5.98MW分布式光伏发电项目接入方案设计

5.98MW分布式光伏发电项目—3—3 概 辽阳市简 光伏项目简 主要设计依 设计范 主要设计原 电力系统概 辽阳电网现 地区电网存在的主要问 近期电网规 负荷预 辽阳经济发展概 负荷预 电源装机规划及电力平 辽阳地区装机规 电力平 接入系统方 项目地理位 本工程接入系统电压等 开闭站周边电网情 本工程接入系统方 潮流计 短路电 导线截面选择与校 谐波分 5.8开闭站电气主接 电气一次部 系统方案概 蔡庄66KV变电站现 电气主接 主要电气设备选择校 系统二次部 联网方案及现状概 继电保护及安全自动装 对光伏电站的技术要 调度自动 调度组织关 远动通 远动化范 调度数据网接入及安全防 光伏电站开闭站自动化设备及其他二次系统配置原 电能量计量系 蔡庄66KV变电站二次系 系统通信部 系统概 调度关 通道需 通信现 通信电路建设方 通道组 通信电 通信机 设备配 线路部 设计依据及设计范 线路路 气象条 电 绝缘设计和金具选 电缆电气部 电缆护层的过电压保 电缆与电缆、管道、道路、构筑物等之间的容许最小距 电缆敷 环境保 劳动安 运行维 附件：项目备案证 89项目地位置 光伏电站建设规模装10686块560Wp组件，安装容量5984.16kWp，每26块组件为一串台逆变器，每8台逆变器接入一台2500kVA的10kV变压器，合计2本工程建设的必要性 GB38755- GB/T50703-交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范 DL/T5429- DL/T5444- DL/T1773- DL/T1234-——1—11—11本工程计划2023年投产，设计水平年为2023辽阳地区电网现有66千伏及以上电压等级变电站191—12—122.2-1辽阳地区电网地理位置接线现状图—13—13辽阳地区电力负荷预测——1— — 辽阳电网供电负荷预测结果表表3.2- 单位202220232024202520282030辽阳电网供电量预测结果表表3.2- 单位：亿kW·h20222023202420252028203066kV变电站负荷预测66kV变电站负荷预测结果表表3.2- 单位20222023202520282030—1—1发电厂总装机容量如表4.1-1所示。2023年规划电源装机情况见表 1.2.火电（自备.光大环保能源（辽阳）3.14.火电（自备15.火电（自备16.火电（自备17.台泥（辽宁）火电（自备1.22.发电厂小计（分布式光伏小计（1714辽阳地区发电合计（1736表4.1- 单位辽宁中瀚能源发展有限公司5.5华电辽阳繁荣养殖场4.98MW辽宁金源5.98MW辽阳地区电力平衡— — —1—1 （（（（（（—— 5.1-1光伏电站开闭站地理位置示意图—2.MQD4-1电源接入电网技术规定》、《分布式电源接入系统典型设计（2—25.3-1蔡庄66kV变电站电气主接线图—21—21—22—22—23—235.4-1本工程接入系统方案5.4-2接入系统示意图计算程序计算条件计算结果—2—2— — 5.6-1大负荷方式潮流图（光伏电站投运后— — 5.6-2小负荷方式潮流图（光伏电站投运后按照2025年短路电流水平计算，蔡庄变66kV母线66kV侧短路电流为短路电流计算结果表 序号变电站三相短路容量三相短路电流蔡庄变66kV蔡庄变10kV开闭站10kV架空线截面选择计算公式如下：3 e3 e 3×3×1.65×10.5×式中S—导线截面电缆截面选择— — 阅《电力工程电缆设计标准》（GB50217-2018）附录C.0.3，10kV3芯电导线截面校验架空线和10kV3芯截面为300mm2电缆，持续输送电流为500A、355A，持续导线输送容量表—2表5.7-—2导线型号电压等级线路持续输送电流线路持续输送容量JKLYJ-YJV-谐波分析本次设计中对提出光伏电站的接入系统方案的公共接入点的短路容（GB/T14549-1993）注入公共连接点的谐波电流允许值5.8-— — 奇次谐波电流含有率限值5.8-奇次谐波次数含有率限值（%）本项目注入电网最大谐波电流值（3～935偶次谐波电流含有率限值5.8-偶次谐波次数含有率限值（%）本项目注入电网最大谐波电流值（A）2～1012～1618～2224～343651器所产生的主要是11次和13次谐波。