光伏电力4MWp光伏发电项目建设项目概况

光伏电力4MWp光伏发电项目建设项目概况1.1建设单位概况本项目由某光伏发电有限公司投资新建。某光伏发电有限公司成立于2014年11月6日，住所为淮阴区五里镇人民政府行政楼105室，公司类型：有限责任公司（法人独资）。经营范围：利用自有资金投资太阳能光伏发电、风能、水资源、天燃气及分布式能源等。某现有一套投资5958.85万元、占地约130亩、300WMp多晶硅组件17820块、设计年发电量608.4万KWh，于2014年11月7日取得淮安市发改委《关于某光伏电力有限公司淮阴区五里镇5MWp农业大棚分布式光伏发电项目备案的通知》(淮发改投资备[2014]40号)，项目已经建成投运，系统正常发电运行。某于2015年11月20日又取得淮安市发改委《关于某光伏电力有限公司协鑫淮阴区五里镇9MWp农业大棚地面电站光伏发电项目备案的通知》(淮发改投资备[2015]20号)，其投资额8154.45万元、占地300亩、光伏发电多晶硅250WMp36000块、设计年发电量978.3万KWh，现已完成该项目前期的环评、安评备案等准备工作。1.1.1人员编制及组织管理根据生产和经营需要，结合现代光伏电站运行特点，遵循精干、统一、高效的原则，某光伏电力有限公司全面负责本光伏发电的生产和经营管理。公司定员8人。公司设总经理1人，负责光伏电站安全生产、经济运营等全面工作。公司下设4个部门，分别为综合管理部、财务部、安全生产部及设备检修部，综合管理部设置1人，负责运营期间的人力资源、文秘档案等工作；财务部设置1人，负责运营期间的财务工作；安全生产部设置3人，负责光伏发电站的安全运行生产；设备运行检修部设置3人，分机械和电气，负责光伏电站设备运行、维护、检修等工作。1.2建设项目概况项目名称：某光伏电力有限公司4MWp光伏发电项目。建设地点：淮阴区五里镇工业开发区建设规模：装机容量4MW。占地面积：约120亩。主要建设内容：建设规模4MW，采用晶硅电池组件及并网型逆变器等。总投资：3752万元。其中安全投入：约100万，占总投资额的1.67%设计单位：新疆普利达工程咨询有限公司设计产品量：首年发电量为489万kWh，25年平均发电量437万kWh，25年总发电量约1.09亿kWh。1.3建设项目选址与平面布置1.3.1项目选址光伏电站场址选择一般遵循一下原则：(1)丰富的太阳光照资源，大气透明度较高，气候干燥少雨。(2)靠近主干电网，减少新增输电线路的投资。主干电网具有足够的承载能力，有能力输送光伏电站的电力。(3)场址处地势开阔、平坦、无遮挡物。(4)距离用电负荷中心较近，以减少输电损失。(5)便利的交通、运输条件、和生活条件。(6)能产生附加的经济、生态效益，有助于抵消部分电价成本。(7)当地政府的积极参与和支持，提供优惠政策和各种便利条件。(8)场址内无名胜古迹、文物保护区、自然保护区、居室设施及地下矿藏等。某光伏电力有限公司4MWp光伏发电项目位于淮安市淮阴区五里镇工业开发区，地处淮阴北郊，地理坐标为北纬33°44′49.81″，东经119°57′38.68″。淮阴区位于江苏省北部平原的中心，地处北纬33.22°～33.56°，东经118.56°～119.09°，南濒洪泽湖（赵集乡洪湖村挡浪堤向南延伸7千米），东到王兴镇盐西电站隔盐河与涟水保滩相邻，北至徐溜镇冯庄村隔六塘河与沭阳钱集相望，西到竹络坝电站隔大运河与泗阳毗邻。南北长61.5千米，东西宽38.5千米，面积1264.10平方千米。陆地面积1034.44平方千米，占总面积的81.83%。水域面积257.04平方千米，占总面积的18.17%。项目所在地淮阴区五里镇地处南暖温带和北亚热带的过渡区，兼具有南北气候特征，光热水整体配合较好。光能资源潜力较大，年日照熟在2060-2261小时。其地势平坦，无山峦遮挡，又靠近电力线路和负荷中心，并网条件优越，是建设农光互补光伏电站、建立太阳能电力输出基地的优选区域。1.3.2周边环境本次工程为前期项目扩展，5MWp光伏发电装置为图中红线区域内耕地，9MWp光伏发电项目在红线区域向东、向南区域扩展。扩展区域面积大致为300亩。具体情况见周边环境示意图1.3.2及附件5+9项目总平面布置图。5MWp光伏发电项目在1至5光伏区，9MWp光伏发电项目在6至14光伏区。本次4MWp光伏发电项目布置在6区-9区，其东侧为农田，南侧也为农田，西侧为部分为5MWp光伏支架，部分为农田。北侧部分为农田及5MWp光伏支架。整个4MWp光伏发电项目地址东侧、北侧、南侧离村庄超过50米间距，西侧部分与佳乐米厂相邻，间距15米。周边环境示意图.3总平面布置该光伏电站位于江苏省淮安市淮阴区五里镇。