厂房屋顶分布式光伏发电示范项目主要实施方案

厂房屋顶分布式光伏发电示范项目主要实施方案1.1可利用建筑面积情况***机械有限公司厂区总平面图如图3-1所示，园区可利用厂房22栋，各厂房屋顶建筑类型如表3-1所示。图3-2、3-3为园区平屋顶和彩钢瓦两种典型屋顶取样照。表3-1***机械有限公司厂区可利用屋顶及面积厂区名称厂房数厂房名称屋顶面积建筑类型安装点有限公司1二分厂单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶2技术质量大楼(新)多层建筑，属既有建筑平屋顶3办公楼(两部分)多层建筑，属既有建筑平屋顶4中小件分厂单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶5大件分厂单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶6厂1单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶7厂2单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶8厂3单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶9连铸加工车间单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶大型装配厂房单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶轴承座加工中心机械加工特区单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶连珠设备装配车间单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶空压机房单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶制造事业部铸钢车间多层建筑，属既有建筑平屋顶中小件分厂堆焊和辊装配单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶制造事业部多层建筑，属既有建筑平屋顶制管工具事业部机加工车间多层建筑，属既有建筑平屋顶制管工具事业部铸铁车间单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶热处理厂1单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶热处理厂2单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶厂4单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶机电仓库单层建筑，属既有建筑彩钢瓦顶总计图3-2平屋顶图3-3彩钢瓦顶1.2示范区域内用电负荷情况根据园区提供的最近一年园区各用电单位各时段平均负荷数据，统计整理后如表，其全年用电负荷分布曲线图如图3-5。从图可以看出整个园区用电负荷较平稳属于典型重工业高耗能情况，8:00-20:00都处于用电高峰期，而此时间段正是电网用电的高峰时段。如果光伏电站建立，将缓解该区域的用电负荷状况，缓解电网高峰用电压力。表3-2***厂区分时段用电负荷统计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图3-5***区全年分时段统计负荷曲线图1.3电网接入情况1.1.1示范区电力系统概况1)江苏电网概况江苏电网是华东电网的重要组成部分，到2006年底，其中统调电厂89座，机组285台，装机容量共47600MW。至2006年底，江苏电网拥有：500kV变电所(含开闭所)22座，变压器35台(组),主变压器总容量27250MVA;500kV线路变电所(含开闭所)258座，变压器469台，主变压器总容电网仍是江苏省的主要电网，原有的8条与相邻省、市联络的220kV线路已全部断开。由此可见，近年来江苏省电力电量一直呈现出快速增长的趋势。但是，现状江苏电网存在一些不足，主要包括：电力供求不平衡，能源供应协调压力加大，500kV主网潮流分布不均衡，部分地区高峰时段电力供应严重不足，断路容量2)常州电网概况常州电网处于苏南电网中部，占据枢纽地位，是江苏电网的重要组成部分。常州电网的供电范围包括常州市区(含原武进市)及所辖金坛、溧阳二市。