对比以上三个表知，逆变器产生的515.8—3—3—31路进线柜、1个母线PT柜、1个站用变柜（站用变容量20kVA，电压比为—31—32—32光伏0V开闭站新建1回0V线路T接在1V蔡农线水田分中泽汽车支23m20k；1V211JY21k302.。短路电流计算短路电流计算结果表 序号变电站三相短路容量三相短路电流蔡庄变66kV蔡庄变10kV开闭站10kV主要设备选择10kV主要设备选择结果6.4-设备名称型式及主要参数备注开关柜真空断路器12kV-出线柜电流互感器800/5A，5P30/0.5/0.2S出线柜过电压保护及绝缘配合过电压保护绝缘配合—33—33— — 6.4-耐受电压设备名称设备耐受电压值额定雷电冲击耐压（kV，峰值1min工频耐受电压（kV，有效值全波截波相对地相间相对地相间主变压器低压侧断路器断口间隔离开关断口间其它电器防雷及接地防雷接地照明系统电缆设施及防火封堵电缆设施防火封堵— — 光伏0V开闭站新建1回0V线路T接在1V蔡农线水田分中泽汽车支23m20k；1V211JY21k302.。蔡庄66kV变电站为常规变电站，计算机监控系统采用北京四方生产的设备，站内计算机监控系统、主变保护测控装置、交直流电源、计量装置等设备集中组屏。站内计算机监控系统和一体化电源设备配置均满足本期工程接入要求。继电保护及安全自动装置联网线路保护本期工程建设1回10kV线路T接至10kV蔡农线水田分中泽汽车支线，联网线路长约3.0公里，采用架空和电缆混合线路。蔡庄66kV变电站10kV蔡农线前期已配置1套10kV线路过流保护测控装置，含三段式过流保护、三相一次重合闸等功能。现保护测控装置满足本期工程需求，无需新增设备。——3— 电力系统技术规定》的要求，本工程要求光伏电站开闭站配置1套10kV线路过流保护装置，就地安装于— 图7.2-1蔡庄变10kV线路过流保护装置故障录波装置要求光伏电站开闭站需配置1套故障录波装置，用于录取联网线路的交流模拟量及保护开关量。备自投装置蔡庄66kV变电站已配置主变及分段备自投装置,满足本工程接入要求。光伏电站接入蔡庄变后成为系统站侧小电源，主变及分段备自投动作时需切除10kV光伏联网线路。图7.2-2蔡庄变备自投装置图防孤岛保护根据《光伏发电站接入电力系统设计规范》要求，光伏发电站应配置独立的防孤岛保护装置且立即断开与电网连接的能力，动作时间应不大于2S，防孤岛保护还应与电网侧线路保护相配合。本期工程要求光伏电站开闭站配置1套独立的防孤岛保护装置。低频低压解列装置为了保证电力系统的稳定，升压站需配置1套低频低压解列装置。当发电机和电力系统之间失去同步并无法恢复同步时，将它们之间的联系切断，是为维持电力系统稳定运行、防止事故扩大造成严重后果的重要措施。—3—3— 对光伏电站的技术要求— 光伏电站开闭站所有保护及安全自动装置均应采用通过国网检测的合格产品。光伏电站开闭站集电线路、站用变等均应配置保护及录波装置。要求光伏电站开闭站10kV集电线路配置的保护装置除反应相间故障外，还需反应单相接地故障；10kV站用变应配置反应相间故障的电气量保护及反应瓦斯、温度及压力等信号的非电量保护；10kV侧应配置独立的故障录波装置，且录波装置可录直流电压。调度自动化调度组织关系根据调度自动化管理相关规定，本工程接入系统后，光伏电站由辽阳地调调度管理，远动信息应直传辽阳地调、辽阳备调。远动通道光伏电站开闭站应建立调度数据网通道，用于接入辽阳地调接入网。地调接入网按照2条2M通信链路上行接入至地调接入网汇聚设备，两条通信链路应采用不同的路由。