紧邻205国道，从205国道交叉一支路向东约300米即到本光伏电站，路宽6米。本期4MWp场地总占地面积约120亩，紧挨5MWp太阳能光伏组件单元。总图为5+9MWp合并总图，其中1区至5区为5MWp项目，6区至14区为原9MWp项目。本期4MWp布置在6区至9区地块，4个逆变升压子站均靠近每个子系统分散布置于太阳能电池方阵中，通过10kV电缆汇集至电控楼10kV配电室内。太阳能电池方阵内部设置每个子单元和逆变升压子站的检修通道。为了便于施工和运行期间的检修，站内设置主干道和支路两种道路。升压站区域采用混凝土道路，路宽6m。做法为180厚C30水泥混凝土面层;140厚C30水泥混凝土面层;250厚水泥稳定碎石基层;210厚砂垫层;原土密实。阵列区路宽4m，主道路采用砂夹石道路，做法为:200厚C30水泥混凝土面层;200厚水泥稳定碎石基层;500厚砂垫层;原土密实。转弯半径一般为6m。道路采用6m宽水泥混凝土路面，最大纵坡小于16%，最小转弯半径为6m。站区四周设置围栏，围栏总长4106米，距道路1米，围栏高度1.8m。1.4自然条件及社会环境1.4.1自然条件1）地形地质淮安市属扬子准地台，以中元古界为结晶基底，盖层发育，构造复杂，中、新生代强烈凹陷，盖层厚度大于10000米。境内地层属扬子地层区。该区地层分为中元古界锦屏级、支台组、张八岭群；上元古界震旦系莲沱组、陡山沱组、灯影组；古生界幕府山组、炮台山组、观音台组、仑山组、红花园组、大湾组、牯牛潭组、大田坝宝截组、汤头组、五峰组，高家边组、金陵组、高骊山组、黄龙组、船山组、栖霞组；中生界浦口组；新生界泰州组、阜宁群、戴南组、三垛组、盐城群、下更新统、上更新统、全新统。境内火成岩主要为基性、超基性喷出岩，次为小型侵入体。淮阴区地处黄淮平原和江淮平原，无崇山峻岭，地势平坦，地势西高东低，地形地貌以平原为主。土壤主要为水稻土类、潮土类、砂礓黑土类、黄棕壤土类、基性岩土类、石灰岩土类。有机质含量低，一般不足0.2%，PH值在7～8之间。2）水文地质淮安市境内河湖交错，水网纵横，京杭大运河、淮沭新河、苏北灌概总渠、淮河入江水道、淮河入海水道、废黄河、六塘河、盐河、淮河干流等9条河流在境内纵贯横穿，全国五大淡水湖之一的洪泽湖大部分位于市境内，还有白马湖、高邮湖、宝应湖等中小型湖泊镶嵌其间。平原面积占总面积的69.39%，湖泊面积占11.39%，丘陵地面积占18.32%，是典型的“平原水乡”。淮阴区地下水类型以松散岩类孔隙水为主，深部埋藏有基岩孔隙含水层。松散岩类孔隙水自上而下分为三个含水岩组：第I含水岩组（Q3－4）：为孔隙潜水—承压水。潜水赋存于全新统冲积亚粘土，含水层厚5～6m。受地表水和大气降水影响明显，水位变幅较大，水位埋深1.70～1.80m，单位涌水量l.03×101/s.m。上更新统含钙质结核亚粘土夹薄层亚砂土及粉砂中的水具微承压性，含水层顶底板分别为10.00m和17.00m左右，水位埋深1.90～4.51m，单位涌水量0.05～0.2l/s·m。第Ⅱ含水层（Q1－2）：为上层孔隙承压含水岩组。含水层为中、下更新统冲洪积褐黄色亚砂土、细砂及青灰色含砾中粗砂，局部夹粘土薄层，顶板埋深29.15～43.75m，厚15.95～38.55m，水位埋深4.24m，单位涌水量0.52l/s·m（标准井型涌水量1042t/d）。第Ⅲ含水层（Ny）：为下层孔隙承压含水岩组，矿区主要富水层。含水层为中新统盐城组下部上段、（Ⅲ上）冲洪积青灰、灰黄色含砾细、中、粗砂，局部有粘土夹层，结构松散，顶板埋深141.75～148.60m，厚23.60～26.10m，水位埋深15.72m，单位涌水量1.47l/s·m（标准井型涌水量2944t/d），渗透系数8.97m/d，属强富水含水层。下段（Ⅲ下）岩性为含砾细、中、粗砂、顶板埋深167.75～193.70m，厚180.15～195.55m，水位埋深16.05m，单位涌水量1.08l/s.m（标准井型涌水量2163t/d），属强富水含水层。基岩孔隙水—矿体顶板岩系砂质泥岩、砂岩为双重孔隙介质底岩层，即其一为颗粒间孔隙组成，其二由裂隙组成。两者一般都不含水，唯有顶板岩系中段即埋深665.00～835.00m与950.00～1050.00m两界面之间，泥质粉砂岩胶结差，松散状，渗透性相对较好，可视为孔隙含水层。3）气候气象淮阴区地处北亚热带向暖温带过度地区，兼有南北气候特征，属于温带季风气候区，气候宜人，四季分明。年无霜期210～230d，一般霜期从当年十月到次年四月。多年平均气温：14.4℃历年极端最高气温:40.