器数量台8型号S11-M-500/10容量KVA500投资指标工程静态投资万元10924工程动态投资万元11149.1单位千瓦静态投资元/w27.15单位千瓦动态投资元/w27.71经济指标装机容量MW4.0232平均年发电量万kw464平均年等效满负荷小时h1152上网电价（含税）元/MWh2854.63上网电价（不含税）元/MWh2439.86投资利润率%6.75资本金利润率%14.22全部投资财务内部收益率%8资本金财务内部收益率%11.13投资回收期年11.12太阳能资源分析全国太阳能资源分析地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。就全球而言，美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大，为世界太阳能资源最丰富地区。我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。项目所在地项目所在地图2-1我国太阳能资源分布我国将上图中日照辐射强度超过9250MJ/m2的西藏西部地区以外的地区分为五类。依据日照辐射强度上图中将我国分为四类地区。一类地区（资源丰富带）全年辐射量在6700MJ/㎡以上。相当于230kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部、新疆南部、河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部等地。二类地区（资源较富带）全年辐射量在5400～6700MJ/㎡，相当于180～230kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部等地。三类地区（资源一般带）全年辐射量在4200～5400MJ/㎡。相当于140～180kg标准煤燃烧所发出的热量。主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。四类地区全年辐射量在4200MJ/㎡以下。主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。一、二类地区，年日照时数不小于2200h，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2／3以上，具有利用太阳能的良好资源条件。阜宁属于我国日照资源的二类地区，适合建设光伏发电项目泗阳县年日照在2200小时左右，近年水平面平均年太阳辐射量5230MJ/m2。属我国第三类太阳能资源区域，适合建设太阳能光伏发电项目。光伏发电项目所在地的自然环境概况泗阳县地处中国华东，位于江苏省中北部，总人口98万，面积1418平方公里，辖11个镇、5个乡、2个场。泗阳是全国唯一的“中国意杨之乡”，森林覆盖率47.8%（剔除水域面积），为全国平原地区之最。活立木蓄积量达450万立方米，年可采伐50万立方米。泗阳还是全国闻名的产粮大县、优质棉基地县、蚕桑基地县和重要的畜离产品基地县。泗阳交通便利，水陆空路网四通八达。京杭大运输河贯东西，是经长江出海的水运通道。325、245省道和徐宿淮盐高速马路穿境而过，与京沪、宁连高速马路交汇。新长铁路使泗阳与“亚欧大陆桥”东桥头堡连云港及长江三角洲诸多开放城市相连。县城向西85公里即达徐州观音国际机场，向东30公里连接京沪高速马路，向东北90公里便到连云港和白塔埠机场，向南两个半小时到南京，四小时到上海。泗阳基础设施配套，发展载体完善。城区“七横九纵一环”格局初步形成，相继建成了一批环境优雅，设施完备的豪华宾馆和商贸、游乐场所。全县建成了省级示范小城镇2个，市级示范小城镇4个。在县内建立了城厢张李鸡市、新袁羊肉等8个专业批发市场。目前县城拥有城东建材、农副产品、装饰材料三大市场群和红光招商城、振兴商贸城、水仙楼农贸市场等大型综合市场10个，依托小城镇建立各类集贸市场60多个，年交易额12.5亿元。泗阳太阳能资源分析江苏国信泗阳太阳能发电工程选址在泗阳县经济开发区，位于东经118.7°，北纬33.7°，项目纬度跨域范围小于0.1度，所在地属一个小范围的平原区域。近十年泗阳地区单位面积日照辐射量表2-1近十年泗阳地区单位面积日照辐射总量原始数据参数时间水平面18度倾斜面日太阳辐射量当月太阳总辐射量日太阳辐射量当月太阳总辐射量kWh/㎡kWh/㎡kWh/㎡kWh/㎡一月2.8788.973.75114.39二月3.5198.284.20115.64三月3.89120.594.25130.51四月4.91147.305.06148.8五月5.32164.925.24161.82六月5.08152.404.92147七月4.78148.184.68144.15八月4.57141.674.61141.98九月4.08122.404.34128.4十月3.41105.713.91120.59十一月2.9789.103.77110.7十二月2.6983.393.62110.98平均4.01121.914.36131.2467总计48.081462.9152.331591说明：本表数据来源NASA（SSE）。日照辐射总量分布从泗阳地区日照辐射总量分布图中可以看出，该地区水平面所接受日照辐射总量呈中间高两边低的态势分布，即每年4-10月份，是日照辐射总量最高的时段。这与当地实际气候状况相符。在朝向正南18度倾斜平面上，全年所接受日照辐射总量稳定在一个相对较高的水平，假如以此倾角安装太阳电池组件，太阳电池组件既能与建筑屋顶有效结合，充分利用屋顶面积，又能在全年获得最大发电量，故拟选用18°安装。图2-2近十年泗阳地区平均月日照辐射总量各月分布（横坐标为月份，竖坐标单位为kWh/m2/day）工程任务和规模3.1项目建设的必要性符合能源产业发展方向开发利用太阳能资源，符合能源产业发展方向我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，能源将近76％由煤炭供应，这种过度依靠化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。大量的煤炭开采、运输和燃烧，对我国的环境已经造成了极大的破坏。大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应平安和可持续发展的必定选择。“十一五”期间我国在能源领域将实行的工作重点和主要任务是首先加快能源结构调整步伐，努力提高清洁能源开发生产实力。以太阳能发电、风力发电、太阳能热水器、大型沼气工程为重点，以“设备国产化、产品标准化、产业规模化、市场规范化”为目标，加快可再生能源的开发。为实现“十一五”能源工业发展规划目标，促进甘肃可再生能源资源优势转化为经济优势，提高可再生能源开发利用水平，加快能源结构调整，削减煤炭等化石能源消耗对环境产生的污染，甘肃省将利用各种途径来发展可再生能源。