光伏發(fā)電工程典型設計Q/SPI9741-2016光伏發(fā)電工程典型設計 I 1 24編制原則 3 34.2使用原則 35典型設計 3 35.2光伏陣列系統(tǒng)總體方案 45.3升壓站/開關站電氣一次 85.4升壓站/開關站電氣二次 37 405.7房屋建筑工程 445.8升壓站室外結構土建設計 47 495.10給排水消防設計 53光伏發(fā)電工程典型設計1.1本標準適用于集團公司及所屬全資、控股公司新建、擴建和改建光伏發(fā)電站項目工程的設計工作，境外投資建設的光伏發(fā)電工程可參照執(zhí)行。1.2本標準適用于接入10kV及以上電壓等級電網(wǎng)的地面并網(wǎng)型光伏發(fā)電工程可研設計，其他離網(wǎng)型、微網(wǎng)型及建筑光伏發(fā)電工程可參照執(zhí)行。1.3光伏發(fā)電工程設計一般包括光伏發(fā)電區(qū)和升壓變電站(開關站)兩部分。光伏發(fā)電工程接入系統(tǒng)設計按有關規(guī)定執(zhí)行。1.4集團公司光伏發(fā)電工程設計除參照本標準外，還應符合現(xiàn)行國家法律、法規(guī)、技術標準的規(guī)定。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適GB8978《污水綜合排放標準》GB11032《交流無間隙金屬氧化物避雷器》GB50009《建筑結構荷載規(guī)范》GB50017《鋼結構設計規(guī)范》GB50018《冷彎薄壁型鋼結構設計規(guī)范》GB50046《工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》GB50229《火力發(fā)電廠和變電所設計防火規(guī)范》GB50797《光伏發(fā)電站設計規(guī)范》GB/T13912《金屬覆蓋層鋼鐵制件熱浸鍍鋅層技術要求及試驗方法》DL/T620《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》DL/T621《交流電氣裝置的接地》DL/T634.5101《遠動設備及系統(tǒng)第5101部分：傳輸規(guī)約基本遠動任務配套標DL/T634.5104《遠動設備及系統(tǒng)第5-104部分：傳輸規(guī)約采用標準傳輸協(xié)議子第2頁共56頁GD003-2011《光伏發(fā)電工程可行性研究報告編制辦法(試行)》Q/SPI9742-2016《光伏發(fā)電工程設計造價控制指標(2016年水平)》以光伏發(fā)電系統(tǒng)為主，包含各位建(構)筑物及檢修、維護、生活等輔助設施在3.7峰值日照時數(shù)peaksunshinehours一段時間內的輻照度積分總量相當于輻照度為1000W/m2的光源所持續(xù)照射的時間，其單位為小時(h)。3.8光伏發(fā)電站年峰值日照時數(shù)annualpeaksunshinehoursofPVstation將光伏方陣面上接收到的年太陽總輻照量，折算成輻照度1000W/m2下的小時數(shù)。3.9年發(fā)電利用小時數(shù)annualutilizationhours將光伏方陣年度發(fā)電總量，折算成按額定工況計算時，電池陣列的年運行小時。3.10集中式逆變器centralinverter陣列采用直流匯流方案時，布置于逆變器室的不小于500kW的逆變器。3.11組串式逆變器stringinverter陣列采用交流匯流方案時，布置于陣列區(qū)內的小于100kW的逆變器。4編制原則4.1設計原則4.1.1應符合國家有關法律、法規(guī)和國家標準、行業(yè)標準及地方標準的要求。4.1.2滿足“安全可靠、經(jīng)濟適用、技術先進、節(jié)能環(huán)?！钡囊螅哂型ㄓ眯?、統(tǒng)一性、兼顧性和前瞻性。系統(tǒng)設計原則上采用集團技術路線，即采用晶硅組件、固定式支架、集中式逆變器的陣列區(qū)布置方案，并通過技術、經(jīng)濟等因素綜合比較，選用綜合指標最優(yōu)方案。4.2使用原則在建設條件相同或相近的情況下，原則上采用本典型設計方案。5典型設計本典型設計主要包含以下內容：5.1.1光伏陣列區(qū)系統(tǒng)：采用集中式逆變器系統(tǒng)方案、采用組串式逆變器系統(tǒng)方案。5.1.2管理區(qū)及升壓站電氣：35kV/10kV開關站方案、110kV線路變壓器組合接線方案、110kV單母線接線方案。5.1.3土建設計：固定式支架設計、支架基礎設計、房屋建筑工程、升壓站室外結構土建設計、其他土建工程設計。5.1.4給排水消防設計：光伏電站給排水設計和工程消防設計常規(guī)方案。1根據(jù)目前已商業(yè)化的各種太陽電池組件的制造水平、技術成熟度、運行可靠3綜合集團公司近年來項目建設及運行經(jīng)1目前集中式并網(wǎng)光伏電站所采用的光伏陣列運行方式主要有最佳傾角(全年發(fā)電量最大時的傾角)固定式、水平單軸跟蹤式、斜單軸2綜合集團公司近年項目建設及運行經(jīng)驗，本2逆變器轉換效率越高，則光伏發(fā)電系統(tǒng)的系4逆變器應具有一定的抗干擾能力、環(huán)境適應能力、瞬擬輸入端口與外部傳感器相連，測量日照和溫度等數(shù)據(jù)，便于相關數(shù)據(jù)處理分析。6選用集中式逆變器時，根據(jù)工程所在地區(qū)氣候條件可選用集箱式布置方案及逆變器室方案。選用組串式逆變器時，推薦方陣內采用6臺交流匯流箱的布置方案，并根據(jù)所選設備選擇連接電纜型號。7綜合集團公司近年項目建設及運行經(jīng)驗，本典型設計推薦在地勢較為平坦的平地光伏電站及坡向較為一致的山地光伏電站采用集中式逆變器，在地勢起伏較大及坡向較為復雜時采用組串式逆變器。直流柜設計當采用集中式逆變器方案時，每臺500kW逆變器配置1臺直流配電柜，每臺直流配電柜配置若干個固定式光伏專用直流斷路器，直流斷路器額定電流按實際工程中匯流路數(shù)最多的匯流箱直流斷路器或直流負荷開關額定電流選取，直流斷路器的開關位置狀態(tài)、故障狀態(tài)均引至端子排，接入逆變器室測控裝置。