海南昌江海螺5.878MW光伏发电项目接入系统报告-审定版.docx
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1、海南昌江海螺5. 878MW光伏发电项目接 入 系 统设 计(审定版)二。二三年六月2电力系统一次部分2.1 周边电力系统现状及发展规划2.1.1 昌江县电力系统现状昌江县位于中国海南省西部,现辖石碌镇、叉河镇、海尾镇、昌化 镇、乌烈镇、十月田镇、七叉镇和王下乡五7个乡镇,全县总面积1617.7 km2o 2018年昌江县常住人口 23.35万人,常住人口密度144.34人/km2。2019年,昌江县全社会用电量48.26亿kWh ,同比增长9.69%;供 电量48.07亿kWh,同比增长9/77%,售电量46.28亿kWh,同比增长 10%, UOkV及以下综合线损率3.72%o全社会用电最
2、高负荷823MW,同比增长5.86%;网供最大负荷 798MW ,同比增长5.76%;1、昌江县电源现状昌江县全县UOkV及以下电源总装机容量为148.64MW ,其中包括 余热发电总装机容量为80.25MW,水电总装机容量27.24MW及光伏发 电总装机容量为45MW,其中接入电压为llOkV的电源总装机容量为 80.25MW,接入电压为35kV的电源总装机容量为60 MW ,接入电压为 10kV及以下的电源总装机容量为8.39MWo2、昌江县电网现状目前,昌江县电网UOkV变电站形成以各220kV变电站为中心的供 电格局,绝大多数变电站的运行方式比较灵活,电网接线模式包括双回 辐射式、双侧
3、电源单回链式接线形式。昌江县35kV电网有5座35kV变电站,分别为十月田站、海尾站、 叉河站、乌烈站、霸王岭站;以双回辐射式、双侧电源单回链式、单回 辐射型接线为主的电网结构3叉河所电源现状截止2019年12月,向叉河站供电的变电站1座,总容量为12.6MVA。具体情况如下表所示表2.1-1叉河所上级电源情况表单位:MVA、MW序号变电站 名称电压等级(kV)主变 编号主变容量(MVA)总容量 (MVA)最大 负荷 (MW)负载率 (%)10kV出线间隔情况(个)无功补偿 总容量 (Mvar)主变投运 时间(年)最终设 计间隔 总数已建出线 间隔数已使用 出线问 隔数1叉河站35#16.31
4、2.67.160.068550.75/#26.3/电力系统发展规划1、电源规划根据昌江县“十四五”智能配电网规划得知,“十四五”期间 昌江县新增常规发电装机容量130万千瓦,其中2021、2022、2023、2024、 2025年分别新增0、0、0、0、130万千瓦,至2025年昌江县总计有常规 发电装机容量370万千瓦。“十四五”期间昌江县无UOkV及以下分布式新能源发电装机,至 2025年昌江县总计有UOkV及以下分布式新能源发电装机容量14.748万 千瓦。综上所述,“十四五”期间昌江县总计新增电源装机容量370万千 瓦,至2025年昌江县电源装机容量384.748万千瓦。2、电网规划“
5、十四五”期间,昌江县电网规划情况如下:根据昌江县及下属各区的电力需求预测及平衡结果,并结合昌江县 目前已开展的电网项目及局部的负荷发展需要,提出2020-2025年期间 UOkV变电站布点规划。昌江县电网现有UOkV变电站3座,总容量203MVA ,其中农网现 有UOkV变电站3座,总容量203MVA。2()2(2025期间,昌江县电网规划新建UOkV变电站1座,容量 80MVA,增容UOkV变电站1座,容量20MVA,至2025年共有UOkV 变电站4座,总容量303MVAo其中,农网规划新建UOkV变电站1座, 容量80MVA,增容UOkV变电站1座,容量20MVA,至2025年共有UOk