其中，选择在泽库县建设太阳能发电项目，就是一种有益的尝试。本光伏电站所在的甘肃省金昌市近年来经济和社会事业虽然有较大的发展，但由于交通、能源等客观条件的制约，发展速度相对缓慢，同发达地区相比还存在着很大差距。要实现地区经济的可持续发展，必需变更以往依靠农业资源和矿场资源开发利用的经济结构，需对资源进行重新配置。要充分利用太阳能、风力、水力、旅游等潜在优势，加快产业结构调整，逐步提高科技含量，增进经济效益。太阳能是一种干净可再生的一次能源。太阳能光伏发电是一种不消耗矿物质能源、不污染环境，建设周期短、建设规模敏捷，具有良好的社会效益和经济效益的新能源项目。随着人们对环境爱护意识的增加，以及国家有关部门对太阳能发电工程项目在政策发面的补贴政策，太阳能发电在我国得到了迅猛发展。泽库地区是我国太阳能资源较为丰富的地区之一，在我国太阳能分布中划为I类地区。光照足够、无日照时间短。适合大规模开发、安装太阳能光伏发电组件。太阳能发电在该地区具有较好的发展前景。该地区太阳能资源丰富，且全年日射量从2月至20月比较高而且匀称，此时也恰为年用电高峰期。因此，太阳能光伏发电可以与火电互补起到改善电网的能源结构，而且能够带动地区的经济发展。因此，建设金昌太阳能光伏发电站不仅具有较好的经济效益，同时也具有显著的社会效益。实现地区电力可持续发展合理开发太阳能资源，实现地区电力可持续发展。国家要求每个省常规能源和可再生能源必需保持肯定的比例。除水电外，相对于其它再生能源，风电开发及光伏发电的开发利用尚处于起步阶段。因此，大力发展光伏发电，将有效改善能源结构，增加可再生能源的比例，优化电力系统电源结构，并减轻环保压力。该太阳能光伏电站建成后，与当地电网联网运行，可有效缓解地方电网的供需冲突，促进地区经济可持续发展。加快能源电力结构调整的须要国家要求每个省常规能源和再生能源必需保持肯定的比例。江苏省的可再生能源中，水能资源的开发占发电比重很小，对于其它再生能源，太阳能光伏发电开发已日趋成熟，在江苏省地区拟建的已有多家太阳能光伏发电站。因此，大力发展太阳能光伏发电，将改善能源结构，建设太阳能光伏发电站，有利于增加再生能源的比例。改善生态、爱护环境的须要爱护与改善人类赖以生存的环境，实现可持续发展，是世界各国人民的共同愿望。我国政府已把可持续发展作为经济社会发展的基本战略，并实行了一系列重大举措。合理开发和节约运用自然资源，改进资源利用方式，调整资源结构配置，提高资源利用率，都是改善生态、爱护环境的有效途径。太阳能是清洁的、可再生的能源，开发太阳能符合国家环保、节能政策，太阳能光伏发电站的开发建设可有效削减常规能源尤其是煤炭资源的消耗，爱护生态环境，营造出山川秀美的旅游胜地。结论江苏国信泗阳太阳能发电项目的建设，符合我国21世纪可持续发展能源战略规划；也是发展循环经济模式，建设和谐社会的具体体现；同时对推动太阳能利用及太阳电池组件产业的发展进程具有特别重大的示范意义，其社会政治、经济、环保等效益显著。缘于上述有利条件和新能源建设机遇，江苏新能源开发有限公司拟在泗阳经济开发区，利用现有建筑物顶，建设太阳能光伏发电工程。本项目拟在泗阳经济开发区建设4MW屋顶并网光伏电站，太阳电池组件将日光转换成直流电，通过逆变器转换成沟通电，通过升压变压器升压并将电力输送到电网。本工程选取的建筑共计33栋，工程建设面积约为5203.2项目实施地区电网现状及规划泗阳电网地处宿迁电网的东部，通过泗（阳）－朱（桥）线与东面的淮安电网相连。目前泗阳县境内有220kV泗阳变（2×120MVA），220kV刘桃园变（1×180MVA）110kV变电站7座（312MVA），35kV变电站10座（93.25MVA）。泗阳电网以110kV为主要供电网络，目前形成以110kV王集变电所为中心的北部供电网络，以110kV郑庄、众兴变为中心的中部（县城区）供电网络，以110kV河埝为中心的东南供电网络，以110kV城南变电所为中心的南部供电网络，以110kV洋河变电所为中心的西南供电网络（由于区划调整，西南网络将从泗阳电网中划出）。配电网络以35kV、10kV为主。2006年泗阳地区电网地理接线见下图，2010年5月29日220kV刘桃园变（1×180MVA）投运。3.3工程选址江苏国信泗阳太阳能发电工程位于泗阳经济开发区内，位于泗阳县城东。开发区面积达16平方公里。本次工程利用开发区内二期、三期全部建筑屋顶，一期宿舍楼、食堂建筑屋顶建设光伏发电工程。全部可用屋顶面积约5万7千平方米。3.4工程规模综合考虑建筑外观的要求、屋顶面积利用率及发电量，本项目太阳电池组件拟采纳18°倾角安装，利用泗阳经济开发区33个建筑屋顶，共布置功率为235W的太阳电池组件17120块，总容量约4.023MW。电站所发电量升压至10kV干脆并入地区电力网10kV系统（具体接入系统方案将在接入系统报告评审后确定）。总体方案及发电量估算太阳电池组件选型太阳电池组件的功率规格较多，从1Wp到280Wp国内均有生产厂商生产，且产品应用也较为广泛。由于本工程系统容量为4MWp，组件用量大，占地面积广，组件安装量大，所以应优先选用单位面积容量大的电池组件，以削减占地面积，降低组件安装量。通过市场调查，在目前技术成熟的大容量电池组件规格中，初选的电池组件容量为180Wp、235Wp、275Wp，其各种技术参数比较如下：表4-1组件技术参数表组件种类单位TSM72-125M-GGES–P235STP275-24/vd峰值功率W180235275开路电压V44.537.144.7短路电流A5.458.288.26工作电压V36.030.035.1工作电流A5.007.847.84外形尺寸(mm×mm×mm)mm1580×808×451640×992×421956×992×50重量kg1819.527峰值功率温度系数%/℃-0.5-0.35-0.47开路电压温度系数%/℃-0.34-0.32-0.34短路电流温度系数%/℃0.050.040.045组件转换效率%14.0914.4414.17注：组件转换效率＝组件峰值功率÷组件外形尺寸从上表可以得出：（1）235W太阳电池组件的组件效率最高，即在相同地点安装相同容量的光伏电站，发电量最高，运用的占地面积也最小。（2）275W太阳电池组件的外形尺寸为1956mm×992mm×50mm，重量为27Kg，而235W组件的外形尺寸为1640mm×992mm×42mm，重量为19.5kg。从安装角度上看，长度接近2米（3）国内外买家选择运用235W板型较多，说明目前主流产品为235W板型，其产品的互换性及一样性更加符合业主的远期利益及要求。综上所述，本工程拟选用多晶235W组件。组件支架的选择本工程拟选用固定倾斜式支架。运用铝合金钢加工制作，材料厚度、型钢尺寸依据荷载计算确定。考虑女儿墙阴影遮挡，支架需做到肯定高度。各建筑屋顶组件支架高度见下表。