應具有測量母線電壓、電流、輸出功率、電能的功能并配有光伏專用防雷器，正負極都具備防雷功能。升壓箱式變壓器原則上每個方陣根據(jù)逆變器容量選取對應容量變壓器，變壓器形式及低壓側電壓等級根據(jù)所選逆變器的特點來確定，箱變應能進行遠程監(jiān)控，應配置箱變測控裝置，具備智能接口，可與逆變器室數(shù)據(jù)采集裝置通訊，自用電源取自箱變內輔助干式變壓器，測控裝置電源及高壓負荷開關操作電源取自箱變內輔助干式變壓器。。陣列升壓箱式變壓器電壓等級需根據(jù)接入系統(tǒng)方案設計確定，本典型設計推薦在非10kV直接送出情況下，應采用35kV的電壓等級。光伏陣列集電線路1集電線路設計應遵循：因地制宜，纜線結合，做到技術先進、經(jīng)濟合理、安全適用、便于施工和維護。2集電線路分為高壓集電線路、方陣內集電線路、通訊電纜線路三部分。3高壓集電線路方案需根據(jù)電站容量、接入系統(tǒng)電壓等級及電站布置等因素進行技術經(jīng)濟比較確定，一般可分為全電纜集電線路和電纜與架空線相結合的集電線路兩種方案。原則上35kV集電線路每回輸送容量不小于10MWp。4電纜與架空線相結合方案適用于裝機容量大、占地面積大、集電線路長的平原光伏電站或山地光伏電站。根據(jù)具體布置在光伏陣列區(qū)內適當位置沿光伏陣列架設架空線路，作為光伏發(fā)電系統(tǒng)輸電主通道；若干臺箱變在高壓側經(jīng)電纜并聯(lián)后以1保最遠處電池組串至逆變器直流側總壓降不大于1.5%。通信線路與集電線路原則上為防止直流線路上侵入波雷電壓，在直流匯流箱、直流配電柜、逆變器及35kV ZRC-YJV22-0.6/12×4電纜(方案一)或ZRC-YJV22-0.6/11×4電纜(方案二)。5直流匯流箱至直流配電柜電纜根據(jù)匯流箱至直流配電柜間距離選用6直流配電柜至逆變器電纜選用ZRC-YJV22-0.6/1-1×95電纜。7逆變器至箱式變壓器電纜選用ZRC-YJV22-0.6/1-3×240或ZRC-YJV22-0.6/1表5.2.2-1設計圖紙目錄序號名稱1D1-D01光伏電池組串內部接線圖(方案一)2D1-DO2光伏電池組串內部接線圖(方案二)3D1-D031MWp光伏發(fā)電單元電氣系統(tǒng)圖(方案一)4D1-D051MWp光伏子方陣布置圖(方案一)5D1-D071MWp光伏子方陣集電線路路徑圖(方案一)方案二：采用組串式逆變器系統(tǒng)方案1方案特點：陣列區(qū)采用交流匯流方案，每個方陣MPPT跟蹤路數(shù)較多，可較好規(guī)避組件不匹配對發(fā)電量的影響，但組串式逆變器由于采用自然冷卻、過載能力較小，較難增加容量配比，每個1MWp方陣根據(jù)選用的型號不同，需要23-35臺組串式逆變器；且本部元件故障時不能進行更換，必須整體更換，運行費用較高。2方案適用于坡向較為復雜，地形較為破碎的山地光伏電站工程。3主要設備有光伏組件、組串式逆變器、交流匯流箱、箱式變壓器及集電、通訊電纜。其中組串式逆變器、交流匯流箱室外布置，箱式變壓器布置于陣列中心位置。4光伏組件組串至組串式逆變器電纜根據(jù)光伏電池支架布置可選用一型接線)。5組串式逆變器至交流匯流箱電纜根據(jù)所選組串式逆變器參數(shù)選擇ZRC-YJV22-0.6/1三芯電纜。61MWp方陣采用6臺交流匯流箱，交流匯流箱至箱式變壓器電纜選用ZRC-YJV22-0.6/13×120或者ZR表5.2.2-2設計圖紙目錄序號名稱1D1-D01光伏電池組串內部接線圖(方案一)2D1-DO2光伏電池組串內部接線圖(方案二)3D1-D041MWp光伏發(fā)電單元電氣系統(tǒng)圖(方案二)4D1-D061MWp光伏子方陣布置圖(方案二)5D1-D071MWp光伏子方陣集電線路路徑圖(方案二)5.3升壓站/開關站電氣一次5.3.1設計原則主變壓器系統(tǒng)及110kV配電設備表5.3.1-1110kV敞開式設備技術參數(shù)一覽表技術參數(shù)斷路器126kV,1250A,40kA隔離開關126kV,1250A,40kA/4s,100kA電流互感器400/1A,0.2S/0.5/5P30/5P30/5P30/5P30,10VA/10VA/10VA/10VA/10VA/10VA電容式電壓互感器30VA/75VA/100VA避雷器Y10W-102/266,附在線監(jiān)測儀當110kV主變壓器容量為50MVA,無功補償裝置容量為10Mvar時，35kV側宜選1開關柜設備選用KYN金屬封閉開關柜，額定開斷電流為25/31.5kA,動穩(wěn)定電流峰值80kA,開關柜采用手車式，其內部配真空斷路器及彈簧操作機構。2主變側開關設備配置真空斷路器，額定電流1250A,額定短路開斷電流25/31.5kA,電流互感器額定電流為1200/1A。3光伏陣列進線側開關設備配置真空斷路器，額定電流1250A,額定短路開斷電流25/31.5kA,電流互感器額定電流為400/1A。4SVG型動態(tài)無功補償裝置回路配置SF6斷路器，額定電流1250A,額定短路開斷電流25/31.5kA,電流互感器額定電流為400/1A。535kV母線設備柜，其內部配1組氧化鋅避雷器，1組電壓互感器。6無功補償裝置選用SVG設備，容量范圍按-10Mvar～+10Mvar能連續(xù)調節(jié)設計，隔離開關等相關設備由廠家成套供貨。表5.3.1-235kV主要設備技術參數(shù)一覽表主變進線35kV,1200/1A,5P30/5P30/5P3主變進線35kV,400(50)/1A,5P3035kV,SVG,-10Mvar～+10M過電壓保護和接地電氣設備的絕緣配合，滿足DL/T620規(guī)范要求。1電氣設備的絕緣配合1)避雷器的選擇：避雷器參數(shù)按GB11032-2010及DL/T804-2002要求進行選擇。Q/SPI9741-2016光伏發(fā)電工程第10頁共56頁2)電氣設備絕緣水平：110kV電氣設備與避雷器配合系數(shù)不小于1.4,滿足本站采用避雷針對升壓站(開關站)進行防直擊雷保護，在條件允許情況下，優(yōu)35kV配電裝置采用戶內高壓開關柜單列布置，與主變低壓側采用共箱母線連接，其它回路采用電纜出線。