6、V 变电站4座,总容量303MVA。按供电片区划分,主城区片区规划新建UOkV变电站1座,容量80MVA,至2025年城网共有UOkV变电站3座,总容量223MVA。乌烈片区规划增容1座,容量20MVA,至2025年乌烈片区共有UOkV 变电站1座,总容量80MVAo昌江县UOkV电网按照规划实施后,至2025年昌江县有UOkV变电 站4座,变电容量303MVA ,容载比为2.36;容载比偏高的原因为新建 保梅变电站满足昌江城区的符合发展需求,随着负荷发展,容载比将趋 于正常。至2030年昌江县有UOkV变电站6座,变电容量463MVA ,容 载比为2.19o2.2 海螺光伏概况2.2.1 项
7、目概况1、项目概况本项目位于海南昌江海螺水泥有限责任公司,项目利用厂区屋面、 空地作为场地,装机容量为5.878MWPo拟采用自发自用,余电上网模式, 建成投产后,25年平均发电量约692.23万kWh,首年等效利用小时数为 1262.60h , 25年平均等效利用小时数为1177.57h,根据项目本体工作成 果,计划安装光伏组件屋顶荷载满足本次设计要求。图2.2-1光伏组件分布示意图2、光伏发电系统概况将光伏组件通过逆变器逆变成交流电后接至并网至辐压机电力室 10kV母线,新增加一面光伏并网柜,光伏系统发出的电能优先供给厂区 内部进行使用。辐压机电力室经10kV高压线路接引至UOkV用户变电
8、 站。2.2.2 园区电网现状目前,海南昌江海螺水泥有限责任公司厂区内部建设有1座HOkV 用户变电站。厂区用电为经过该用户变电站接引一条10kV线路至海南昌 江海螺水泥有限责任公司10kV电力室中压母线供厂区内部使用,HOkV 用户变电站至辑压机电力室的电缆为YJV-8.7/ 15kV-3*3OO,满足光伏发电 完全返送时的载流量要求。2.2.3 厂区区用电负荷现况截止2021年底,海南昌江海螺水泥有限责任公司厂区年用电量 18470.84万kwh供电部门年供电量12864.9万kwh ,最大购电负荷约 25MW (不含余热发电机组负荷8MW ,加一起约33MW)。2.3 电力平衡2.3.1
9、 平衡条件综合考虑厂区用电量以及用电负荷情况。2.3.2 平衡结果根据项目现场收资及业主方提供的资料显示,厂区受供电部门年供 电量12864.9万kwh/年,厂区用电最大总负荷约为33MW,其中厂区原有 余热发电机组提供负荷8MW,最大购电负荷约25MWo本项目建设总装机 为5.878MW即本期光伏项目建成投产后,厂区可完全消纳本项目发出的 全部电能。233电能返送在停电检修或者发生极端情况下海南昌江海螺水泥有限责任公司无 法完全消纳本光伏电站发出的电能的影响。1)对送出线路的影响:根据现场收集的资料以及业主提供的数据资 料显示,本项目内部辐压机电力室10kV至llOkV海螺用户站之间导线 为
10、YJV-8.7/15kV-3*240,满足光伏发电完全返送时的载流量要求。UOkV 海螺站与220kV昌江站之间的UOkV昌螺线在海南昌江海螺水泥有限责 任公司正常运营时最大的输送的电能负荷为25MWo满足光伏发电完全 返送时的载流量要求。2)对昌江站HOkV侧的影响:根据现场收集的资料显示22()kV昌江站 主变容量为2*150MW;昌江县现有UOkV变电站3座,容量203MVA;负荷率均在34.50%以上,满足光伏发电完全返送时的要求。2.4 工程建设的必要性1)响应国家号召,合理开发利用光能资源,符合能源产业发展方向。当前能源问题已引起党中央、国务院的高度重视,为响应海南省发 改委关于光
11、伏产业的发展规划,大力投资新能源建设是顺应国家政策形 势的。2)推进国内光伏并网发电产业的发展。2009年7月以来,国家先后颁发了关于加快推进太阳能光电建筑 应用的实施意见、太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法 等政策文件,海螺光伏的实施符合落实国家开拓国内光伏市场的政策, 促进光伏发电系统在国内应用。3)提高清洁能源发电占比,取得经济效益和社会效益。海螺光伏的建设,符合将海南建成“低碳、绿色生态区”的目标。 并以此为起点,在海南境内建设区域性光伏并网发电及应用推广示范, 为海南及全国资源枯竭型城市的经济转型和可持续发展探出一条新路。 海螺光伏有利于获取建设经验,有利于提升企业业内形象,