表4-2组件支架高度表序号建筑物女儿墙高度(mm)组件底边离楼面高度(mm)1一期宿舍楼1200600一期餐厅600200二期厂房1200500三期厂房800500三期宿舍楼1200500三期餐厅600200三期浴室1200300逆变器选型本工程拟运用500kw并网逆变器，共运用8台。逆变器具体参数见电气部分。光伏阵列设计总体方案本项目太阳电池组件拟采纳18°倾角安装，利用泗阳经济开发区33个建筑屋顶，共布置功率为235W的太阳电池组件17120块，总容量4.023MW。具体布置见附图GCL/SUN-GF058K-J01。阴影遮挡计算阵列倾角确定后，要留意南北向前后阵列间要留出合理的间距，以免前后出现阴影遮挡，前后间距为：冬至日（一年当中物体在太阳下阴影长度最长的一天）上午9：00到下午3：00，组件之间南北方向无阴影遮挡。固定方阵安装好后倾角不再调整。计算当太阳能电池组件方阵前后安装时的最小间距D，如下图所示：图2-1光伏阵列间距一般确定原则：冬至当天早9：00至下午3：00太阳能电池组件方阵不应被遮挡。计算公式如下：太阳高度角的公式：sin=sinsin+coscoscos太阳方位角的公式：sinβ=cossin/cos式中：为当地纬度为33.7°；为太阳赤纬，冬至日的太阳赤纬为-23.5°；为时角，上午9:00的时角为-45°。D=cosβ×L，L=H/tan，=arcsin(sinsin+coscoscos)即：≈1098mm组件倾斜18°后，组件上缘与下缘产生相对高度差，阳光下组件产生阴影，为保证在本项目选址地处，冬至日上午九时到下午三时子方阵之间不形成阴影遮挡，经计算，组件倾斜后组件上缘与下缘之间相对高度与前后排安装距离，如下列图表所示：1150115018°50618°因此，当固定式太阳电池组件阵列间距为1150mm时可以保证两排阵列在上午9点到下午3点之间前排不对后排造成遮挡组件组串设计太阳电池方阵通过组件串并联得到，组件的串联必需满意并网逆变器输入电压要求，组件并联必需满意并网逆变器输入功率的要求。.1组件串联设计本项目选用500kw逆变器，该逆变器最大功率电压跟踪范围：420-850Vdc，最大开路电压为900Vdc。组件串应符合的逆变器直流输入参数保证在60℃时的逆变器MPPT电压满意条件，由计算可知，当每串组件为20块时，晶体硅组件串在最低温度下的开路电压为：20×37.1×(1+0.32%×35)＝825V，小于逆变器最大直流电压850V。正常工作时，晶体硅组件串的工作电压为：20×30V=600V，也在并网逆变器MPPT电压420-850V范围之内。若选择每个支路的电池板数量较大，则最低温度时开路电压将突破极限，损坏系统；若选择每个支路的电池板数量较小，则组串工作电压虽可能在MPPT范围内，但是电压较低，损耗较大。综上所述，本工程选定的晶体硅组件为20块/串。.2组件并联设计20块晶体组件串联功率为235W×20＝470W，每台并网逆变器最大选取117路并联，总功率为547.79kW<并网逆变器最大可接受直流功率550kW。发电量预料系统效率分析依据太阳辐射资源分析所确定的光伏电场多年平均年辐射总量，结合选择的太阳能电池的类型和布置方案，进行光伏电场年发电量估算。并网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率、逆变器效率、沟通并网等三部分组成。（1）光伏阵列效率η1：光伏阵列在1000W/m2太阳辐射强度下,实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：太阳电池组件的匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不行利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度、及直流线路损失等，取效率86%计算。（2）逆变器转换效率η2：逆变器输出的沟通电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。（3）沟通并网效率η3：从逆变器输出至高压电网的传输效率，其中主要是升压变压器的效率，取变压器效率98%计算。（4）系统总效率为：η总＝η1×η2×η3＝86%×97%×98%≈81.75%发电量预料依据NASA气象数据库结合选择的太阳电池组件的类型和布置方案，利用RETScreen软件进行光伏电场年发电量估算。图4-1RETScreen软件计算结果如图4-1所示，当组件18°倾角安装时全年日照辐射总量约1591kWh/㎡，折合标准日照条件（1000W/㎡）下日照峰值小时数为1591小时。本项目拟采纳的太阳电池组件的光电转换效率衰减速率为10年衰减不超过10%、25年衰减不超过20%。表4-3，4-4为考虑到发电量的衰减，理论预料的江苏江苏国信泗阳太阳能发电工程并网光伏系统的发电量。表4-3每5年平均发电量发电利用小时数（h）发电量（万度）五年内平均值1262508十年内平均值1229494十五年内平均值1201483二十年内平均值1176473二十五年内平均值1152464表4-3年利用小时数及发电量第1年第2年第3年第4年第5年发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）12885181275513126250812495021236497第6年第7年第8年第9年第10年发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）12234921210487119748111844761171471第11年第12年第13年第14年第15年发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）11624671153464114546011364571127453第16年第17年第18年第19年第20年发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）11194501110447110144310934401084436第21年第22年第23年第24年第25年发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）发电利用小时数（h）发电量（万度）10754331067429105842610494221041419电气部分概述设计规范与标准（1）《国家发展改革委办公厅关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知》（发改办能源〔2007〕2898号）（2）太阳能电厂有关设计规程规范《太阳光伏能源系统术语》（GB_T_2297-1989）《地面用光伏(PV)发电系统导则》（GB/T18479-2001）《光伏（PV）系统电网接口特性》（GB/T20