335kV無功補償裝置SVG無功補償裝置電抗器采用戶外布置，與35kV開關柜之間采用電纜連接，電纜截面按穩(wěn)態(tài)過電流最大值確定，并應進行動熱穩(wěn)定校驗，SVG無功補償裝置的充電柜、功率柜及控制柜等布置在SVG室。5.3.2典型設計方案本典型設計方案電氣一次分為三個方案，分別為：2方案二：110kV升壓站線路變壓器組合接線方案；3方案三：110kV升壓站單母線接線方案。1方案特點：電氣主接線采用單母線接線。2方案適用于陣列升壓變壓器升壓后即以35kV/10kV直接送出的光伏發(fā)電工程。推薦30MWp及以下光伏電站工程采用此方案。335kV/10kV開關站方案主要一次設備有光伏電源進線開關柜、出線開關柜、無功補償開關柜、廠用電開關柜、母線設備柜、中性點接地變開關柜、接地變成套裝置、無功補償系統(tǒng)、站用電系統(tǒng)。4繼電保護室與35kVX10kV配電室布置于設備樓中，開關柜安裝于35kV/10kV配電室內，其余屏柜安裝于繼電保護室，接地變成套裝置、SVG室外部分布置于室外。序號名稱1D2-DO1電氣一次主接線(35kV開關站)2D2-Z0135kV開關站及管理區(qū)總平面布置圖110kV升壓站線路變壓器組合接線方案1110kV升壓站線路變壓器組合接線方案特點：110kV側采用線路變壓器組合接線，35kV側電氣主接線采用單母線接線。2110kV升壓站線路變壓器組合接線方案適用于50MW且不考慮擴建的光伏發(fā)電序號名稱D2-DO2電氣一次主接線(線變組)2D2-ZO2110kV升壓站及管理區(qū)總平面布置圖(線變組)布置),其余盤柜布置于繼電保護室，接地變成套裝置、SVG室外部分布置于室外。序號名稱1D2-DO3電氣一次主接線(單母線)2D2-Z03110kV升壓站及管理區(qū)總平面布置圖(單母線)技術性能和指標應與光伏電站的規(guī)模及其在電力系統(tǒng)中的地位和當前監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展水平相適應。3計算機監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)電力系統(tǒng)的要求和光伏電站的運行方式，完成對光伏發(fā)電系統(tǒng)及升壓變電站電氣設備的自動監(jiān)視、控制和調節(jié)，主要功能包括：1)準確、及時地對電氣設備運行信息進行采集和處理并實時上送。2)對電氣設備進行實時監(jiān)控，保證其安全運行和管理自動化。3)根據(jù)電力系統(tǒng)調度對本站的運行要求，進行最佳控制和調節(jié)。繼電保護及自動化裝置1本典型設計的繼電保護及自動化裝置僅包括元件保護及站內自動化裝置相應內容，系統(tǒng)保護及安全自動裝置根據(jù)具體工程根據(jù)接入系統(tǒng)設計配置。2繼電保護配置必須滿足可靠性、選擇性、靈敏性、速動性的要求，保護配置、設備規(guī)范應符合繼電保護技術規(guī)程及反事故措施的相關要求。3繼電保護采用微機型保護。本典型設計按35kV中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)，要求裝置能快速切除集電線路單相接地故障。4光伏電站設置以下自動裝置：對時系統(tǒng)、電能質量監(jiān)測裝置、故障錄波裝置、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、AGC、AVC、光功率預測裝置。系統(tǒng)調度自動化1配置相應的遠動通信設備，優(yōu)先采用專用裝置，無硬盤型。遠動信息采取“直采直送”原則，直接從計算機監(jiān)控系統(tǒng)的測控單元獲取遠動信息并向調度端傳送。2設置一套電能量計量系統(tǒng)子站設備，包括電能量計量裝置、電能量遠方終端等。關口計量點配置0.2級主副電能表，考核點可按單0.5級電能表配置。3為實現(xiàn)調度數(shù)據(jù)網(wǎng)通信功能，應配置兩套調度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設備，包括交換機、4按照“安全分區(qū)、網(wǎng)絡專用、橫向隔離、縱向認證”的基本原則，配置變電站二次系統(tǒng)安全防護設備。二次系統(tǒng)的安全防護應遵循電監(jiān)會5號令《電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定》及電監(jiān)安全[2006]34號《電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案》和《變電站二次系統(tǒng)安全防護方案》的有關要求。5直流及UPS電源系統(tǒng)1)直流系統(tǒng)額定電壓采用220V,設置一組免維護閥控式鉛酸蓄電池和高頻開關充電裝置，蓄電池容量按2h放電時間計算。直流系統(tǒng)宜采用光伏電站直流電源與(1)主機兼操作員站：用作站控層數(shù)據(jù)收集、處理、存儲及網(wǎng)絡管理的中心以(2)遠動通信設備：設備冗余配置，通過專用通道點對點方式以及站內的數(shù)據(jù)(3)五防工作站：選擇配置1臺五防工作站，通過五防工作站實現(xiàn)對全站設備(4)時鐘同步及擴展裝置：為變電站用時設備提供全站統(tǒng)一的時間基準，應滿足電網(wǎng)相關要求。(5)智能設備接口：用于站內智能設備接入的智能轉換終端。設備組屏(柜)。(6)打印機：配置一臺具有網(wǎng)絡打印功能的激光打印機(A3、A4幅面任選)。(1)網(wǎng)絡交換機：網(wǎng)絡傳輸速率≥100Mbps,構成一分布式高速工業(yè)級雙以太網(wǎng)，實現(xiàn)站級單元的信息共享以及站內設備的在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理以及站級聯(lián)鎖控制，設備組屏(柜)布置。(2)其他網(wǎng)絡設備：包括光/電轉換器，接口設備(如光纖接線盒)和網(wǎng)絡連接線、電纜、光纜及網(wǎng)絡安全設備等。