℃历年极端最低气温:-21.5℃多年平均降雨量：954.8mm最大一日降雨量290mm最大年降雨量1405.6mm最小年降雨量486.4mm最长历时降雨量:335.6mm最长历时降雨日数:14d年平均蒸发量1435.6mm年平均日照时2233.4h全年无霜期限216d最大风速19.4m/s平均风速3.2～3.4m/s主导风向偏东风夏季东南风，冬季东北风历年平均雷暴日数：35.1d历年平均相对湿度：76%雷电：项目所在地区有雷电产生，受雷电影响。夏季雷电较多，春、秋季较少，冬季雷电更少。本区靠近郯庐断裂带，根据GB50011-2010《建筑抗震设计规范》的规定，本地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，地震设计分组为第二组。1.4.2社会环境淮安位于江苏省中北部，江淮平原东部，地处长江三角洲地区，南京都市圈紧密圈层城市，是古淮河与京杭大运河交点，是一代伟人周恩来的故乡，是独具魅力的生态城市、国家卫生城市、国家园林城市、国家环保模范城市、中国优秀旅游城市、江苏省文明城市。总面积1.01万平方公里，人口540万。作为全国历史文化名城，有着一座文化底蕴非常深厚的老城。“文化名城，伟人故里，运河之都，美食之乡、生态水城、工业新城”是淮安最具特色的六张城市名片。淮安有渊远的历史源头及骄傲，面向未来，一个充满生机与活力的现代“运河之都”将呈现在世界面前。围绕全面建成小康社会和苏北重要中心城市的目标定位，积极适应、引领经济新常态，持续推进淮安科学跨越发展，打造增长极、建设枢纽城、创成文明市、全面达小康，共筑崛起梦。十三五”时期，淮安经济社会发展的总体目标是：在全面小康社会建设上，对照江苏2013版全面小康新标准，着力补短补缺，确保小康建设覆盖所有领域、惠及全市人民，与全省同步率先全面建成小康社会。在苏北重要中心城市建设上，全面提升交通支撑力、城市带动力、产业竞争力、文化引领力，建成现代综合交通枢纽城市，力争创成联合国人居环境奖城市，基本确立苏北重要中心城市地位，为打造重要增长极提供坚实支撑。淮安的定位就是苏北中心城市，长三角北翼重要的中心、对接长江经济带的重要枢纽城市。培育淮安成为特色增长极，辐射鲁南、豫东、皖北地区。2014年淮阴区实现地区生产总值351.9亿元，比上年增长11.1%；完成一般公共预算收入39.2亿元，比上年增长15.7%；完成规模以上固定资产投资223.8亿元，比上年增长21%；城乡居民人均可支配收入分别达到24039元和11215元，同口径增长9.8%和11.7%；基本实现全面小康社会建设目标。1.5主要设计方案1.5.1设计规模本次光伏发电设计总输出发电容量为4MWp，最佳阵列倾角为31°，系统输出每年衰减取0.7%，首年发电量为489万kWh，25年平均发电量437万kWh，25年总发电量约1.09亿kWh。1.5.2光伏发电系统工艺原理光伏发电是根据光生伏特效应，利用太阳能电池（solarcell）将太阳光的光能直接转化为直流电能。光伏发电系统是根据这一基本原理构成的完整发电系统。太阳能光伏发电系统主要由太阳电池组件、控制/逆变器、交直流配电系统、监控系统等几部分组成。太阳能电池是以半导体制成的，将太阳光照射在其上，太阳能电池吸收太阳光后，能透过p型半导体及n型半导体使其产生电子（负极）及电洞（正极），同时分离电子与电洞而形成电压降，再经由导线传输至负载，见图1.5.2所示。由于太阳能电池产生的电是直流电，因此若需提供电力给各式电器则需要加装直/交流转换器，即逆变器，将直流电转换成交流电，才能供电至工业用电。太阳能电池发电原理示意图见图1.5.2-1所示。图1.5.2-1太阳电池发电原理示意图该项目为不可调度式并网光伏发电系统。太阳光通过太阳能电池组件转换为直流电，经过三相逆变器（DC-AC）转换成三相交流电，再通过升压变压器转换成符合公共电网要求的交流电，直接接入公共电网。1.5.3太阳能光伏发电系统设计本项目采用分散发电、集中并网、集中控制方案，将系统分为若干个并网发电单元，汇流后集中送至逆变升压站集中逆变。本方案建设规模4MW，采用4个1MWp光伏子系统，每个子系统由3922片255Wp多晶硅太阳能电池组件组成。每个1MWp的系统由两台集成式500KWp逆变器，1台315V/35KV,1000KVA变压器组成。太阳能电池阵列经光伏防雷汇流箱汇流后，接至逆变器直流配电侧，再分别经过变压配电装置汇总至35KV母线实现并网。每个发电单元就地设置一个逆变升压子站，就地安装汇流柜、逆变器、交直流开关柜、升压变等等电气设备。具体工艺流程简图见图1.5.3所示。光伏组件光伏组件直流汇流箱直流配电柜500kW逆变器35kV箱式变压器35kV配电室送出至变电站逆变器室图1.5.3光伏发电系统工艺流程简图1.5.4太阳能光伏组件选型太阳能电池组件是太阳能发电系统的核心部件，其光电转换效率、各项参数指标的优劣直接影响整个光伏发电系统的发电性能。