046-2006）《光伏系统并网技术要求》（GB/T19939-2005）《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GB/T19964-2005）《太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范》（CECS85-96）《光伏(PV)发电系统过电爱护－导则》（SJ-249-11127《太阳光伏电源系统安装工程设计规范》（CECS84-96）（3）其它国家及行业设计规程规范《建筑设计防火规范》GB50016《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95《35～110kV变电所设计规范》GB50059《电力勘测设计制图统一规定》SDGJ42-84《建筑灭火器配置规范》GBJ40-60《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007《火力发电厂与变电站设计防火规范》G50299-2006《建筑物防雷设计分类标准》GB50057《继电爱护和平安自动装置技术规程》GB14285《电力装置的继电爱护和自动装置设计规范》GB50062《220kV～500kV变电所所用电设计技术规程》DL/T5155《35kV～110kV无人值班变电所设计规程》DL/T5103《变电所总布置设计技术规程》DL/T5056《沟通电气装置的过压爱护和绝缘协作》DL/T620《沟通电气装置的接地》DL/T621《电测量及电能计算装置设计技术规程》DL/T5137《外壳防护等级（IP代码）》GB4208《电能质量公用电网谐波》GB/T14549-1993《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007《电能质量电压波动和闪变》GB12326-2008《电能质量电力系统供电电压允许偏差》GB12325-2008《电能质量三相电压不平衡》GB/T15543-1995《多功能电能表》DL/T614国家电网发展[2009]747号《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定（试行）》配置方案本期工程装机容量为4MWp，接入系统电压等级采纳10kV；4MW光伏并网电站通过电缆接入站外10kV架空线路，最终接入系统方案以接入系统审查看法为准。升压变压器容量为2000kVA，电压比10.5±2×2.5%/0.4kV，接线组别采纳Y/d11；光伏发电站内配置相应的继电爱护、远动、通讯装置，按无人值班方式设计。主要设计内容本工程电气部分，包括光伏发电系统（含逆变器、直流配电箱、升压变压器）、防雷、过电压爱护与接地、照明检修网络、电缆敷设及防火封堵、微机监控系统及二次系统、火灾自动报警系统、安保监控系统、站内通讯、直流系统、不停电电源系统、站用电系统及10kV配电装置，10kV配电装置设计界限为出围墙外一米处。考虑光伏发电场内不设置行政通讯，调度通讯部分在接入系统中设计，仅留有布置安装条件。电气主接线接入系统屋面光伏电站装机容量为4.1MWP，距西北面的110kV众兴变约7km，距东北方向的110kV来安变约2km。依据工程建设规模、供电牢靠性要求以及其所发电力电量主要供当地电网消纳平衡等综合因素分析，宜以10kV电压等级就近接入系统。方案一：屋面光伏电站以10KV专线接入旁边的110KV来安变电所，新建线路2公里，方案二：采纳T接入四周的110KV来安变电所的10KV线路。4.1MW光伏电站的出线电流为231A，目前开发区外有一条10kV空线路，该线路载流量425A，接入后该线路正常运行时电流不超过70%。来安变电所内该线路的相应爱护须要更改。最终接入系统方案以接入系统审查看法为准。光伏电站电气主接线.1发电单元接线电池组件按20块组成一串，每个组串接入12路或8路直流汇流箱，直流汇流箱汇流后接入逆变器的直流侧，逆变后输出三相沟通电，通过电缆连接到升压变压器的低压侧升压。5.2.2.2电气主接线0.5MW为一个发电子系统，共八个发电子系统，每个发电子系统以太阳能电池组件-直流汇流箱-逆变器-升压变压器发电模块构成，每四个发电子系统的升压变压器高压侧T型接线，以一路10kV电缆接入10kV配电室，10kV配电室进线2回，出线1回，10kV为单母线接线。每个0.5MW发电子系统配置一台500kW逆变器和一台500kVA预装式升压变压器，光伏组件阵列、直流汇流箱就地布置在屋面，逆变器、升压变压器布置在每个子系统旁边的地面上。电气主接线详见附图GCL/SUN-GF058K-D01。站用电系统电站站用电大约80kW左右，主要为火灾自动报警系统、安防监控系统、直流系统、电气配电房的照明和通风设备和逆变器、变压器的限制供应电源。站用电采纳双电源供电，设置两台10kV变压器，其中一台变压器电源引自外网10kV，另一台引自光伏电站10kV母线，正常状况下，站用电由外网供电，当外网电源停电时，由光伏电站10kV母线供电。沟通不停电电源系统不单独设置沟通不停电电源系统，微机监控系统所需不停电电源由监控厂家自带。直流系统设置一套直流系统，为限制、测量、信号、继电爱护、自动装置等限制负荷等负荷供应直流电源。直流系统电压为DC220V。依据《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-94)及《电力工程直流系统设计技术规程》(DL/T5044-2004)规定，直流系统设一组阀控式密封铅酸蓄电池及一套充电装置，采纳新型直流典设的接线。拟配置1组容量为65Ah的蓄电池、1套充电/浮充电装置和1套充放电设备，采纳单母线接线方式；蓄电池和充电/浮充电装置分别连接在限制母线上。在限制母线上装设一套微机型直流系统绝缘监测装置，以监视直流系统的绝缘水平。直流系统包括蓄电池组、充电器、直流馈线屏及DC220V/48V电源模块（供远动通信装置电源）等。二次线、继电爱护及自动装置本电站以10kV电压1回线接入系统。光伏电站配置一套微机监控系统，具有爱护、限制、通信、测量等功能，可实现光伏发电系统、10kV升压站的全功能自动化管理，并具有远动功能，依据调度运行的要求实现对光伏电站的监测、限制和调整，并将采集到的各种实时数据和信息，经处理后传送至上级调度部门。设计原则（1）电站拟按"无人值班"的方式进行设计。（2）监控系统采纳以计算机监控系统为基础的集中监控方案。（3）微机监控系统采纳开放式分层分布系统结构。（4）微机监控系统系统必需满意中国国家标准《计算机信息系统平安等级划分准则》及电监会5号令《电力二次系统平安防护规定》和"关于印发《电力二次系统平安防护总体方案》等平安防护方案的通知"的要求。并按国家电力监管委员会"关于印发《电力行业信息系统等级爱护定级工作指导看法》的通知"确定电站信息平安爱护等级。