(1)I/0測控單元：I/0單元具有交流采樣、測量、防誤閉鎖、同期檢測、就地斷路器緊急操作和單接線狀態(tài)及測量數(shù)字顯示等功能，對全所運行設備的信息進行采集、轉換、處理和傳送。對用于35kV光伏電源進線開關柜、母線分段開關柜、廠用電開關柜、中性點接地變開關柜、無功補償柜的I/0測控單元要求同時具備相應保護功能：35kV光伏電源進線開關柜I/0測控單元應具有微機型電流速斷保護、過流保護、零序保護功能，還應具備故障錄波、事故記錄掉電不消失等功能；35kV母線分段I/0測控單元應具備微機型電流速斷及過流保護功能；35kV廠用電、中性點接地變開關柜I/0測控單元應具備微機型電流速斷保護、過流保護、零序保護及本體保護功能；35kV無功補償柜I/0測控單元應具備微機型電流速斷保護、過流保護，中性點電流或電壓不平衡保護，以及過壓、失壓、過負荷保護功能。箱變的遙信、遙測、遙控信號宜采用I/0無源接點和交/直流采樣方式送入箱變保護測控裝置，由逆變器室通訊服務器經(jīng)通信網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至電站集中計算機監(jiān)控系統(tǒng)上位機。I/0單元測控單元的配置原則為：開關電氣設備按每個電氣單元配置，母線單元按每段母線單獨配置，公用單元單獨配置。光伏組件以1MWp為一個子方陣，配置通信數(shù)據(jù)采集器，每個匯流箱、直流配電柜、箱變配置一個智能I/0測控單元。(2)間隔層網(wǎng)絡設備：包括與站控層網(wǎng)絡的接口以及和繼電保護通信接口裝置等，設備組屏(柜)布置。站控層網(wǎng)絡負責站控層各個工作站之間和來自間隔層的全部數(shù)據(jù)的傳輸和各種網(wǎng)絡傳輸速率≥100Mb/s,站控層網(wǎng)各種數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)庫的各種性能指標應能滿足系統(tǒng)功能和性能指標的要求。數(shù)據(jù)庫應用軟件應具有實時性，能對數(shù)據(jù)庫進行快速訪問，對數(shù)據(jù)庫的訪問時間必須小于0.5ms;同時具有可維護性及可恢復性。對數(shù)據(jù)庫的修改，應設置操作權限。4)應采用系統(tǒng)組態(tài)軟件用于畫面編程，數(shù)據(jù)生成。應滿足系統(tǒng)各項功能的要求，為用戶提供交互式的、面向對象的、方便靈活的、易于掌握的、多樣化的組態(tài)工具，應提供一些類似宏命令的編程手段和多種實用函數(shù)，以便擴展組態(tài)軟件的功能。用戶能很方便的對圖形、曲線、報表、報文進行在線生成、修改。5)應用軟件應采用模塊化結構，具有良好的實時響應速度和可擴充性。具有出錯檢測能力。當某個應用軟件出錯時，除有錯誤信息提示外，不允許影響其它軟件的正常運行。應用程序和數(shù)據(jù)在結構上應互相獨立。6)系統(tǒng)應采用帶隔離的、可靠的、抗干擾能力強的網(wǎng)絡結構。網(wǎng)絡系統(tǒng)應采用成熟可靠軟件，管理各個工作站和就地控制單元相互之間的數(shù)據(jù)通信，保證它們的有效傳送、不丟失。支持雙總線網(wǎng)絡、自動監(jiān)測網(wǎng)絡總線和各個接點的工作狀態(tài)，自動選擇、協(xié)調各接點的工作和網(wǎng)絡通信。網(wǎng)絡傳送協(xié)議采用TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議，網(wǎng)絡傳輸速率≥100Mb/s。監(jiān)控系統(tǒng)應提供通信接口驅動軟件，包括與站內各智能設備的通信接口軟件及與各級調度中心的通信接口軟件等。7)當某種功能運行不正常時，不應影響其他功能的運行。5計算機監(jiān)控系統(tǒng)功能1)數(shù)據(jù)采集和處理監(jiān)控系統(tǒng)通過I/0測控單元實時采集模擬量、開關量等信息量；通過智能設備接口接受來自其他智能裝置的數(shù)據(jù)。I/0數(shù)據(jù)采集單元對所采集的實時信息進行數(shù)字濾波、有效性檢查，工程值轉換、信號接點抖動消除、刻度計算等加工。從而提供可應用的電流、相電壓、有功功率、無功功率，功率因數(shù)等各種實時數(shù)據(jù)，并將這些實時數(shù)據(jù)傳送至站控層和各級調度中心、集控中心。(1)采集信號的類型采集信號的類型分為模擬量、狀態(tài)量(開關量)。(a)模擬量：包括電流、電壓、溫度量等。(b)狀態(tài)量(開關量):包括斷路器、隔離開關以及接地開關的位置信號、一次設備的告警信號、繼電保護和安全自動裝置的動作及告警信號、運行監(jiān)視信號、變壓器無載調壓分接頭位置信號等。(2)信號輸入方式采樣頻率≥32點/周波，應能采集到13次諧波分量，變送器輸出為4～(b)狀態(tài)量(開關量)輸入：通過無源接點輸入；斷路器、隔離開關、接地開(e)光伏方陣通信接口設備信號接入：主要包括逆變低壓開關手車試驗/工作位、箱變門開位、開關就地操作方式等位置信號和高壓熔斷異常、操作電源異常等故障信號。遙測量：變壓器繞組溫度(4～20mA)、低壓側三相電流(交流量)、低壓側三相電壓(交流量)?？亓浚汉?分高壓負荷開關，合/分低壓(3)數(shù)據(jù)處理設備異常報警：當被監(jiān)測的設備狀態(tài)發(fā)生變化時，應出現(xiàn)設備變位指示或異常報警，其報警信息應包括報警條文、事件性質及報警時間。事件順序記錄：對斷路器位置信號、繼電保護動作信號等需要快速反應的開關量應按其變位發(fā)生時間的先后順序進行事件順序記錄。開關事故跳閘到指定次數(shù)或開關拉閘到指定次數(shù)，推出報警信息，提示用戶檢修。當某一設備設置為掛牌操作時，與該設備相關聯(lián)的狀態(tài)量報警和操作將被閉鎖。2)數(shù)據(jù)庫的建立與維護(1)數(shù)據(jù)庫的建立(a)實時數(shù)據(jù)庫：存儲監(jiān)控系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)，其數(shù)值應根據(jù)運行工況的實時變化而不斷更新，記錄著被監(jiān)控設備的當前狀態(tài)。