表征太阳能电池组件性能的各项参数有标准测试条件下组件峰值功率、最佳工作电流、最佳工作电压、短路电流、开路电压、最大系统电压、组件效率、短路电流温度系数、开路电压温度系数、峰值功率温度系数、输出功率公差等。本项目选用市场常规型号组件，多晶硅255Wp国内一线厂商组件。技术参数如下表1.5.4。表1.5.4太阳能电池组件参数编号项目名称数据1太阳电池种类多晶硅组件2太阳电池组件型号\3组件标准峰值参数\3.1标准功率（Wp）2553.2峰值电压（V）30.63.3峰值电流（A）8.383.4短路电流（A）8.983.5开路电压（V）37.74组件效率15.9%5峰值功率温度系数(%/℃)-0.426开路电压温度系数(%/℃)-0.347短路电流温度系数(%/℃)0.04810年功率衰降<10%950年功率衰降<20%10尺寸(mm)1640×992×4011重量(kg)201.5.5并网逆变器选型并网逆变器是并网光伏电站中的核心设备，它的可靠性、高性能和安全性会影响整个光伏系统。对于大型光伏并网逆变器的选型，应注意以下几个方面的指标比较：（1）光伏并网必须对电网和太阳能电池输出情况进行实时监测，对周围环境做出准确判断，完成相应的动作，如对电网的投、切控制，系统的启动、运行、休眠、停止、故障的状态检测，以确保系统安全、可靠的工作。（2）由于太阳能电池的输出曲线是非线性的，受环境影响很大，为确保系统能最大输出电能，需采用最大功率跟踪控制技术，通过自寻优方法使系统跟踪并稳定运行在太阳能光伏系统的最大输出功率点，从而提高太阳能输出电能利用率。（3）逆变器输出效率：大功率逆变器在满载时，效率必须在95%以上。在50W/m2的日照强度下，即可向电网供电，在逆变器输入功率为额定功率10%时，也要保证90%以上的转换效率。（4）逆变器的输出波形：为使光伏阵列所产生的直流逆变后向公共电网并网供电，就必须是逆变器的输出电压波形、幅值及相位与公共电网一致，实现无扰平滑电网供电。（5）逆变器输入直流电压的范围：要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度的变化范围比较大，这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内正常工作，并保证交流输出电压稳定性。（6）光伏发电系统作为分散供电电源，当电网由于电气故障、误操作或自然因素等外部原因引起的中断供电时，为防止损坏用电设备以及确保电网维修人员的安全，系统必须具有孤岛保护的能力。（7）应具有显示功能：通讯接口；具有监控功能；宽直流输入电压范围；完善的保护功能等。对于MW级的光伏发电系统，光伏阵列面积非常大，由于光伏电池组件电流、电压的性能参数不可能做到完全一致，因此光伏组件串并联时相互之间的影响可能会导致整体光伏发电系统的发电量下降。逆变器单机容量不宜过小，单机容量过小，接线复杂、汇线增多，同时也会造成系统效率的降低。本项目选用的光伏并网逆变器采用500TL型逆变器，并采用电流控制型PWM有源逆变技术。该光伏并网逆变器克服了晶闸管有源逆变的一切弊病，可靠性高，保护功能全，且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点。具体为:1)数字化DSP控制;原装进口智能功率模块组装;2)MPPT控制，适时追踪光伏的最大输出功率;3)纯正弦波输出，自动同步电网，电流谐波小，对电网无污染、无冲击;4)扰动检查技术，实现反孤岛运行控制;5)控制部分是采用高速度的微处理器为核心的控制部件，具有输出过载，输出高、低电压保护动作快，抗干扰能力强，稳压精度高等特性;6)输出短路保护，采用输出回路检测保护和模块饱和压降检测等双重保护，从而大大提高短路保护的可靠性;7)输出部分装有射频滤波器，使光伏并网逆变器所带的负载(电网)免受高频谐波的干扰;8)友好的人机接口界面，通过触摸式显示面板就能很清楚的了解系统的运行状态。如:直流侧电压、电流、网侧电压、电流、频率等参数都能显示;9)有各种报警功能，如电网异常、输出欠过压报警等;10)具有直流输入手动分断开关，交流电网手动分断开关，开关操作按钮等;11)适应恶劣的电网环境;12)具有接地检测及保护功能(对地电阻监测和报警功能)等，并相应给出各保护功能动作的条件和工况(即何时保护动作、保护时间、自恢复时间等)。