限制、测量、信号（1）限制方式限制对象为10kV断路器和沟通汇流柜内的低压断路器。限制方式包括限制方式包括限制室操作员站操作和间隔层限制测量单元上对应电气单元的一对一操作。间隔级限制层操作优于站级限制层操作。同一时间内，被控设备只接收一个操作吩咐。（2）电气微机监控系统限制范围计算机监控系统站级限制层操作限制。操作限制指运行人员在限制室操作员工作站上调出操作相关的设备图后，通过操作键盘或鼠标，就可对须要限制的电气设备发出操作指令，实现对设备运行状态的变位限制。纳入限制的设备有：10kV线路断路器的分、合闸各发电单元10kV断路器的分、合闸发电子系统逆变器的运行、停止操作限制的执行结果反馈到相关设备图上。其执行状况也产生正常(或异样)执行报告。执行报告在操作员工作站上予以显示并打印输出。计算机监控系统间隔级限制层限制当计算机监控系统站级限制层停运或故障时，间隔级限制层能独立于站级限制层限制。站级限制层和间隔级限制层的限制不得同时进行，在软件作相应的闭锁配置，并设有远方/就地切换开关以禁止间隔级限制层的操作，只有在站级限制层故障或紧急状况下将远方/就地切换开关切至“就地”位置时才能操作。为了防止误操作，在任何限制方式下都采纳分步操作，即选择、校核、执行，并在主控层设置操作员口令和监护员口令及线路代码。间隔层的限制可以采纳限制测量单元上的触摸按钮进行操作限制，限制测量单元有电气单元的模拟接线和实时状态。在任何操作方式下，保证下一步操作的实现只有在上一步操作完全完成以后。同一时间，输出设备只接受一个操作员站的吩咐，禁止其它操作员站的吩咐进入。限制输出经过连接片投入退出运行人员发出的任何限制和调整指令均应在1秒或者更短的时间内被执行。已被执行完毕的确认信息也于2秒内在CRT上反映出来。。监测与信号限制室内其他电气设备的集中监测由微机监控系统系统完成。各测量点由网络通讯接口输入微机监控系统系统，显示在LCD画面上。其状态信号、事故及异样状况也是通过微机监控系统系统实现信号显示与报警。微机监控系统监测的内容包括：(1)微机监控系统限制的全部对象的状态(包括开关位置状态、预报信号、事故分析信号等)和事故依次记录。(2)升压变压器的温度量。(3)直流系统的相关的电流、电压等。(4)逆变器的各种运行状态、预报信号、事故分析信号。(5)各种气候数据（温度、光照辐射量、风速等）。以上各种模拟量(包括温度量)、开关量、脉冲量可通过微机监控系统的数据采集系统送入微机监控系统，若就地有智能终端，也可由智能终端就地采集后以通信方式送入微机监控系统。设置LCD和操作键盘，LCD能图文结合显示模拟量、开关量、数据通讯等实时信息，并依据模拟量信息设置趋势曲线显示、棒图显示等。正常状况下，LCD显示运行操作人员调用的画面和数据，当模拟量越限或SOE开关量变位时，马上报警，并在屏幕上开窗显示报警信息，同时与之相关的画面变色或闪光。电气系统在微机监控系统设置以下主要电气画面，可以在LCD上显示：光伏发电系统图火灾自动报警系统图安防监控系统图电气主接线图，包括显示设备运行状态、潮流方向、各主要电气量(电流、电压、频率、有功、无功)等的实时值直流系统图趋势曲线图，包括历史数据和实时数据棒状图计算机监控系统运行工况图各发电单元及全站发电容量曲线各种爱护信息及报表限制操作过程记录及报表事故追忆记录报告或曲线事故依次记录报表操作指导及操作票、典型事故处理指导及典型事故处理画面各种统计报表除按运行要求，对电流、电压、频率、功率和电能量进行统计分析外，还能以在线方式依据数值变换和规定时间间隔不断处理和计算下述各项内容（但不限于此）：有功、无功，功率因数计算电能量的分时段、分方向累计及电能量平衡统计开关分/合及爱护动作次数的统计监控设备、无功装置投退率计算全场发电输出总有功功率线损管理计算变压器负荷率计算主要设备运行小时数统计无功累计限制室的布置10KV系统、逆变器、直流系统、火灾自动报警系统、安防监控系统的限制均设在限制室内，工程不再另设限制室，限制设在泗阳秸秆电厂的限制室内。在泗阳秸秆电厂限制室内增加相应的限制设备。二次继电器室的布置二次继电器室布置在开发区三期厂房内。继电器室内布置直流屏、10kV线路爱护柜、故障录波器柜、电度表柜以及系统远动测量通信设备等。主要设备选择及布置因缺接入系统审查报告，本工程暂参考一般110kV变电站的10kV侧的短路电流、动热稳定性及依据《导体和电器选择设计技术规定》(DL/T5222-2005)要求选择导体及设备。待接入系统资料再进行核算。5.7.110kV成套开关柜10kV开关柜选用金属铠装移开式手车柜，采纳加强绝缘型结构，一次元件主要包括：真空断路器、电流互感器、电压互感器、避雷器、接地开关、零序电流互感器、带电显示器等；共设5面开关柜。10kV配电装置的开断电流为25kA；动稳定电流为63kA，热稳定电流为25kA，短路持续时间为4s。进线侧额定电流为630A；出线侧额定电流为630A。5.7.210kV无功补偿装置依据《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》对无功调整的要求，大型和中型光伏电站的功率因数应能够在0.98（超前）~0.98（滞后）范围内连续可调，无功补偿容量待接入系统报告设计确定。光伏发电子系统设备.1预装式变压器10kV预装式变压器选用油浸式变压器，短路阻抗为4%，变比10.5±2X2.5%/0.27kV，联接组标号Y/d11，冷却方式自冷。.2逆变器光伏并网逆变器（下称逆变器）是光伏发电系统中的核心设备，应采纳高品质性能良好的成熟产品，输出符合电网要求的电能，本设计采纳的逆变器为室外布置型，逆变器由直流防雷配电柜、逆变柜、沟通防雷配电柜三部分组成，逆变器还满意以下要求：（1）单台逆变器的额定容量为500kW以上。（2）并网逆变器的功率因数和电能质量应满意中国电网要求，各项性能指标满意国网公司2009年7月下发的《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定（试行）》要求。（3）逆变器额定功率满意用于本项目海拔高度的要求，其内绝缘等电气性能满意要求。（4）逆变器的安装简便，无特殊性要求。（5）逆变器采纳太阳电池组件最大功率跟踪技术(MPPT)。（6）逆变器的沟通输出电压270V±10﹪。（7）逆变器供货商具有大功率并网型逆变器平安运行3年以上业绩。（8）逆变器能够自动化运行，运行状态可视化程度高。显示屏可清楚显示实时各项运行数据，实时故障数据，历史故障数据，总发电量数据，历史发电量（按月、按年查询）数据。（9）逆变器具有故障数据自动记录存储功能，存储时间大于10年。（10）逆变器本体具有直流输入分断开关，紧急停机操作开关。（11）逆变器具有极性反接爱护、短路爱护、孤岛效应爱护、过温爱护、沟通过流及直流过流爱护、直流母线过电压爱护、电网断电、电网过欠压、电网过欠频、光伏阵列及逆变器本身的接地检测及爱护功能等，并给出各爱护功能动作的条件和工况（即何时爱护动作、爱护时间、自复原时间等）。