(b)歷史數(shù)據(jù)庫：對于需要長期保存的重要數(shù)據(jù)將存放在歷史數(shù)據(jù)庫中。應提供通用數(shù)據(jù)庫，記錄周期為1分鐘～1小時一次可調。歷史數(shù)據(jù)應能夠在線存儲1年，所有的歷史數(shù)據(jù)應能夠轉存到光盤或磁帶等大容量存儲設備上作為長期存檔。對實時數(shù)據(jù)庫中的每一個檢測點，都可以由用戶事先定義并按設定的周期，以秒、分、時、日、月、年等時間間隔轉存入歷史數(shù)據(jù)庫。對于狀態(tài)量變位、事件、越限等信息，應按時間順序分類保存在歷史事件庫中，保存時間可由用戶自定義為幾個月、幾年等。(2)數(shù)據(jù)庫的維護(a)數(shù)據(jù)庫應便于擴充和維護，應保證數(shù)據(jù)的一致性、安全性；可在線修改或離線生成數(shù)據(jù)庫；用人一機交互方式對數(shù)據(jù)庫中的各個數(shù)據(jù)項進行修改和增刪。可修改的主要內容有：——各數(shù)據(jù)項的編號?！鲾?shù)據(jù)項的文字描述?！獙﹂_關量的狀態(tài)描述。——各輸入量報警處理的定義?！M量的各種限值?！M量的采集周期?！M量越限處理的死區(qū)?！M量轉換的計算系數(shù)?！_關量狀態(tài)正常、異常的定義?！娔芰坑嬎愕母鞣N參數(shù)。(1)自動調節(jié)控制有功/無功自動調節(jié)控制(該功能需服從運行管理部門的要求),計算機監(jiān)控系統(tǒng)應能根據(jù)監(jiān)測到的變電站運行狀況，根據(jù)調度下裝電壓曲線或根作判據(jù)，該軟件的邏輯功能包括：閉鎖邏輯(開關量、模擬量),控制策略，提示信(2)人工操作控制——第三級控制，站控層控制。該級控制在操作員站上完成，具有調度中心/站內主控層的切換?！谒募壙刂疲瑸檎{度/集控站控制，優(yōu)先級最低。原則上間隔層和設備層只作為后備操作或檢修操作手段。為防止誤操作，在任何控制方式下都需采用分步操作，即選擇、返校、執(zhí)行，并在站級層設置操作員、監(jiān)護員口令及線路代碼，以確保操作的安全性和正確性。對任何操作方式，應保證只有在上一次操作步驟完成后，才能進行下一步操作。同一時間只允許一種控制方式有效。納入控制的設備有：——110kV隔離開關及帶電動機構的接地開關；——站用電380V進線斷路器；——繼電保護裝置的遠方復歸及遠方投退壓板；(3)監(jiān)控系統(tǒng)的控制輸出控制輸出的接點為無源接點，接點的容量對直流為220V,5A,對交流為220V,——對110kV和35kV所有斷路器的控制輸出：1個獨立的合閘接點和1個獨立的跳閘接點?！獙τ谶b控刀閘(110kV隔離開關及帶電動機構的接地開關)的控制應為：1個獨立的合閘接點、1個獨立的跳閘接點。——對于手動刀閘的就地操作應為：1個獨立的閉鎖接點。閉鎖接點應能實時正確反映手動刀閘的閉鎖狀態(tài)，當滿足相關閉鎖條件，允許對該手動刀閘進行操作時，該閉鎖輸出接點閉合，以接通手動刀閘配置的電磁鎖回路，且該接點應能長期保持。應具有防止誤拉、合斷路器；防止帶負荷拉、合刀閘；防止帶電掛接地線；防止帶地線送電；防止誤入帶電間隔的功能(五防)。(1)防誤閉鎖方案配置獨立于監(jiān)控系統(tǒng)的的專用微機“五防”系統(tǒng)。遠方操作時通過專用微機“五防”系統(tǒng)實現(xiàn)全站的防誤操作閉鎖功能，就地操作時則由電腦鑰匙和鎖具來實現(xiàn)，同時在受控設備的操作回路中串接本間隔的閉鎖回路。專用微機“五防”系統(tǒng)與變電站(2)設備功能要求(b)具有操作票專家系統(tǒng)，利用計算機實現(xiàn)對倒閘操作票的智能(d)具有檢修、傳動功能(設置此狀態(tài)時需使用專用鑰匙)將五防工作站設置檢修狀態(tài)后，五防工作站上拉合檢修(傳動)設備偶數(shù)次(拉合單數(shù)次應報警提示),(e)電腦鑰匙可跳步(使用此功能需專用解鎖鑰匙)在操作過程中鎖具出現(xiàn)問主機應確認已完成的操作，并提示恢復未完成的操作步驟。在電腦鑰匙發(fā)出“無電”(i)電腦鑰匙具有全漢字庫漢字顯示設備編號，并具有操作步驟提示功能(語音提示功能運行單位自選),漢字庫標準使用最新版。(k)電腦鑰匙應采用智能充電裝置，具有掉電記憶、自學鎖編碼、鎖編碼檢測、操作票瀏覽、操作記憶、音響提示功能；且鑰匙本身具有電能量顯示和無電報警。電腦鑰匙內電池應為鋰電池。配置電腦鑰匙5個，充電器5個。電腦鑰匙應在室外零下20度溫度也能正常使用.電腦鑰匙應每充電一次可連續(xù)操作在4h以上。(1)電腦鑰匙與五防工作站間信息傳遞，無電氣觸點，保證不受外界干擾.(m)鎖具應有專用的解鎖鑰匙3個。(n)有狀態(tài)檢測器，可防走空程序。具備操作票專家系統(tǒng)。(o)室外機械編碼鎖制作應采用防氧化和防腐材料。(p)電腦鑰匙應有內部照明，在晚上操作時能看清顯示。(q)鎖具設置要求站內可操作(電動、手動)的高壓電氣設備須加裝鎖具(電編碼鎖、機械編碼鎖),數(shù)量應滿足現(xiàn)場實際需要。隔離開關、接地開關、臨時接地線、網(wǎng)門、遮欄門等采用電編碼鎖或掛鎖式機械編碼鎖進行閉鎖。(3)其他要求閉鎖邏輯應經(jīng)運行單位確認，閉鎖條件應滿足初期和最終規(guī)模的運行要求，修改、增加聯(lián)鎖條件、設備編碼應滿足運行要求，5)報警處理監(jiān)控系統(tǒng)應具有事故報警和預告報警功能。事故報警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護裝置動作信號；預告報警包括一般設備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量或溫度量越限等。(1)事故報警事故狀態(tài)方式時，事故報警立即發(fā)出音響報警(報警音量可調),運行工作站的顯示畫面上用顏色改變并閃爍表示該設備變位，同時顯示紅色報警條文，報警條文可以選擇隨機打印或召喚打印。事故報警通過手動或自動方式確認，每次確認一次報警，自動確認時間可調。