常州市电网受进电源(见图3-7)主要构成是：常州市范围内华电戚墅堰发电有限公司和镇江谏壁发电有限公司的7条220kV线路、三峡电站到武进的2条500kV线路、扬州江都变的2条500kV线路、宜兴东善桥2条500kV线路等。图3-7常州输送电网概况2006年常州市全社会最高供电负荷为3557MW,全社会用电量为212.68亿kW·h,分别比上年增长14.38%、16.44%。统调用电量(供电量)为196.57亿kW·h,统调最大负荷为3350MW,分别比上年增长16.24%、15.68%。2007年全市全社会最大负荷约3885MW,统调最大负荷约3728MW。到2006年底常州市装机总容量3307.6MW,其中常州电厂1200MW、戚墅堰电厂440MW、戚厂燃机780MW,沙河抽水蓄能100MW、地方及自备小机787.6MW(统调448.6MW,非统调339MW)。市区(含武进)有地方及自备小机721.6MW(统调448.6MW,非统调273MW)。2006年常州电网的最高运行电压为500kV,拥有500kV变电站2座，主变4台，总容量3500MVA,500kV线路直流1条、交流17条，线路总长度约327km。常州电网目前仍以220kV电网为主干电网，有220kV变电站23座，主变41台，总容量6540MVA(另有220kV用户变电站2座，容量330MVA),220kV线路63条，长度约936km(含用户线系统短路水平较高，电网接线密集；②电网发供不能自我平衡，所缺电力主要从500kV变电③常武220kV电网高度密集，短路电流水平接近50kA,500kV晋陵变电站投运后常武220kV电网武南、武北分片运行，有效控制了短路电流。“十二五”期间，江苏省电力公司与常州市政府将根据常州经济社会和城乡发展规划目标，共同为加快常州电网发展努力。重点推进500千伏溧阳输变电工程的建设和500千伏常州南输变电工程的前期工作；加快推进220千伏常化、新龙、丫河、金坛洮湖、溧阳东郊等一批重点输变电工程，加强常州市北部新城、科教城、新北工业园、武进高新区等重点发展区域电网的规划建设，形成以坚强500千伏电网为核心，220千伏电网灵活可靠、分区运行的目标网架，城乡电网供应能力显着增强。通过“十二五”的建设，新增35千伏及以上变电容量1769万千伏安，线路1528公里。运行经济灵活、电能质量合格、降损节能增效、技术可靠先进”的坚强电网。本项目中光伏电站所发电量全部送入江苏1.1.2接入系统方式1)系统接入方案太阳能光伏发电系统由光伏组件、直流监测配电箱、并网逆变器、计量装置及上网配电系统组成。太阳能通过光伏组件转化为直流电力，通过并网逆变器，将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流。项目建设点为新北区***厂房机械有限公司厂区，两个区域各分散用户自身耗电很大，采用中压就近并网，新增输电线路的投资较小，接入系统条件较好，电力输送损耗较小，太阳能光伏发电就近消本项目位于常州新北区***厂房机械有限公司厂区，区域各屋顶集中装机容量为10MWp,最大发电功率为10MWp,根 (Q/GDW617-2011)和江苏省电力公司《光伏电站接入系统导则》等相关光伏电站接入电网网技术规定，该项目已经属于中大型光伏并网电站，应接入10kV～35kV电压等级电网。以各区域厂房屋顶装机容量为基准，每个厂房为一个发电子系统，每个发电子系统以太阳能电池组件-直流汇流箱-逆变器发电模块构成，各发电子系统汇流后成一路接入0.4kV光伏专用升压变压器母线侧，以一路6kV电缆接入厂逆变器布置在每个子系统附近的地面上，升压变压器位于厂图3-8光伏发电主系统电路结构图常州***厂房机械有限公司厂区为110kV总变电所，厂区由110kV永宝线和35kV宝轧线供电，总容量为29000kVA,光伏电站为新建工程，拟定采用专线方式接入动力产业园变电所6kV进线侧，容量10000kVA,光伏电站容量为动力产业园区线路最大输送容量的34.5%,由于***厂房属于高耗能重工企业，企业用电符合始终处于高位(见1.2区域用电负荷统计),因此光伏电站接入可以被厂区完全消耗掉。3#主变为110kV/6kV8000kVA光伏电站采用各就近屋顶分区域接入厂区6kV母线，接入容量以2500kVA为一个单位，则本项目共需4台0.4kV/6kV2500kVA变压器。无功自动补偿成套装置应具备分相补偿，自动过零投切功能，分相补偿容量不小于总补偿容量的40%。容性无功容量可以补偿光伏电站满发时站内汇集系统、主变压器的全部无功和光伏电站送出线路的一半感性无功之和；感性无功容量能够补偿光伏电站送出线路的一半充电无功功率。在总变电所计量柜上新装一主一付两只计量表，构成双向计量。