（12）逆变器具有数据远传功能，通讯规约符合监控系统的要求，并开放通讯接口。（13）逆变器依据CNCA/CTS0004:2009认证技术规范要求，通过国家批准认证机构的认证。（14）逆变器平均无故障时间不低于5年，运用寿命不低于25年。（15）逆变器整机质保期不低于2年。美国赛康500kW逆变器技术参数如下：序号名称参数备注生产厂家美国赛康逆变器型号PowerGatePlus500kW1逆变器额定输出功率500kW2逆变器效率（1）最大效率98.1%（2）加权效率97%3逆变器输入参数⑴最大直流输入电压900V⑵MPPT电压范围DC420-850V⑶最大直流输入电流1228A4逆变器输出参数⑴额定输出电压265V⑵输出电压范围233V-292V⑶输出频率要求⑷功率因数>0.99⑸最大输出单相电流1090A⑹总电流波形畸变率<3%（THD）5电气绝缘⑴直流输入对地AC2000V，1分钟⑵直流与沟通之间AC2000V，1分钟6防雷实力标称放电电流>40kA；残压<1kV⑴标称放电电流>40kA⑵残压<1kV7防护等级IP448噪音<60dB9平均无故障时间>10年10要求的电网形式TN-C或TN-S11逆变器功率损耗⑴工作损耗（包括通风照明等自用电）170W⑵待机损耗/夜间功耗<100w12自动投运条件直流输入电压≥300VDC，30分钟13断电后自动重启时间5min14隔离变压器（有/无）无15接地点故障检测（有/无）有16爱护功能⑴过载爱护（有/无）有⑵反极性爱护（有/无）有⑶过电压爱护（有/无）有17工作环境温度范围-25℃～+18满功率运行的最高海拔高度3000米19散热方式强制空冷20重量2676kg21机械尺寸（宽×高×深）3524.3×2355×1078.7mm22通讯接口RS485/以太网逆变器各项性能指标满意国家电网公司光伏电站接入电网技术规定（试行）》要求，参数表如下：序号名称《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定（试行）》要求逆变器厂家参数1谐波光伏电站接入电网后，公共连接点的谐波电压应满意GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》的规定；光伏电站接入电网后，公共连接点处的总谐波电流重量（方均根）应满意GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》的规定。本工程逆变器输出电流总谐波值：<3%，满意要求2电压偏差标称电压的±10%标称电压的±（7）%逆变器跟随电网各项电压的状态而工作，它自身并不变更电网电压水平3电压波动与闪变光伏电站接入电网后，公共连接点处的电压波动和闪变应满意GB/T12326-2008《电能质量电压波动和闪变》的规定。r＜1d＜4%;1＜r＜10d＜3%;10＜r＜100d＜2%;100＜r＜1000d＜1.25%.（注：r为变动频度，d为电压变动限值）光伏电站在公共连接点单独引起的电压闪变值应依据光伏电站安装容量站供电容量的比例、以及系统电压，依据GB/T12326-2008《电能质量电压波动和闪变》的规定分别按三级作不同的处理。Pst=0.9Plt=0.7其中Pst，Plt每次测量周期分别取为10min和2min。r＜1d＜（4）%;1＜r＜10d＜（3）%;10＜r＜100d＜（2）%;100＜r＜1000d＜（1.25）%.Pst=（0.9）Plt=（0.7）其中Pst，Plt每次测量周期分别取为10min和2min。4电压不平衡度公共连接点的负序电压不平衡度应不超过2%，短时不得超过4%；其中由光伏电站引起的负序电压不平衡度应不超过1.3％，短时不超过2.6％。公共连接点的负序电压不平衡度应不超过2%，短时不得超过4%；其中由光伏电站引起的负序电压不平衡度应不超过（1）％，短时不超过（2）％5直流重量小于沟通额定值的0.5%小于沟通额定值的（0.5）%6有功功率控制大型和中型光伏电站应具有有功功率调整实力，并能依据电网调度部门指令限制其有功功率输出。为实现对光伏电站有功功率的限制，光伏电站须要安装有功功率限制系统，能够接收并自动执行电网调度部门远方发送的有功出力限制信号。依据电网频率值、电网调度部门指令等信号自动调整电站的有功功率输出，确保光伏电站最大输出功率及功率变更率不超过电网调度部门的给定值。大型和中型光伏电站应具有限制输出功率变更率的实力。通过配套的功率限制器来对逆变器的有功功率输出进行限制。它接受来自于电网调度部门的限制信号，并将其说明为限制吩咐，传送给站控层，后者再通过现场总线将限制吩咐发送到逆变器，由逆变器来限制功率输出。设定的功率变更值为额定功率的100%、60%、30%或07电压/无功调节大型和中型光伏电站的功率因数应能够在0.98（超前）~0.98（滞后）范围内连续可调，有特殊要求时，与电网企业协商确定。在其无功输出范围内，大型和中型光伏电站应具备依据并网点电压水平调整无功输出，参加电网电压调整的实力，期调整方式、参考电压、电压调差率等参数应可由电网调度机构远程设定。电站设置了无功补偿装置，能够满意电网对功率因数的要求。8启动光伏电站启动时须要考虑光伏电站的当前状态、来自电网调度机构的指令和本地测量时的信号。确保输出的有功功率变更不超过所设定的最大功率变更率。光伏电站输出有功功率最大值为10MW，可以调整。9停机除发生电气故障或接受到来自电网调度机构的指令以外，光伏电站同时切除的功率应在电网允许的最大功率变更率范围内。请列出光伏电站切除功率最大值，是否可调光伏电站同时切除的最大功率为1000kW。10电压与频率响应特性电压响应特性：上图中，UL0为正常运行的电压，一般取0.9UN。UL1为须要耐受的电压下限，T1为电压跌落到UL1须要保持并网的时间，T2为电压跌落到UL0时须要保持并网的时间。UL1、T1、T2数值的确定需考虑承包呼喝重合闸动作时间等实际状况。举荐UL1设定为0.2UN，T1设定为1秒，T2设定为3秒。频率响应特性：48Hz≤f＜49.5Hz,每次低于49.5Hz至少能运行10min49.5Hz≤f≤50.2Hz，连续运行50.2Hz≤f≤50.5Hz，每次高于50.2Hz可连续运行2min，同时具备0.2s内停止向电网线路送电的实力f＞50.5Hz，0.2s内停止向电网线路送电，此时，不允许处于停止状态的光伏电站并网。UL1＝（0.2）UN，T1＝（1）秒，T2＝（3）秒。48Hz≤f＜49.5Hz,每次低于49.5Hz至少能运行（10）min49.5Hz≤f≤50.2Hz，（连续运行）50.2Hz≤f≤50.5Hz，每次高于50.2Hz可连续运行（2）min，同时具备（0.2）s内停止向电网线路送电的实力f＞50.5Hz，（0.2）s内停止向电网线路送电，此时，不允许停止状态的光伏电站并网。