報警一旦確認，聲音、閃光即停止，報警條文由紅色變?yōu)辄S色。報警條件消失后，報警條文顏色消失，聲音、閃光停止，報警信息保存。第一次事故報警發(fā)生階段，允許下一個報警信號進入，即第二次報警不應覆蓋上一次的報警內容。報警裝置可在任何時間進行手動試驗，試驗信息不予傳送、記錄。報警處理可以在主計算機上予以定義或退出。事故報警應有自動推畫面功能。(2)預告報警對每一測量值(包括計算量值),可由用戶序列設置四種規(guī)定的運行限值(低低限、低限、高限、高高限),分別可以定義作為預告報警和事故報警。四個限值均設6)事件順序記錄及事故追憶記錄報告，供查詢。系統(tǒng)保存1年的事件順序記錄條文。事件分辨率：測控單元≤1ms,站控層≤2ms。事件順序記錄應帶時標及時送往1min到事故后2min的所有相關模擬量值，采樣周期與實時系統(tǒng)采樣周期一致。系7)畫面生成及顯示(1)畫面顯示內容(a)全站電氣主接線圖(若幅面太大時可用漫游和縮放方式);(d)棒圖(電壓和負荷監(jiān)視);Q/SPI9741-2016光伏發(fā)電工程典型設計第25頁共56頁(j)報告顯示(包括報警、事故和常規(guī)運行數(shù)據(jù));(k)表格顯示(如設備運行參數(shù)表、各種報表等);(1)操作票顯示；(m)日歷、時間和安全運行天數(shù)顯示(2)輸出方式及要求(a)電氣主接線圖中應包括電氣量實時值，設備運行狀態(tài)、潮流方向，斷路器、隔離開關、接地開關位置，“就地/遠方”轉換開關位置等。(b)畫面上顯示的文字應為中文。(c)圖形和曲線可儲存及硬拷貝。(d)用戶可生成、制作、修改圖形。在一個工作站上制作的圖形可送往其它工作站。(e)電壓棒圖及曲線的時標刻度、采樣周期可由用戶選擇。(f)每幅圖形均標注有日歷時間。(g)圖形中所缺數(shù)據(jù)可人工置入。8)在線計算及制表(1)在線計算(a)系統(tǒng)應向操作人員提供方便的實時計算功能。(b)應具有加、減、乘、除、積分、求平均值、求最大最小值和邏輯判斷，以及進行功率總加、電量分時累計等計算功能。(c)供計算的值可以是采集量、人工輸入量或前次計算量，這些計算從數(shù)據(jù)庫取變量數(shù)據(jù)，并把計算結果返送數(shù)據(jù)庫。(d)計算結果應可以處理和顯示，并可以對計算結果進行合理性檢查。(e)應可以由用戶用人機交互方式或編程方式定義一些特殊公式進行計算。(2)報表監(jiān)控系統(tǒng)應能生成不同格式的生產(chǎn)運行報表。提供的報表包括：(b)正點值表(c)開關站負荷運行日志表(值班表)(e)向電調匯報表(1)其他運行需要的報表(3)輸出方式及要求(1)遠動通信設備(2)通信規(guī)約(3)遠動功能要求Q/SPI9741-2016光伏發(fā)電工程典型設計第27頁共56頁軟件組態(tài)、參數(shù)修改等維護。(4)需要向遠方調度中心傳送的實時信息有：——線路電流、有功功率、無功功率；——變壓器各側電流、有功功率、無功功率、線圈溫度、油溫；——各母線電壓、頻率；——母聯(lián)、分段斷路器電流；——站用變壓器低壓側電流、低壓側電壓；——電容器、電抗器電流、無功功率；——蓄電池正反向電流、蓄電池電壓、充電器進線電流和電壓、直流母線電壓、直流系統(tǒng)正對地電壓、直流系統(tǒng)負對地電壓。(b)遙信量——所有高壓斷路器位置信號；——所有隔離開關、接地刀閘位置信號；——380V斷路器位置信號；——直流主回路開關位置信號；——保護動作總信號、重合閘動作信號；——變電站事故總信號；——保護裝置故障、告警信號；——控制回路斷線信號；——直流系統(tǒng)異常信號；——火災報警裝置故障信號；——防誤閉鎖異常信號。(c)遙控——斷路器分合；——電動隔離開關分合、電動接地刀閘分合；——主變壓器分接頭；——主變壓器中性點隔離開關；10)時鐘同步監(jiān)控系統(tǒng)設備應從站內GPS/北斗系統(tǒng)獲得授時(對時)信號，保證各工作站和I/0數(shù)據(jù)采集單元的時間同步達到1ms精度要求。當時鐘失去同步時，應自動告警人一機聯(lián)系是值班員與計算機對話的窗口，值班員可借助鼠標或鍵盤方便地在(8)操作票的顯示、在線編輯和打?。?10)運行文件的編輯、制作。遠方或變電站負責管理系統(tǒng)的工程師可通過工程師工作站對整個監(jiān)控系統(tǒng)的所14)運行管理計算機監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)運行要求，可實現(xiàn)如下各種管理功能：(1)運行操作指導：對典型的設備異常/事故提出指導性的處理意見，編制設備運行技術統(tǒng)計表，并推出相應的操作指導畫面；(2)事故分析檢索：對突發(fā)事件所產(chǎn)生的大量報警信號進行分類檢索和相關分析，對典型事故宜直接推出事故指導畫面；(3)在線設備分析：對主要設備的運行記錄和歷史記錄數(shù)據(jù)進行分析，提出設備安全運行報告和檢修計劃；(4)操作票：根據(jù)運行要求開列操作票、進行預演，并能進行糾錯與提示；(5)模擬操作：提供電氣一次系統(tǒng)及二次系統(tǒng)有關布置、接線、運行、維護及電氣操作前的實際預演，通過相應的操作畫面對運行人員進行操作培訓。(6)變電站其它日常管理，如操作票、工作票管理，運行記錄及交接班記錄管理，設備運行狀態(tài)、缺陷、維修記錄管理、規(guī)章制度等。(7)管理功能應滿足用戶要求，適用、方便、資源共享。各種文檔能存儲、檢索、編輯、顯示、打印。f)系統(tǒng)性能指標計算機監(jiān)控系統(tǒng)至少應滿足以下性能指標要求：——模擬量測量誤差≤0,2%——電網(wǎng)頻率測量誤差≤0.01Hz——事件順序記錄分辨率(SOE):站控層≤2ms,間隔層測控單元≤1ms——模擬量越死區(qū)傳送時間(至站控層顯示器)≤2s——開關量變位傳送時間(至站控層顯示器)≤1s——遙測信息響應時間(從I/0輸入端至遠動工作站出口)≤3s——遙信變化響應時間(從I/0輸入端至遠動工作站出口)≤2s——控制命令從生成到輸出的時間≤1s——動態(tài)畫面響應時間≤2s——雙機系統(tǒng)可用率≥99.9%——控制操作正確率100%——系統(tǒng)平均無故障間隔時間(MTBF)≥20000h(其中I/0單元模件MTBF≥正常時(任意30min內)≤30%電力系統(tǒng)故障(10s內)≤50%正常時(任意30min內)≤20%電力系統(tǒng)故障(10s內)≤40%線路保護范圍內發(fā)生金屬性和非金屬性(不大于100Ω)的各種故障時，線路保護應下保護不應誤動。