其主要技术参数见下表：表1.5.5500KW逆变器技术参数技术参数指标值最大效率/欧洲效率98.7%/98.4%额定功率500KW最大支流输入功率(@cosφ=1)560kW直流输入路数8路MPP电压范围DC450V~DC850V最大输入电压1000V最大输入电流1120A额定电网电压/允许电网电压范围315V/250V–362V额定电网频率50Hz允许电网平率范围47-52Hz额定功率下的功率因数/功率因数可调范围>0.99/0.9超前-0.9滞后夜间自耗功率<100W防护等级IP20通讯协议Ethernet(OFoptional),RS485最大总谐波失真(额定功率时)<3%1.5.6太阳能阵列的布置光伏阵列运行方式对于光伏组件，不同的安装角度接受的太阳光辐射量是不同的，发出的电量也就不同。安装支架不仅要起到支撑和固定光伏组件的作用，还要使光伏组件最大限度的利用太阳光发电。光伏方阵安装方式主要有：倾角季度调节、单轴跟踪和双轴跟踪等。本工程可研推荐选用固定式。考虑到灰尘雨雪滑落要求及倾斜支架较好稳定性的角度范围，因此确定本工程电池方阵的最佳倾角定为31°，方位角定为0°。光伏方阵布置方式本项目采用“分块发电、集中并网”方式。本次项目建设规模为4MW，需要255Wp的多晶硅光伏组件15686块组成。光伏阵列由4个1MWp光伏子阵列组成，每个子方阵由若干路太阳能电池组串并联而成，每个太阳能电池组串又是由若干个光伏组件串联而成。太阳能电池组件串联的数量由逆变器的最高输入电压和MPPT电压、以及太阳能电池组件允许的最大系统电压所确定。太阳能电池组串的并联数量由逆变器的额定容量确定。综合考虑汇流箱、直流配电柜、逆变器等因素，最终确定本项目每个1MWp子单元由3922块255Wp多晶硅组件组成256串多晶硅组件串，分别接入16只防雷汇流箱，经汇流箱汇流后，接入2台防雷直流配电柜，再接入2台集成式500KWp逆变器、1台315V/35KV,1000KVA变压器组成。太阳能电池阵列经光伏防雷汇流箱汇流后，接至逆变器直流配电侧，再分别经过变压配电装置汇总至35KV母线实现并网。太阳能电池板支架太阳能支架基础拟采用天然地基的扩展基础，混凝土等级C30，支架采用钢结构，支架设计保证光伏组件与支架连接牢固、可靠，底座与基础连接牢固。作为农光互补发电，光伏电板架设高度考虑水产基地、畜牧基地和农业大棚基地等，光伏组件下沿架高高度不同。一般水产基地光伏组件下沿高为1.5m，畜牧基地组件下沿高2m，农业大棚基地组件下沿高3m。支架基础埋深1.5m，考虑雨水对支架及太阳能板的侵蚀，支架基础顶面高于设计地面标高3m左右。本项目多晶硅组件支架采用31°固定式支架安装，采用预应力混凝土管桩基础PC-300（70）A-C60-x.x。组件底部拟搭建农业大棚，组件间距1.5m、距地面设为2m，便于人工对农地进行开垦种植。①太阳能电池板支架主要材料钢材：采用Q345B热镀锌；主要包括：立柱为φ60×3圆管，支撑SC41*41*1.5，SC41*41*1.0，斜支撑半抱箍3*130*224，斜撑固定支撑件2.5*200*300，斜撑固定支撑件2.5*200*300，主梁SC41*41*1.0，凛条SC62*41.3*1.0，桁架梁φ25*1.2圆管，拉杆φ10圆钢焊条：E43；螺栓:檩条、支撑的连接采用普通螺栓，性能等级4.6级；钢筋:采用HPB235、HRB335钢；混凝土强度等级：C30。②荷载组合：根据《建筑抗震设计规范》，对于一般结构地震荷载与风荷载不进行组合，由于电池组件自重很小，支架设计时风荷载起控制作用，因此最不利荷载组合中不考虑地震荷载。经过计算淮阴区五里镇光伏方阵最佳安装倾角为31°，故本次4MW项目农业大棚朝南倾斜面设计为31°，光伏组件采用纵向平铺安装方式，光伏阵列设计为3排54列，采用18块串联的接线方式，单个大棚组件功率为300*162=48.6KW,本次4MW项目建设110个农业大棚，大棚间距设计为3.5米，每个农业大棚占地面积约为60平方米，4MW项目预计占地约120亩地。1.5.7方阵接线方案设计直流防雷汇流箱的选型对于大型光伏并网发电系统，为了减少光伏组件与逆变器之间连接线，以及日后维护方便，需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置。按照本系统并网发电的设计要求，需配置光伏方阵防雷汇流箱，其性能特点如下:1)户外壁挂式安装，防水、防锈、防晒，能够满足室外安装使用要求;2)最大可同时接入16路太阳电池串列，每路串列的电流不大于10A;3)每路可接入最大太阳电池串列的开路电压不大于DC1000V;4)每路太阳电池串列配有光伏专用高压直流熔丝进行保护，其耐压值不小于DC1000V;5)直流输出母线的正极对地、负极对地、正负极之间配有光伏专用高压防雷器，防雷器采用魏德米勒品牌;6)直流输出母线端配有可分断的直流断路器，断路器采用施奈德品牌;本项目采用：HL-16防雷汇流箱。