通道需求表8.2-通道要求通道光伏电站开闭站至辽阳地调2*2M调度数据网(IEC60870-5-104、规约)电量、远动通道光伏电站开闭站至辽阳备调2*2M调度数据网(IEC60870-5-104约)远动通道远动化范围本期工程光伏电站开闭站接入系统后，远动信息从开闭站监控系统获取，根据《光伏电站接入电力系统技术规定》及相关规程、规范要求，光伏电站开闭站及联网线路应向调度端传送下列信息量：遥测量 光伏电站实时可发容量、待发容量。所有逆变器有功功率、无功功率。光伏电站并网线路有功功率、无功功率、电流、有功电能量、无功电能量。集电线路有功功率、无功功率和电流。开闭站10kV母线电压、频率。遥控量光伏电站并网线路断路器。遥信量光伏电站事故总信号。所有逆变器运行状态。光伏电站并网线路断路器位置信号。站内各间隔保护信息。调度数据网接入及安全防护调度数据网接入调度数据网配置光伏电站数据网设备配置应满足《国家电网调度数据网骨干网子区及接入网并网技术规范》及《国调中心关于加强电力监控系统安全防护常态化管理的通知》中关于网络设备安全配置的相关要求。光伏电站开闭站数据网设备应双套配置，主要包括2台路由器、4台接入交换机，接入辽阳地调接入网。 1蔡庄66kV变电站已配置 1无需新增设备。图8.4-1蔡庄变调度数据网屏柜图数据通信通道本工程调度数据网接入节点设在电力调度数据网的骨干接点。光伏电站开闭站通过4×2M带宽的通道直接接入骨干节点，要求每个接入地点的2条通信链路应采用不同的路由。光伏电站开闭站计算机监控系统与调度中心之间的通信协议采用IEC60870-5-104规约，电能计量系统与调度中心之间的通信协议采用IEC60870-5-102规约。电力监控系统安全防护电力监控系统安全防护要求 2 2[2015]36号）、《电力监控系统安全防护规定》（发改委[2014]14号令）及《并网新能源场站电力监控系统涉网安全防护补充方案》（调网安[2018]10号）要求，依据“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的总体方针开展光伏电站电力监控系统安全防护各项工作。光伏电站电力监控系统网络边界应部署正、反向物理隔离装置、微型纵密、纵向加密装置、防火墙等边界安全防护设备；光伏电站电力监控系统网络应具有安全状态监测功能，即在生产控制大区部署II型网络安全监测装置并接入调度机构网络安全管理平台，用于向调度机构上传光伏电站网络安全信息；光伏电站应落实通用安全防护措施，配备入侵检测系统和恶意代码防范系统；光伏电站应对主机操作系统、数据库、业务软件等进行安全加固；光伏电站在投运前应编制电力监控系统安全防护方案以及委托具有资质的第三方机构进行电力监控系统安全防护评估并出具检查报告，并且应当在投入运行后30日内，至所在地区的市级以上公安机关办理备案手续。电力监控系统安全防护配置纵向加密装置：光伏电站应部署4台纵向加密装置用于调度数据网通信；在光伏监控系统开闭站端配置1台纵向加密认证装置，同时根据箱变数量部署微型纵密装置，用于光伏电站终端数据与站控系统的加密通信。如光伏场区与开闭站间采用无线公网的通信方式，应在光伏电站开闭站布署正反向隔离装置各1台，用于光伏电站信息终端与光伏监控系统之间信息传输。 3防火墙：光伏电站应部署2 3区）与非控制区（II区）之间数据的交互。管理信息大区与公网之间，亦应配置防火墙，用于天气预报数据的传输。正反向隔离装置：光伏电站应至少部署1台正向隔离装置、1台反向隔离装置，也可根据具体业务需求增加正反向隔离装置。正向隔离装置部署于生产控制大区与管理信息大区之间，用于生产控制大区向管理信息大区传输数据；反向隔离装置部署于管理信息大区与生产控制大区之间，用于管理信息大区向生产控制大区传输数据。网络安全监测装置：光伏电站应部署2台II型网络安全监测装置，控制区（I区）1台，非控制区（II区）1台。