線路保護裝置需考慮線路分布電容、變壓器(勵磁涌流)等所產(chǎn)生應具有對時功能，推薦采用RS-485串行數(shù)據(jù)通信接口接收時間同步系統(tǒng)發(fā)出的變壓器各側斷路器；非電量保護引入接點均為強電電流I、IⅡ段保護，帶時限動作于主變兩側開關跳閘；110kV側零序電壓和間隙零序電流保護，帶時限動作于主變兩側開關跳閘；35kV側兩段式復合電壓閉鎖方向過電流保護，每段三時限，一時限切35kV母聯(lián)，二時限切35kV側斷路器，三時限動作于主變兩側開關跳閘；110kV和35kV側過負荷閉鎖有載調壓；110kV和35kV側過負荷保護，延時動作于發(fā)信號。3)光伏電源進線保護保護配置電流速斷保護、過電流保護及零序電流保護，保護動作于跳開本線路斷4)無功補償回路保護SVG及電容器支路裝設電流差動保護、電流速斷保護、過電流保護、零序電流保護，保護動作于跳開本支路，電容器本體采用差壓保護。5)廠用電保護保護配置電流速斷保護、過電流保護、非電量保護及高、低壓側零序電流保護，保護動作于跳開站用變兩側斷路器。6)35kV母線差動保護35kV匯集系統(tǒng)母線配置1套微機型母線差動保護，母線保護裝置根據(jù)35kV母線的運行方式配置，保護動作跳開35kV母線上的相應斷路器。保護配置電流速斷保護、過電流保護、零序電流保護及非電量保護，其中零序電流保護配置為兩段，I段動作于35kV母聯(lián)，Ⅱ段動作于本接地變及主變低壓側斷路器，其它保護動作于跳開本接地變斷路器，并聯(lián)跳主變低壓側斷路器。8)箱變的保護箱變高壓側裝設負荷開關-限流熔斷器組合電氣作為短路保護，熔斷器熔斷后，通過熔斷器的撞擊器動作負荷開關跳閘；升壓變壓器應配有輕瓦斯報警、重瓦斯跳閘、高溫報警、超溫跳閘、油位異常報警等非電量保護，作用于跳閘和發(fā)信號；箱變低壓側裝設斷路器，帶有長延時、短延時、瞬時過電流保護，作用于跳閘或發(fā)信號。配置全站統(tǒng)一的衛(wèi)星時鐘設備和網(wǎng)絡授時設備，對場內各種系統(tǒng)和設備的時鐘進行統(tǒng)一校正。系統(tǒng)具備接收GPS和北斗時間源、具有內部守時，輸出多制式，可以滿本工程配置電能質量在線監(jiān)測裝置1套，監(jiān)測點設在主變高壓側及110kV送出線配置1套故障錄波裝置，啟動判據(jù)應至少包括電壓越限和電壓突變量，記錄升壓波形記錄應滿足相關技術標準。故障錄波裝置接入的電氣量滿足國家電網(wǎng)調[2011]系統(tǒng)具有0-72h短期光伏發(fā)電功率預測以及15min-4h超短期光伏發(fā)電功率預測光伏發(fā)電站每15min自動向電網(wǎng)調度機構滾動上報未來15min-4h光伏發(fā)電站每天按照電網(wǎng)調度機構規(guī)定的時間上報次日0時至24時光伏發(fā)電站光伏發(fā)電站發(fā)電時段(不含出力受控時段)的短期預測月平均絕對誤差應小于0.15,月合格率應大于80%;超短期預測第4小時月平均絕對誤差應小于0.10,月合式時保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。大型和中型光伏電站應具有限制輸出功率變化率的能力，但可以接受因太陽光輻照度快速減少引起的光伏電站輸出功率下降速度超過最大變化率的情況。6)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在光伏電站內配置一套環(huán)境監(jiān)測儀，實時監(jiān)測日照強度、風速、風向、溫度等參數(shù)。通過RS485通訊接口接入電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)。1遠動系統(tǒng)應配置相應的遠動通信設備及I/0測控單元等設備，其中遠動通信設備應冗余配置，并優(yōu)先采用專用裝置、無硬盤型，采用專用操作系統(tǒng)，遠動與計算機監(jiān)控系統(tǒng)合用I/0測控單元。遠動信息采取“直采直送”原則，直接從I/0測控單元獲取遠動信息并向調度端傳送，站內自動化信息需相應傳送到遠方集中監(jiān)控中心。遠動信息內容應滿足DL/T5003、DL/T5002和相關調度端及遠方監(jiān)控中心對變電站的監(jiān)控要求。遠動通信設備應能實現(xiàn)與相關調度中心及遠方監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)通信，分別以主、備通道、并按照各級調度要求的通信規(guī)約進行通信。主通道應采用數(shù)據(jù)網(wǎng)方式接入地區(qū)級電力調度數(shù)據(jù)專網(wǎng)，備通道采用專線方式。2電能量計量系統(tǒng)變電站內設置一套電能量計量系統(tǒng)子站設備，包括電能計量表、電能量遠方終端等。110kV、35kV結算用電能計量裝置配置準確度等級、型號、規(guī)格相同的主、副全站配置一套電能量遠方終端，以串口方式采集各電能表信息；電能量遠方終端具有對電能量計量信息采集、數(shù)據(jù)處理、分時存儲、長時間保存、遠方傳輸?shù)裙δ?。電能量計量主站系統(tǒng)通過電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)、電話撥號方式或利用專線通道直接與電能量遠方終端通信，采集電能量信息。3調度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設備變電站宜就近接入相關電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)。