多晶硅光伏组件共4MWp，每个1MWp光伏发电单元共安装3922件255Wp光伏组件，每16件光伏组件串联为一个支路，共256个支路，各支路平均分配接入16个HL-12汇流箱。本项目共需HL-16汇流箱64个。直流防雷配电柜的选型按照本系统并网发电的设计要求，需配置直流防雷配电柜，其性能特点如下:1)每套直流配电柜根据汇流箱台数及容量匹配相应直流输入接口;2)柜内应设有断路器及操作开关(每路直流输入侧配有可分断的直流断路器)，以便于维护人员运行操作及检查；3)直流母线输出侧配置光伏专用防雷器，具备雷击防护告警功能，标称放电电流大于40kA；防浪涌能力；4)直流母线输出侧配置1000V直流电压显示表，电流互感器以及电流表；5)室内放置箱体防护等级不低于IP20；6)直流柜柜体采用RITTAL镀锌钢材制作而成，结构密封、防尘、防潮，柜架和外壳有足够的强度和刚度，能承受所安装元件及短路时所产生的动、热稳定，同时不因运输等情况而影响设备的性能，还应便于运行维护。本项目采用容量为500KW的配电柜，每台直流防雷配电柜具有16路直流输入接口，可接16台光伏汇流箱。4MWp（255Wp）多晶硅组件并网逆变器需配置4台需配置8台光伏方阵防雷汇流箱。每台逆变器的交流输出接入交流配电柜，经交流断路器接入升压变压器，并配有逆变器的发电计量表。每台交流配电柜装有交流电网电压表和输出电流表，可以直观地显示电网侧电压及发电电流。发电单元接线方式本项目装机容量4MWp，采用“分块发电、集中并网”的总体设计方案进行设计。共4个发电单元，每个发电单元容量为1MWp。255Wp多晶硅光伏组件共4MWp，每个1MW光伏发电单元共安装3922块255Wp光伏组件，每16件光伏组件串联为一个支路，共256个支路，各支路平均分配接入防雷汇流箱，再接入直流防雷配电柜。每1MWp光伏发电单元经光伏防雷汇流箱汇流后，接至两台集成式500KWp逆变器，逆变器输出270V三相交流，通过交流电缆分别连接到1台1000KVA变压器1000KVA箱变内各自的低压侧断路器，箱变低压侧采用双分裂绕组接线形式。升压方案并网逆变器输出为三相270V电压接入交流升压变压器低压侧，交流升压变压器升压至35KV后通过电缆汇聚35KV配电室母线。本项目以1MWp为一个光伏发电单元，每个发电单元通过逆变器整流逆变后输出270V三相交流电，再通过1台1000kVA变压器升压后与相邻几组光伏发电单元并联接至35kV母线。共需要4台1000kVA变压器，每台变压器和每个逆变器组合成一个箱式变电站，通过电缆线路送至站内35kV配电装置。1.5.8电缆高、低压配电室电缆采用电缆沟敷设，控制室电缆采用电缆沟、活动地板下、穿管和直埋的敷设方式;太阳能电池板至汇流箱电缆主要采用太阳能板下敷设电缆槽盒的方式;汇流箱至箱变间的电缆采用电缆槽盒和电缆沟相结合的方式;箱式变电站至35KV配电装置的电缆主要采用电缆沟的方式敷设。低压动力和控制电缆采用ZRC级阻燃电缆，消防等重要电缆采用耐火型电缆。控制室电子设备间设活动地板，35KV配电室、所用电室及箱式变电站设电缆沟，其余均采用电缆穿管或直埋敷设。电缆构筑物中电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开孔部位，电缆贯穿墙、楼板的孔洞处，均实施阻火封堵。电缆沟道分支处、进配电室、控制室入口处均实施阻火封堵。1.5.9电气系统一次接入系统该项目以1MWp为一个光伏发电单元，每个单元通过逆变器整流逆变后输出0.315KV低压三相交流电，再通过一台1000kVA箱式升压变升压后与站内集电线路相连，全站4MWp容量共安装4台1000kVA箱式升压变，通过电缆线路送至站内35kV配电装置。电站主接线站内设两台站用变压器为全站提供站用电源，一台站用变由站内10kV母线供电，另一台由站外10kV配电网引接电源。正常时全站电源由10kV外接电源提供，事故或停运时，由电站10kV母线经降压提供电源。该项目因接入系统报告尚未完成，经与当地电力公司沟通，本项目暂定采用1回35KV架空线接入110KV五里变，距离站区3.5KM左右。电气二次该项目采用光伏发电设备集中控制方式，在综合楼设集中控制室实现对光伏设备及电气设备的遥测、遥控、遥信。电站内主要电气设备采用微机保护，以满足信息上送。(1)计算机监控系统电控楼配置计算机监控系统一套，全面监控升压站运行情况。监控系统采集系统电流、电压、功率、开关状态及逆变升压站及其电池组件、汇流箱、直流系统、变压器的温度等信息，采集各支路的发电量。监控系统具有远动功能，根据调度运行的要求，该变电站端采集到的各种实时数据和信息，经处理后可传送至上级调度中心，实现少人、无人值班。每个35KV逆变升压站设子监控一套，并通过网络交换机与综合楼计算机监控系统相连。