11平安与爱护光伏电站或电网异样、故障时，为保证设备和人身平安，应具有相应继电爱护功能，保证电网和光伏设备的平安运行，确保修理人员和公众人身平安，光伏电站的爱护应符合牢靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。平安与爱护满意表中要求，依据国家标准和相关规程规范进行设计。12过流与短路保护光伏电站需具备肯定的过载（过电流）实力，在120％倍额定电流以下，光伏电站连续牢靠工作时间应不小于1分钟；在120%~150%额定电流内，光伏连续牢靠工作时间应不小于10秒。当检测到电网侧发生短路时，光伏电站向电网输出的短路电流应不大于额定电流的150%。I≤1.2IN光伏电站连续牢靠运行时间T>（1）min1.2IN≤I≤1.5IN光伏电站连续牢靠运行时间T>（10）s当检测到电网侧发生短路时，光伏电站向电网输出的短路电流应不大于额定电流的（150）%。13防孤岛效应光伏电站必需具备快速检测孤岛且马上断开与电网连接的实力，期防孤岛爱护应与电网侧线路爱护相协作。防孤岛爱护必需同时具备主动式和被动式两种。防孤岛爱护满意表中要求。14复原并网20s≤T≤5min（20）s≤T≤（5）min15功率因数-0.98～＋0.98-（0.98）～＋（0.98）16防雷和接地光伏电站和并网点设备的防雷和接地，应符合SJ/T11127《光伏（PV）发电系统过电压爱护-导则》中的规定，不得与市电配电网共用接地装置。光伏电站并网点设备应依据IEC60364-7-712《建筑物电气装置第7-712部分：特殊装置或场所的要求太阳光伏（PV）发电系统》的要求接地/接爱护线。防雷和接地满意表中要求。17电磁兼容光伏电站应具有适当的抗电磁干扰的实力，应保证信号传输不受电磁干扰，执行部件不发生误动作。同时设备本身的电磁干扰不应超过相关设备标准。光伏电站具有表中功能18耐压要求光伏电站的设备必需满意相应电压等级的电气设备耐压标准。所招设备均能满意表中电气设备耐压标准。详见技术部分各设备技术规范。19抗干扰要求当并网点的闪变值满意GB12326-2008《电能质量电压波动和闪变》、谐波值满意GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》、三相电压不平衡度满意GB/T15543-20《电能质量三相电压不平衡》的规定时，光伏电站应能正常运行并网点的闪变值满意GB12326-2008《电能质量电压波动和闪变》谐波值满意GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》三相电压不平衡度满意GB/T15543-2008《电能质量三相电压不平衡》20正常运行信号在正常运行状况下，光伏电站向电网调度机构供应的信号至少应当包括：光伏电站并网状态、辐照度；光伏电站有功和无功输出、发电量、功率因数；并网点的电压和频率、注入电力系统的电流；变压器分接头档位、主断路器开关状态等能够上传的信号包括：光伏电站并网状态、辐照度；光伏电站有功和无功输出、发电量、功率因数；并网点的电压和频率、注入电力系统的电流变压器分接头档位、主断路器开关状态等5.7.3直流汇流箱采纳专用光伏防雷汇流箱，箱内每进线的正极均设有熔断器和防反二极管。汇流母线安装有光伏专用避雷器，正极负极都具备防雷功能，采纳Y型接线方式。进线回路熔断器可以快速切断每一串电池板的过电流故障。进线回路过电压爱护器可以防止电池板的过电压故障，且当雷击中任一电池板都可通过过电压爱护器防止雷电过电压和感应过电压，快速切除故障从而爱护其他电池板。出线回路专用高压熔断器，可作为爱护动作和操作电气，当熔断器无法切除故障时，可切除整个汇流箱所连接的全部电池板，从而避开了事故的扩大。站用变压器站用变压器采纳干式变压器，型号为SC10-80kVA/10，短路阻抗为4%，变比10.5±2X2.5%/0.4kV，联接组标号Dyn11。站用电采纳AC380V/220V三相四线制。站用低压开关柜站用低压开关柜为抽屉式开关柜，额定电压为380V，低压系统为中性点干脆接地系统。5.7.6电气设备的布置本工程不新建电气配电房，电气配电间设在开发区内三期#13厂房内，内设10kV配电间、继电器室，预留无功补偿装置室。具体布置见附图。10kV开关柜、0.4kV开关柜、站用变压器布置在配电间内。直流汇流箱就地布置在屋面，逆变器、升压变压器布置在每个子系统旁边的地面上。过电压爱护及接地电站的过电压爱护及绝缘协作设计按DL/T620-1997《沟通电气装置的过电压爱护和绝缘协作》标准规范进行。（1）直击雷爱护对于屋面太阳能电池板利用其四周的铝合金边框和支架相连，支架干脆接地的方式进行防雷爱护，引下线利用原有建筑物的防雷引下线，不设置独立防直击雷爱护装置。（2）侵入雷电波爱护为防止侵入雷电波对电气设备造成危害，在各电缆进线柜内安装一组避雷器以爱护电气设备。（3）接地系统各设备的爱护接地、工作接地均不得混接，工作接地实现一点接地。全部的屏柜体、打印机等设备的金属壳体牢靠接地。装设敏感电子装置的屏柜设置专用的、与柜体绝缘的接地铜排母线，其截面不得小于100平方毫米，并列布置的屏柜体间接地铜线干脆连通。当屏柜上布置有多个系统插件时，各插件的工作接地点均与插件箱体绝缘，并分别引至屏柜内专用的接地铜排母线。工作接地的接地电阻值为不大于4Ω。接地装置及设备接地的设计按《沟通电气装置的接地》和《十八项电网重大反事故措施》的有关规定进行设计。光伏组件区域接地装置设计原则为以水平接地体为主，辅以垂干脆地体的人工复合接地网，水平接地体采纳镀锌扁钢，垂干脆地体采纳镀锌钢管。照明及检修照明屋面不考虑照明，仅考虑电气配电间内的照明。照明系统采纳TN-C-S系统，电压为沟通380/220V。照明电源引自沟通配电箱，照明系统分正常照明与事故照明两大类。事故照明系统采纳带蓄电池的应急灯。电气配电间内采纳荧光灯具，在各疏散出口设置疏散指示灯。检修网络设置移动的低压检修供电网络，采纳380/220V三相四线中性点接地系统,设置固定检修电源箱，由380/220V低压厂用电系统供电。电源插座加漏电爱护。电缆选型及敷设电缆选型依据《电力工程电缆设计规范》(GB50217－94)及《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》对电缆选型的要求，本工程电缆均采纳C类阻燃电缆。对10kV电力电缆型号为ZRC-YJV22-8.7/15kV；低压动力电缆采纳阻燃铜芯电缆，型号为ZRC-YJV22-0.6/1kV；进入计算机系统的限制电缆采纳屏蔽电缆，型号为ZRC-kVVP2-0.45/0.75kV。现场逆变器到后台主机和厂区内的微机监控系统到泗阳秸秆电厂的限制室采纳光纤传输。电缆敷设屋面光伏组件间连接直流电缆采纳电缆沿组件支架敷设的方式。屋面其它电缆考虑电缆穿管敷设方式。屋面沟通一级汇流柜至电气配电间的沟通二级汇流柜暂考虑采纳架空桥架和电缆直埋的方式敷设。电气配电间内的设备电缆采纳电缆沟敷设方式。