12、有助于获得 社会声誉、提升信任程度,取得社会效益,同时可通过出售光伏发电电 量给企业和单位带来经济效益。4)运用新技术,推动科学技术进步,保护自然资源和生态环境。太阳能是干净的、清洁的、储量极为丰富的可再生能源,太阳能发 电是目前世界上先进的能源利用技术。建设海螺光伏,不消耗煤、石油、 天然气、水、大气等自然资源;亦不产生有害气体、污染粉尘,不引起 温室效应、酸雨现象等,可有效的保护生态环境。2.5 接入系统方案拟定2.5.1 光伏电站(含分布式能源)接入系统原则根据光伏发电并网技术标准(Q/CSG1211006-2016),光伏电站 (含分布式电源)接入系统主要有以下原则:1)接入原则光伏电
13、站接入电网应以审定的中长期电力规划为基础,从实际出发, 遵循分层、分区、分散接入、就近供电的原则。2)接入系统电压等级有不同接入电压等级可供选择的时候,宜根据送电方向选取适合接 入的电压等级,原则上应在本电压等级内消纳。经过技术经济比较,并 考虑发展规划等原因,采用低一级的电压等级接入优于高一级的电压等 级接入时,推荐采用低一级的电压等级接入。不同规模光伏电站接入电网电压宜按表2.5-1考虑。表2.5-1光伏电站(含分布式电源)接入电网电压等级总容量范围并网电压等级(kV)A、B、C类供电区D、E、F类供电区小于8kW0.220.228kW 至 5(X)kW0.380.38500kW 至 6M
14、W10(6)10(6)6MW 至 10MW10 (20)3510MW 至 30MW10 (20)、11035、11030MW 至 100MW110110100MW及以上110 220110、220供电范围根据电力平衡结果可知,海螺光伏的优先供电范围是海南昌江海螺 水泥有限责任公司内部。2.5.3 接入系统电压等级论证据依据Q/GDW分布式电源接入电网技术规定第4条(e):分 布式电源并网电压等级可依据并网点装机容量进行初步选择:推荐如下: 8kW400kW 可接入 380V,400kW-6000kW 可接入 10kV;5000kW-30000kW 以上可按入35kVo如上所述,本项目装机容量为
15、5.878MW,可接入10kV 电压等级。2.5.4 接入系统方案拟定根据厂区电力平衡分析可知,海螺光伏优先在园区内部消纳,因此 接入系统方案主要考虑厂区内部,对接入周边较远的公用10kV公用线路 方案不予考虑。现阶段拟定接入系统方案如下:2.5.6 接入方案论述本项目光伏总容量为5.878MWp,结合该公司用户变电站及电力室系 统现状及规划,接入系统方案如下:光伏电站系统设计分为1个10kV并网点,共3个并网发电单元。每 个并网单元均采用单晶硅545Wp组件。混合材堆棚及附近空地每18块组件串成一串,每14/15个组串接入 一台225kW的组串式逆变器,其他地面区域每26块组件串成一串,每
16、13/14个组串接入一台225kW的组串式逆变器或每14/15/16个组串接入 一台225kW的组串式逆变器。混合材堆棚及附近设置1台125OkVA作为一个集电线路;其他地面 区域设置1台1250kVA升压变、1台2500kVA升压变,以上三台变压器 T接为一个集电线路;共计一个集电线路接入光伏一次舱,并网至辐压机 电力室10kV母线,新增加一面光伏并网柜。最终接入方案以电网部门审 核意见为准。2.5.7 导线截面选择按最严重的情况考虑,在光伏最大出力时刻,上网线路最大输送容 量为5.878MW o根据l()kV三芯电缆持续载流量表,考虑留有一定裕度 的同时,方便备品及备件的选择和更换,选用导
17、线ZRC-YJV22-8.7/15kV3*240的电缆可以满足要求。预计电缆用量为50m.o2.5.8 短路电流计算根据国家电网公司光伏电站接入电网技术规定(试行)中的规 定: “当检测到电网发生短路时,光伏电站向电网输出的短路电流应不 大于额度电流的150%。”本工程共计5.87844MW采用l()kV接入车昆压机电力室中压母线,贡 献的短路电流最大有效值为0.5IkA。根据接入系统方案,本工程的用户电网接入点为原厂变电所的10kV 母线,厂区原有l()kV母线断路器开断能力31.5kA,光伏并网后贡献的短 路电流很小,不对断路器分断能力级别构成影响。综合考虑,根据短路 电流水平选择设备开断