子监控系统的功能如下:①逆变器采用微机监控，对各太阳能电池组件及逆变器进行监控和管理，在LCD上显示运行、故障类型、电能累加等参数。由计算机控制太阳能电池组件及逆变器与电力系统软并网，控制采用键盘、LCD和打印机方式进行人机对话，运行人员可以操作键盘对太阳能电池组件及逆变器进行监视和控制。②太阳能电池组件及35KV逆变升压站设有就地监控柜，可同样实现微机监控的内容。太阳能电池组件、直流汇流箱、35KV逆变升压站均设置保护和监测装置，可以实现就地控制控，同时向监控中心发出信号。如:温升保护、过负荷保护、电网故障保护和传感器故障信号的。保护装置动作后跳逆变器出口断路器，并发出信号。计算机监控系统可通过群控器实现逆变器的并列运行。群控器控制逆变器的投入与退出，具备同步并网能力，具有均分逆变器负载功能，可降低逆变器低负载时的损耗，并延长逆变器的使用寿命。监控系统通过群控器采集各台逆变器的运行情况。为保证光伏电站监控系统及远动设备电源的可靠性，该工程设置二套交流不停电电源装置(UPS)，容量为5kVA。供微机监控系统提供安全可靠的工作电源，UPS不带蓄电池，其所需直流电源由直流系统提供。每个分站房均配置1套交流不停电电源UPS，容量为1kVA，由逆变器厂家成套提供，供微机监控系统提供安全可靠的工作电源，UPS自带蓄电池。(2)保护干式变设置高温报警和超温跳闸保护，动作后跳高低压侧开关。子站升压变高压开关柜上装设测控保护装置。设速断、过流保护、零序过流保护、方向保护。测控保护装置将所有信息上传至监控系统。系统保护以接入系统设计和审查意见为准。测控保护装置将所有信息上传至监控系统。低压开关具备过电流保护、接地保护功能等。逆变器具备极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过热保护、过载保护、接地保护等，装置异常时自动脱离系统。（3）技防遥视在电气配电间、电缆夹层内均设置火灾报警探测器，在综合楼设置消防控制中心，由消防控制中心发出警报并进行相关联动。光伏电场周围1.9m高围栏设置红外线报警和视频监控。技防遥视系统纳入35kV开关站总体系统中。1.5.10防雷、接地及过电压保护防雷该项目安装太阳能电池方阵面积大，电池的组件及支架，均为导电性能良好的金属材料，易遭受直接雷击和形成感应过电压。因此，根据本地区年平均雷暴日数和光伏组件的占地面积，客观地分析光伏方阵遭受直击雷的概率，进行设计。（1）光伏发电系统防雷露天光伏组件利用其四周的铝合金边框与支架可靠连接，再通过支架与主接地网连接。为防止侵入雷电波对电气设备造成危害，在35kV架空进线起点与终端电缆头处、35kV进/出线柜内、35kV段母线等处装设避雷器。隔离升压变压器、逆变器的进、出口和直流汇流箱出口处均装设避雷器。（2）35kV配电室防雷在35kV集中配电室外设置独立避雷针进行防直击雷保护。每台逆变器配有相同容量的独立的交直流防雷配电柜，防止感应雷和操作过电压。在各级配电装置每组母线上安装一组避雷器以保护电气设备。（3）直流侧防雷措施：电池支架应保证良好的接地，太阳能电池阵列连接电缆接入光伏阵列防雷汇流箱，汇流箱内含高压防雷器保护装置，电池阵列汇流后再接入直流防雷配电柜，经过多级防雷装置可有效地避免雷击导致设备的损坏。交流侧防雷措施：每台逆变器的交流输出经交流防雷柜（内含防雷保护装置）接入电网，可有效地避免雷击和电网浪涌导致设备的损坏，所有的机柜要有良好的接地。接地站内设一个总的接地装置，以水平接地体为主，垂直接地体为辅，形成复合接地网，将电池设备支架及太阳能板外边金属框与站内地下接地网可靠相连，站区内箱式变压器及逆变器等设备通过接地扁钢与地网连接。水平接地体采用热镀锌扁钢，垂直接地体采用热镀锌角钢，主接地网要求接地电阻不大于1Ω。1.6主要设备项目生产过程中用到的主要设备见表1.10所示。表1.10主要生产设备一览表序号设备名称型号数量一主要生产设备1多晶硅电池组件CS6P-20PX73916块2太阳能组件支架/17000000W3逆变器SG500KTL34个4汇流箱/370组5直流配电单元/34台6低压开关柜/34台7升压变压器S1117台8升压馈线柜/6台9升压出线柜/1台10升压PT柜/1台11无功补偿装置/1套12监控系统/1套13直流、UPS系统/1套14通信系统/1套15电费计量、调度网接入系统/1套16线路保护/1套17频率电压控制保护装置/1套18阵列输出电缆2PPG11691×4mm型80000m19汇流箱输出电缆YJV22-1.02*70型3000m20直流配电单元输出电缆ZA-YJV22-1.02*70型4000m21逆变器输出电缆ZA-YJV22-1.03*70型6000m22升压变电站输出电缆ZA-YJV22-35-3*50/95/120型3000m23逆变器SG500kTL34台24主变压器110±8×1.25%/38.5kV2台25子站升压变38.5±2×1.5%/0.27-0.27V17台26站用变35kV，400kVA10kV，400kVA1台1台2735kV高压开关柜户内金属封闭铠装移式高压开关柜28低压进线柜MNS型低压抽出式开关柜二辅助设备1水泵/3台2空调/6台1.7其他公辅工程1.7.1照明本工程照明系统分为正常交流照明系统和应急照明系统。