电缆防火封堵全部电缆均采纳阻燃电缆，电缆沟分叉和进出房屋处设防火墙，防火墙两侧电缆刷防火涂料，屏柜下孔洞采纳防火隔板和防火堵料进行封堵等。采纳架空桥架敷设方式时，当电缆通过高温、易燃场所时采纳带盖板的耐火槽盒。通信系统通信系统详见接入系统要求。电气配电间内不设置电话分机，调度电话布置在泗阳秸秆电厂限制室内，利用限制室原有光纤至地调网络交换机，为电力调度及远动服务。火灾自动报警系统在电气配电间内设置火灾自动报警系统，火灾自动报警系统由一个火灾报警限制器和若干个火灾探测器、手动报警装置、火灾报警扬声器组成。通过RS485接口传至通讯管理机，接入监控系统，火灾信号干脆上传至光伏发电监控系统在现场和泗阳秸秆电厂限制室内进行报警。安防监控系统平安防范系统安装在光伏区域用于监视场地的设备和装置，防止群体性抢劫、个体性偷窃、恶作剧性损毁设备和装置，在发生上述事务时刚好报警并能对现场状况进行实时录像取证，为处理特别状况供应第一手图像资料。平安防范系统包括：视频监视和报警两部分功能。本系统应采纳基于数字技术、结构化设计的设备，便于安装，具有环境适应性强，视场角大、运用寿命长、抗干扰实力强的特点。现场的设备免维护，可干脆用水冲洗。本电站设置一套安保系统，实现对电站主要电气设备，光伏电池阵列等现场的视频监视，系统主要配置监控主机、数字硬盘录像机、前置摄像机及相关附件。建筑结构部分6.1概述本工程拟在泗阳县东工业园区一期宿舍楼、职工餐厅、二期厂房及三期厂房、宿舍楼、浴室、职工餐厅等屋顶布置太阳能电池组件。土建专业协作在已建建筑物屋面上布置太阳能电池组件支架，并对屋面安装太阳能电池组件后，屋面所受荷载进行描述且依据业主要求及光伏专业要求对高于女儿墙以上的构筑物体予以拆除，土建专业依据电气专业要求在三期13号厂房内设置电气配电间。6.2原厂房的建筑结构说明本工程涉及的光伏组件架设在已建一期宿舍楼（1栋）、职工餐厅（1栋）、二期厂房（14栋）、三期厂房（14栋）屋面均为不上人混凝土屋面；光伏组件架设在三期宿舍楼（1栋），职工餐厅（1栋），浴室（1栋）为上人混凝土屋面。已建一期1栋宿舍楼结构形式为五层砖混结构，屋面现浇钢筋混凝土屋面，屋面具体做法：（1）40厚C20钢筋混凝土预制板内配Φ4@150双向钢筋或铺设地面砖，干水泥擦缝；（2）20厚1：3水泥砂浆找平层；（3）保温层；（4）高分子或高聚物改性沥青柔性卷材一层（5）20厚1：3水泥砂浆找平层，现浇钢筋混凝土屋面（苏J01-2005-24a/7），其中卷材选用聚氯乙烯防水卷材，保温层选用50厚胶粉聚苯颗粒，最薄处50厚兼找坡。宿舍楼屋面面积为1079平方米。已建一期1栋职工餐厅结构形式为一层钢筋混凝土框架结构，屋面为现浇钢筋混凝土屋面，屋面具体做法：（1）40厚C20钢筋混凝土预制板内配Φ4@150双向钢筋或铺设地面砖，干水泥擦缝；（2）20厚1：3水泥砂浆找平层；（3）保温层；（4）高分子或高聚物改性沥青柔性卷材一层（5）20厚1：3水泥砂浆找平层，现浇钢筋混凝土屋面（苏J01-2005-24a/7），其中卷材选用聚氯乙烯防水卷材，保温层选用50厚胶粉聚苯颗粒，最薄处50厚兼找坡。职工餐厅屋面面积为1632平方米。已建二期14栋厂房结构形式为二层或三层钢筋混凝土框架结构，屋面为现浇钢筋混凝土屋面，屋面具体做法：（1）40厚C20内配直径4mm间距150mm双向钢筋；（2）隔离层；（3）20厚1：3水泥砂浆找平层；（4）保温层；（5）20厚1：3水泥砂浆找平层，现浇钢筋混凝土屋面（苏J01-2005-12/7）。二期厂房屋屋面总面积为27864平方米。已建三期14栋厂房结构形式为二层钢筋混凝土框架结构，屋面为现浇钢筋混凝土屋面，屋面具体做法：（1）40厚C20内配直径4mm间距150mm双向钢筋；（2）隔离层；（3）20厚1：3水泥砂浆找平层；4、保温层；5、现浇钢筋混凝土屋面（苏J01-2005-24a/7），其中卷材选用聚氯乙烯防水卷材，保温层选用50厚胶粉聚苯颗粒，最薄处51厚兼找坡。三期期厂房屋屋面总面积为26819平方米。已建三期1栋浴室结构形式为二层钢筋混凝土框架结构，屋面为现浇钢筋混凝土屋面，屋面具体做法：（1）40厚C20内配直径4mm间距150mm双向钢筋；（2）隔离层；（3）20厚1：3水泥砂浆找平层；4、保温层；5、现浇钢筋混凝土屋面（苏J01-2005-24a/7），其中卷材选用聚氯乙烯防水卷材，保温层选用50厚胶粉聚苯颗粒，最薄处51厚兼找坡。浴室房屋屋面总面积为1200平方米。已建三期1栋宿舍楼结构形式为六层砖混结构，屋面为现浇钢筋混凝土屋面，屋面具体做法：（1）40厚C20内配直径4mm间距150mm双向钢筋；（2）隔离层；（3）20厚1：3水泥砂浆找平层；4、保温层；5、现浇钢筋混凝土屋面（苏J01-2005-24a/7），其中卷材选用聚氯乙烯防水卷材，保温层选用50厚胶粉聚苯颗粒，最薄处51厚兼找坡。浴室房屋屋面总面积为1472平方米。已建三期1栋职工餐厅结构形式为三层钢筋混凝土框架结构，屋面为现浇钢筋混凝土屋面，屋面具体做法：（1）40厚C20内配直径4mm间距150mm双向钢筋；（2）隔离层；（3）20厚1：3水泥砂浆找平层；4、保温层；5、现浇钢筋混凝土屋面（苏J01-2005-24a/7），其中卷材选用聚氯乙烯防水卷材，保温层选用50厚胶粉聚苯颗粒，最薄处51厚兼找坡。浴室房屋屋面总面积为1472平方米。6.3太阳能电池组件支架放置及配电房说明依据厂房、宿舍楼、职工餐厅、浴室等屋面建筑做法，光伏太阳电池组件支架尽量干脆铺在屋顶（支架尽量支撑于屋面主（次）梁上），支架荷载干脆传到主（次）梁上，并且保证了不破坏屋顶原有防水层。当支架横梁跨度较大，需在横梁支架底加设槽钢，用螺栓连接，从而增加支架整体刚度，保证支架整体稳定。依据光伏阵列的荷载需求，屋面增加光伏支架及组件恒荷载标准值为35kg/m2；由于在屋面按装太阳能电池组件及支架施工荷载及检修荷载，屋面需活荷载标准值不大于100kg/m2（含原屋活荷载标准值面荷载）。屋面板新增加荷载后，屋面板及梁强度须要核算是否能满意要求（需原主体设计确认且见原设计院计算证明）。施工时应实行措施不破坏原屋面刚性防水层，并对施工过程中设备和人员的数量进行限定。此次电气增加的电气配电房布置在三期13号厂房内零米层西北角，面积为230平方米，电气配电房内分为10kV配电室、继电器室、预留无功补偿装置，每个房间之间砖墙隔断。暖通部分设计范围本光伏发电项目工程暖通专业担当电气配电房有关通风、空调工程的设计。通风、空调本期工程电气配电房设在原三期北侧中间厂房内。室内通风、空调原则利用原有通风空调系统，但应保证原有系统能解除室内设备散热量，亦应保证室内空气参数限制在规范要求的范围内，否则应改进原有通风空调系统或增加新的通风空调措施，满意设备的运行条件以及室内工作人员的舒适度要求，同时考虑必要的排烟措施。消防设计规范和标准《火力发电厂与变电所设计防火规范》（GB50229-2006）《