II型网络安全监测装置应接入主机设备、网络设备、安全设备等三大类监测对象，并做到监测对象应接尽接。系统安全加固：光伏电站应对电力监控系统主机操作系统、数据库、应用软件等在用户权限、口令策略、身份鉴别、网络服务、外设接口、远程登录、日志审计等方面进行安全加固。入侵检测及恶意代码防范系统：光伏电站应落实通用安全防护措施，在生产控制大区部署网络入侵检测系统1套，用于监测网络异常行为、分析潜在威胁、进行安全审计；生产控制大区应部署恶意代码防范系统，及时识别网路入侵和病毒行为。 安全审计系统：光伏电站应在开闭站配置1套安全审计系统，以能够对操作系统、数据库、业务应用的重要操作进行记录、分析， 全审计功能，对网络运行日志、操作系统运行日志、数据库访问日志、业务应用系统运行日志、安全设施运行日志等进行集中收集、行动分析。等保测评及网络安全防护评估：依据《信息安全等级保护管理办法》，光伏电站应在投运前请具有资质的、独立第三方机构进行电力监控系统的等级保护测评及网络安全防护评估，并出具《电力监控系统安全防护评估报告》，向调度管辖机构提交。并且应当在投入运行后30日内，到所在地区的市级以上公安机关办理备案手续。光伏电站网络设备、安全防护设备、主机操作系统、数据库、应用软件的配置应满足《国调中心关于加强电力监控系统安全防护常态化管理的通知》的相关要求。以上设备配置及要求由本体工程进行详细设计。蔡庄66kV变电站已配置相关的电力监控系统安全防护设备，满足本期工程需求，无需新增设备。光伏电站开闭站自动化设备及其他二次系统配置原则 根据相关规程规范，光伏电站应采用分层分布式监控系统，包括站控层、间隔层及其他设备。站控层包括各类服务器工作站、通信网关、调度数据网、安全防护及网络设备等。站控层监控主机兼操作员工作站、I区/II区通信网关机及调度数据网、二次安全防护设备均应双套配置，计算机监控系统电源采用逆变电源，电源取自站内一体化电源，通信网关机应由2 隔层采用交流采样，按线路间隔一对一配置综合测控装置。本工程10kV设备应配置保护测控装置。要求开闭站同步时钟系统双套配置，主时钟支持北斗系统和GPS标准授时信号，优先采用北斗系统。一体电源配置应满足相关规程规范要求，在满负荷下，直流电源及UPS电源供电时长不应小于2小时。电能量计量系统根据《电能量计量系统设计技术规程》及相关规程要求，光伏电站开闭站关口计量点宜设置在光伏电站开闭站与电网设施的产权分界处或贸易结算点。本工程关口点设置在光伏电站开闭站10kV联网线路出口处。考核点设置在开闭站10kV集电线路及站用变处及10kV联网线路蔡庄变出口处。关口计量点光伏电站开闭站10kV联网线路出口配置1块关口表，采用0.5S级三相三线智能电能表，能够分时计量正反向有功电量、四象限无功电量，具备双RS485口。考核计量点 本工程10kV联网线路蔡庄变出口处、开闭站内10kV集电线路及站用变设置考核计量点。要求考核点单表配置，电能表应采用0.5S级三相三线智能电能表，且能够分时计量正反向有功电量、四象限无功电量，具备双 10kV蔡农线蔡庄66kV变电站已配置1块0.5S级智能电能表，满足本期工程需求，无需新增设备。电能量采集装置为满足电量数据采集及远传等要求，要求在光伏电站开闭站配置电能量采集装置1套，通过调度数据网通道将电能量上传地调，网络通信协议支持102规约。电量采集终端应具备两路不同电源供电。电能量采集装置除采集关口计量点及考核计量点电表信息外，尚需采集集电线路电能表信息，用于监测光伏电站发电量信息。蔡庄66kV变电站已配置电能量采集装置，满足本工程接入要求。图8.6-1蔡庄变电能量采集装置图为方便营销部门对电源的管理，要求光伏电站开闭站配置用电信息采集设备（负控装置）。新建开闭站需配置电信息采集设备（负控装置）1套，满足传辽阳地调营销部门要求。 本工程在蔡庄变配置负控装置 求。8.6-1计量配置图66kV变电站二次系统变电站计算机监控系统蔡庄66kV变电站现计算机监控系统为北京四方设备。