2)系统接入后对原先电网影响分析由于太阳能光伏发电系统的一些特点，发电装置接入电网时对系统电网有一定的不利影响。本项目中发电装置的总装机容量在系统中所占比例较小，并网过程中对系统电网的影响及主要解决方案如以下几个方面：①电压波动太阳能光伏发电的实际输出功率随光照强度的变化而变化，白天光照强度最强时，发电装置输出功率最大，夜晚几乎无光照以后，输出功率基本为零。因此，除设备故障因素以外，发电装置输出功率随日照、天气、季节、温度等自然因素而变化，输出功率极不稳定。我们应考虑最严重情况下，系统最大输出功率时突然切机对系统接入点电压造成的根据相关规定，光伏系统和电网接口处的电压允许偏差应符合GB12325的规定，光伏发电接入系统时，应采取必要措施，使投切时系统电压波动满足国家有关标准，并以+5%~-5%进行校核。本系统总的发电功率占电网供电量的比例较小，因此不会对电网造成影响的可能性不大。②高次谐波太阳能光伏发电系统通过光伏组件将太阳能转化为直流电能，再通过并网型逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流，再经一次升压后并入电网，在将直流电能经逆变转换为交流电能的过程中，会产生高次谐本项目中光伏发电系统采用集中并网型逆变器。光伏发电的每台并网型逆变器逆变后谐波总畸变率完全满足国家标准《电能质量-公用电网谐波(GB/T14549-93)》的规定。本系统选择使用的逆变器的总电流波形畸变率，在额定功率时<4%,完全符合要求。③无功平衡一般情况下太阳能光伏发电逆变后的功率因数在0.99以上，基本上为纯有功输出，针对国网新标准的要求，本次工程采用集中并网逆变器，具有一定的提供无功功率的能力，有功功率可在+0.98～-0.98范围内连续可调。④系统自动化运行本系统为智能化系统，全自动运行，并且设计有较为全无需专业人员值班，只需有人值守，定时巡视。逆变器：全智能化，LCD液晶点阵模块显示或触摸屏显示，可在海拔5000米以下使用。系统保护功能：输入接反保护、输入欠压保护、输出过载保护、输出短路保护、过热保护。本项目系统为6kV接入公用电网，同时配置低周低压解列装置，装置安装于光伏并网线路的系统侧同时系统设计具有高可靠性、高效率。系统核心设备的智能化设计、高可靠性、全面的保护功能，实现系统的全自动运行，让系统的运行、管理、维护工作变得非常简单。⑤系统继电保护系统逆变器具有设计有较好的保护功能，包括孤岛效应保护、过载保护等，出现孤岛故障时与系统侧备用电源自动切入装置、自动重合闸相互配合。由于系统不提供短路电流保护，因此仅在系统侧配置自动空气开关相应的保护。⑥线路保护对于***厂房机械有限公司厂区通过T接方式接入6kV园区公用电网，在光伏电站侧和系统电源侧配置电流速断和具体接入系统方案以电网公司并网接入方案的评审意1.4发电计量系统配置方案。1.4.1数据监控系统配置方案数据监控系统是指通过安装数据计量和采集装置，同时对采集到的生产数据进行加工处理，并由专业的软件进行展示和监控、分析，而且采用远程数据传输手段，将数据实时、在线上传给国网电科院数据中心，数据中心是接收示范项目上传的监控数据，并进行汇总、分析和展示等。1)数据监控系统架构图光伏电站数据监控系统由数据采集单元、内网、服务多功能仪表和电能质量监测仪的数据。数据通过企业内部划分网段的网络与服务器进行通信，数据保存在服务器中。通过操作站可以对监控数据进行远程监控和分析。公共数据交换网/互联网公共数据交换网/互联网数据服务器监控工程师站监控操作站国网无线转发器并网国网数据采集单元环境监测仪光伏电池图3-9监控系统结构图柜逆变器柜控制柜2)监控内容●环境监测仪上传温度、风速、光照强度，以及监测仪的运行状态，包括设备启动、运行、停止、故障、报警等状态。另外。由组件传感器上传所有光伏组件的组件温度。●汇流箱上传太阳能光伏组件当前的电流，电压，功率，以及汇流箱的当前运行状态，包括工作、异常、维修、耗能●逆变器上传当前逆变器的直流侧电流电压功率，交流报警、机内温度、时钟等状态。●电能质量检测仪上传频率、电压、电流，总的有功、●多功能仪表盘上传数据包括储能电站数据：生产运行参数(交\直流充放电压电流、交\直流充放功率、频率、充放电电量、充放电功率，充放电时间、存储电量参数)以及3)数据综合管理和处理故障等)在监控系统中采用多种方式(图形、Dashboard、报表等)来进行展示。●在采集得到的数据基础上对发电量，电能质量、故障●对采集到的数据进行加工和处理，进行发电量，电能●对光伏生产设备进行管理。录入和查询生产设备的数●对于生产故障的报警信息，自动以邮件或者短信方式4)数据上报方案数据被采集后需要采用远程数据传输手段，将数据实