站内正常照明用电源引自站用变低压侧。正常照明电压为交流220V。配电室、控制室设置应急灯照明，应急照明正常不投入运行。在配电室、控制室出入口处装设应急指示灯，其电源接至正常照明网络，当正常照明网络失电时，应急指示灯由自备的蓄电池供电。光伏组件设备可靠，故障率低，维修简单，且夜间光伏阵列不发电，故光伏场区夜间不需要巡视检修，故不设置照明。逆变器单元及就地升压箱变内，均由开关站引入的交流电源提供照明电源，以供需要时使用。进站道路及综合楼附近区域考虑安装太阳能照明设施。1.7.2建构筑物本项目为扩建工程，其35kV配电室、SVG控制室、二次设备室、行政办公室等建筑皆为利旧设施。某光伏发电有限公司主要构建筑物见下表。表1.7.2公司建构筑物情况表名称占地而积(m2)建筑而积(m2)层数火灾危险类别耐火等级备注逆变器室31.5×931.5×9一丁——电控楼870870一丁二级农用大棚69855一————1.7.3给排水1）给水某光伏电力有限公司现有给水管道直径为DN100，材质为PE，水源来自五里镇自来水厂。管网沿场内主要道路敷设。现有一座水泵房，设有2台升压泵，1用1备，参数为：Q=6m3/h，H=0.6MPa，N=1.2kW。站内设50m3清水箱及升压设备，布置在综合楼屋顶，综合楼内用水由水箱直接供给。站内的用水主要包括：光伏电池面板清洗用水，绿化、生活等用水。（1）光伏电池面板清洗用水电站总占地面积约为120亩，站内布置大面积的光伏电池组件，由于灰尘堆积在电池组件上，将影响电池组件对太阳能的吸收效率，因此要定期对光伏电池面板进行清洗。光伏电池面板的清洗方式为软管接有压水定期进行冲洗。在站区内每隔6～7排光伏电池面板间的通道内设置有给水栓。给水栓处设置截止阀及固定水带接口，便于接软管对电池组件进行冲洗工作。单个给水栓水量为1.52m3/h，水压为0.1MPa。冲洗水管主管管径为DN100mm，支管管径为DN50mm，采用PE管。热熔连接、丝扣连接或法兰连接。（2）生活用水综合楼内设有卫生间及配餐室，配餐室内布置有洗涤池，卫生间内布置有热水器、脸盆、淋浴器、卫生器具及污水斗等。上水道屋顶水箱，进户管管径为De32mm，设置水表计量用水量。室内生活排水管采用UPVC塑料管，粘结连接，生活给水管采用PP-R塑料管，热熔连接。2）雨水排水根据本区气象资料年平均降水量以及年平均蒸发量得知，蒸发量与降水量相当，无洪水侵扰，本地区雨水充分。站前区道路标高高于场地，道路雨水利用坡度排入场地，场地为自然地坪，雨水自流到场地周边地带排放。3）生活污水排水建筑物室内生活污水与废水分流，排至室外生活污水自流管网。站内设有生活污水处理站，处理水量为1m3/h，处理后达到中水回用标准，用作站内绿化用水。生活污水管采用UPVC管。全公司用水量如下表1.7.3。表1.7.3全站用水量一览表序号项目用水量(m3/h)回收水量(m3/h)耗水量(m3/h)贮水量(m3)备注1光伏电池面板清洗用水5.0405.0440.322生活用水(含汽车冲洗)1.0401.048.323小计6.0806.0848.644未预见用水3按用水量20%计5合计7.307.354.371.7.4暖通空调按《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》(DL/T5035-2016)规定，本工程属采暖区。所以电站控制室、办公室、职工宿舍等有人停留房间均采用冷暖空调。高低压配电室、站用电配电室的通风采用自然进风、机械排风的通风方式。排风机兼作事故排风机。综合水泵房采用自然通风。1.7.5消防光伏发电项目建筑物的火灾危险性类别为丁类，耐火等级二级。主要场所和主要机电设备的消防（1）就地升压变压器的主保护采用微机变压器保护装置，配置有多种保护装置，以最快速度切断通向故障区的电源。（2）建筑内部35kV配电室与SVG室之间用防火墙分隔；配电室与二次设备室之前用防火墙分隔，并设置丙级防火门。每个防火分隔均开设直通室外的出口，其中配电室设2个出口。（3）通过对外交通公路，消防车可到达场区。场区内建筑物及构筑物前均设有道