蔡庄66kV变电站侧计列五防安装及调试费用1项。一体化电源系统 蔡庄66kV变电站现已配置交直流一体化电源系统1 图8.7-1一体化电源装置图全站时钟同步系统蔡庄66kV变电站现已配置时钟同步系统1套，该设备按照远期规模配置，满足本期工程接入要求，不新增设备。二次设备组屏方案蔡庄66kV变电站系统继电保护、元件保护、计算机监控、电源系统、图像监控等设备均集中组柜安装于二次设备室内。本期扩建的屏体要求与原二次设备屏体结构外形及颜色应保持一致。二次设备室现有备用屏柜位置满足本期工程安装要求。 电能质量在线监测1面，包括电能质量在线监测装置1台，用电信息采集装置 图8.7-2蔡庄变备用屏位图系统通信部分系统概况本项目设计容量5.98MWp，共分为2个光伏发电单元。每个光伏发电单元逆变器汇集成1回集电线路，接入至交流10kV开闭站10kV母线，10kV开闭站采用单母线接线。光伏0V开闭站新建1回0V线路T接在1V蔡农线水田分中泽汽车支23m20k；1V211JY21k302.。 1图 1调度关系根据调度自动化管理相关规定，光伏电站建成后，由辽阳地调调度指挥管理，远动、计量信息送往辽阳地调及备调。通道需求辽宁金源5.98MW分布式光伏发电项目至辽阳地调的通信通道采用无线公网传输方式，光伏电站远动、计量信息通过运营商无线网络（VPN通道）上传至辽阳地调系统主站。调度自动化通道要求见下表：通道需求表序号通信通道起止点传输方式承载业务光伏电站至辽阳地调无线传输远动、计量、继电保护信息光伏电站至辽阳备调通信现状光缆现状随着辽宁省各地区骨干电网的建设，目前辽阳地区现有66kV及以上变电站之间已经实现光缆全覆盖，其中主要节点包括首山变、兰家变、峨眉变、耿家变、弓长岭变、迎水寺变、灯塔变、佟二堡变、辽阳变、绣江变、铁西变以及辽阳局，光缆以OPGW和ADSS为主，光缆芯数多为24芯/36芯/48芯等。10kV电站主要通过无线方式接入辽阳调度系统主站。SDH传输电路现状 2辽阳地区已经形成SDH骨干A/B通信网，A/B网分为核心层、汇聚层和接入层，覆盖辽阳地区全部500kV 2和部分66kV变电站，A网的核心层传输速率为10Gb/s，汇聚层传输速率为2.5Gb/s，接入层传输速率为622Mb/s，B网的核心层和汇聚层均采用2.5Gb/s66kV变电站采用622Mb/s接入汇聚层。设备主要型号为华为OSN2500/3500/7500。配网无线通信系统现状辽阳供电公司设有国网电力调度控制中心（辽阳地调），中配电自动化系统采用SJ-2000调度业务系统，配电系统已实现无线通信。相关通信电路现状详见图9.4-19.4-1无线通信电路现状示意图通信电路建设方案 3根据相关技术规定及本工程的实际情况，本工程辽阳金源5.98MW分布式光伏发电项目采用无线公网的传输方式，利用电信运营商的现有网络接入辽阳地调系统主站。为保证传输电路的可靠性，光伏电站无线接入应满足至少同时具备2家运营商的网络接入，调度系统相应增容。光伏电站侧应加装纵向加密装置，以保证电力系统通信网的运行安全。建设方案如图9.5- 39.5-1无线通信电路建设方案示意图通道组织根据接入系统通信方案及通道需求表，本工程需建立光伏电站与辽阳地调的通信通道。分别实现远动信息、保护信息及计费信息的传输。通道：光伏电站新建无线网通信电路运营商基站运营商现有通信电路辽阳地调（系统主站通信电源本工程光伏电站不设置独立通信电源，本工程通信设备所使用-48V电源均由站内一体化电源提供。其它各站通信电源可以满足本工程新增通信设备的需要。通信机房 装在二次设备室内，无线通信设备组屏1面，网络安全防护系统组屏1面。 设备配置调度数据网及网络安全防护系统设备清单设备名称规格型号单位数量一、调度数据网路由器无线路由器主机H3CMSR36-无线路由器标准软件H3CMSR36标准型4G无线模块电力专用以太网交换机H3C电能量计量采集终端无线通讯网关机电力专用逆变电源屏体二、网络安全防护系统纵向加密认证装置PST