18、能力,并需留有一定裕度,本次光伏方案与厂区 原有系统保持一致,按短路电流水平31.5kA设计。2.6 系统对光伏发电并网的有关技术要求2.6.1 升压变选择根据光伏升压站设计情况,混合材堆棚及附近设置1台1250kVA作 为一个集电线路;其他地面区域设置1台1250kVA升压变、1台2500kVA 升压变。2.6.2 其他设备选择要求本工程共计5.87844MW采用10kV接入辐压机电力室中压母线,贡 献的短路电流最大有效值为0.51kA。厂区原有10kV母线断路器开断能 力31.5kA,光伏并网后贡献的短路电流很小,不对断路器分断能力级别 构成影响。辐压机电力室中压母线现有负荷约为10MW左
19、右,断路器规 格均为1250A ,现有中压母线各参数均满足光伏并网要求,现有中压母线 至上一级中压电缆YJV-8.7/15kV-3*240满足光伏发电完全返送时的载流 量要求。2.6.3 电气设备爬电距离本工程的设备需进行招标采购,具体选厂选型有待招标确定,设计仅对其技术性能提出要求。根据DL/T5222-2005导体和电器选择设计技术规定,确定以下条 件:屋内及电缆沟(隧)道内最高环境温度,按40考虑;计算导体日照的附加温升时,日照强度取0/W/cm2虑(风速取0.5nVs);最大风速按20.3m/s来考虑。污秽等级:按d (Ill)级考虑,爬电比距按2.8cm/kV计算。对安装在海拔高度超
20、过1000m地区的电器外绝缘应予校验。本工程无 需校验。电器噪声水平应满足环保标准要求,电器的连续噪声水平不应大于 85dB o断路器的非连续噪声水平,屋内不宜大于9()dB;屋外不应大于 HOdBo2.6.4 主要电气设备参数1、箱式变电站箱式变电站可选择欧式箱式升压变电站或美式箱式升压变电站,欧变 及美变比较如下:箱式变电站选择比较比较内容美式箱变欧式箱变技术优点技术成熟,高压元器件封闭在变 压器油箱内,散热条件好,布置 紧凑,体积小。技术成熟,各元器件相互隔离, 任何元件故障不影响其它部分, 变压器不直接接出外界,防腐蚀 性能较好。技术缺点散热片直接裸露在外且工作时 高温,易腐蚀体积比较
21、大维护高压开关检修比较复杂,维护工 作比较多三室分开,检修维护方便贮油或挡油设 施屋外单台油量为1000kg以上的 电气设备,应设置贮油或挡油设施选用干式变压器没有油价格价格约为同容量欧变的60%70%较贵I)预装箱式变电站,俗称欧式箱变。其由高压开关设备、电力变压 器、低压开关设备、电能计量设备、辅助设备和联结件组成,这些元件 在工厂内预先组装在一个或几个箱壳内,结构为品(目)字排列,即变压器 与高低压设备相互紧密地连接为一体,且又能相互分离,高低压回路之 间用钢板隔开,高压、低压、变压器既相对独立,又是一个完整的共箱 式变电站整体。结构紧凑、体积较小、配置灵活;2)组合式变电站,俗称美式箱
22、变。和欧式箱变不同,美式箱变将变 压器器身、负荷开关、熔断器、分接开关及相应辅助设备进行组合,高 压开关、熔断器均进入油箱。变压器、油箱均为封闭式结构,整体外形尺 寸小。欧式箱变,配置灵活,安装快速,可靠性要高于美变及落地式变压器台, 其缺点为价格高,体积稍大于美变;美式箱变,配置不太灵活,电缆进出线施 工较难,可靠性不如欧变,但体积小,安装方便。本工程于海南昌江海螺水泥有限责任公司厂区内,欧式箱变因没有绝 缘油,也就没有火灾、爆炸、污染等问题隐患,不增加火灾、消防方案 环境保护、安全生产投入,且减少运维工作量,故推荐选用欧式箱变。 光伏区箱变内含五防闭锁,费用计列在箱变内。本项目箱式变压器参
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