配置2套調度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設備，包括交換機、路由器等，實現(xiàn)調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡通信功能。4二次系統(tǒng)安全防護按照“安全分區(qū)、網(wǎng)絡專用、橫向隔離、縱向認證”的基本原則，配置以下變電控制區(qū)和非控制區(qū)的各應用系統(tǒng)之間網(wǎng)絡互聯(lián)應安裝防火墻，實施邏輯隔離措電站操作直流系統(tǒng)采用220V或110V。裝設1組。蓄電池容量按2h事故放電時間考慮，具體工程應根據(jù)變電站規(guī)模、直流用高頻開關充電裝置，充電模塊按N+1配置，宜配置1套變電站直流系統(tǒng)應采用單直接與蓄電池組出口回路并接。二次設備集中布置時，直流系統(tǒng)可不設置直流分屏 (柜),采用直流系統(tǒng)屏(柜)一級供電方式二次設備室或繼電器小室的測控、保護、單相輸出，輸出的配電屏(柜)饋線應采用輻射狀供電方式。UPS正常運行時由站內第34頁共56頁為繼電保護、遠動和計算機監(jiān)控系統(tǒng)等提供信息傳輸通道。本工程考慮采用光纖通信作為系統(tǒng)通信的主備用方式。2站內通信站內通信是為光伏電站生產(chǎn)運行、調度指揮及行政辦公系統(tǒng)各職能部門之間業(yè)務聯(lián)系和對外通信聯(lián)絡提供服務，分為站內生產(chǎn)調度通信和行政管理通信。為適應系統(tǒng)調度管理水平，滿足電力系統(tǒng)通信發(fā)展的要求，同時考慮到設備管理上的方便，設置一套容量為48線行/調合一程控調度交換機。3通信電源原則采用至與電站直流電源一體化通信電源。5.4.3典型設計方案本典型設計方案分為三個方案，分別為35kV/10kV開關站、110kV升壓站線路變壓器組合接線方案、110kV升壓站單母線接線方案。35kV/10kV開關站方案35kV/10kV開關站方案以典型設計圖紙電氣一次主接線為依托。內容主要包括二次設備布置方案、繼電保護配置、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、直流系統(tǒng)圖。35kV保護測控一體化裝置布置于開關柜上，無功補償控制柜布置在無功補償設備室，35kV母差保護屏等其余的均布置于二次設備間(繼保室)。遠動及調度自動化設備布置在二次設備間。通訊設備布置在二次設備間，不單獨設置通訊設備間。直流系統(tǒng)的蓄電池組屏安裝，布置在一次設備間，不設置單獨的蓄電池室。視頻監(jiān)控系統(tǒng)主機屏布置在二次設備間，監(jiān)視器布置在控制室?；馂膱缶到y(tǒng)主機安裝在控制室。表5.4.3-1設計圖紙目錄序號名稱1D2-D04電氣二次保護配置圖(35kV開關站)2D2-D05計算機監(jiān)控系統(tǒng)圖(35kV開關站)3D2-D09直流控制電源系統(tǒng)圖4D2-D10UPS電源系統(tǒng)圖110kV升壓站線路變壓器組合接線方案110kV升壓站線路變壓器組合接線方案以典型設計圖紙電氣一次主接線D2-D02為依托。內容主要包括二次設備布置方案、繼電保護配置、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、直流系統(tǒng)表5.4.3-2設計圖紙目錄序號名稱1D2-D06電氣二次保護配置圖(110kV升壓站方案一)2D2-DO8計算機監(jiān)控系統(tǒng)圖(110kV升壓站)3D2-D09直流控制電源系統(tǒng)圖4D2-D10UPS電源系統(tǒng)圖表5.4.3-3設計圖紙目錄序號名稱1D2-D07電氣二次保護配置圖(110kV升壓站方案二)2D2-D09計算機監(jiān)控系統(tǒng)圖(110kV升壓站)3D2-D10直流控制電源系統(tǒng)圖4D2-D11UPS電源系統(tǒng)圖5.5固定式支架設計5.5.1設計原則以現(xiàn)行國標或行業(yè)標準及相關規(guī)范規(guī)程為設計依據(jù)，結合光伏發(fā)電工程的使用年限和運行特點，考慮不同的使用環(huán)境條件，確定支架結構的設計標準。在確保結構安全可靠并滿足光伏組件安裝使用要求的前提下，做到技術優(yōu)化、經(jīng)濟合理、方便安裝拆除，并滿足防銹防腐等耐久性的要求。支架結構選材盡可能因地制宜，建議采用國標型材以保證其通用性。如需采用新型材料，應進行專門的論證和試驗，以保證其滿足工程結構對材料的要求。支架布置方式根據(jù)電池組串規(guī)格型號及布置方式，并考慮支架結構安置場地地形特點，確定支架結構形式及支架結構布置方案，做到結構簡單、受力合理、造價經(jīng)濟且便于施工。目前支架結構多采用鋼架結構橫向支架-縱向檁條方式。在滿足整體結構穩(wěn)定的前提下，鋼架梁—柱節(jié)點及柱腳可采用鉸接或鋼接，宜采用鉸接連接，方便安裝調整并減小彎矩，避免應力集中。作用效應及荷載組合1風荷載、雪荷載應按現(xiàn)行GB50009中25年一遇的荷載數(shù)值取值。地面和樓頂支架風荷載的體型系數(shù)取1.3。2無地震作用效應組合時，荷載效應組合的設計值應按下式確定：式中：S——荷載效應組合的設計值；Yg——永久荷載分項系數(shù)；Sak——永久荷載效應標準值；Sk——風荷載效應標準值；Sk——雪荷載效應標準值；Sx——溫度作用標準值效應；Y、x.、%——風荷載、雪荷載和溫度作用的分項系數(shù)，取1.4;W.、V.、V;——風荷載、雪荷載和溫度作用的組合值系數(shù)。第38頁共56頁3無地震作用效應組合時，位移計算采用的各荷載分項系數(shù)均應取為1.0;承載力計算時，無地震作用荷載組合值系數(shù)應符合表5.5.1-1。表5.5.1-1無地震作用組合荷載組合值系數(shù)荷載組合WwWsW;永久荷載、風荷載和溫度作用一0.6永久荷載、雪荷載和溫度作用一0.6永久荷載、溫度作用和風荷載0.6一永久荷載、溫度作用和雪荷載一0.6注：表中“—”號表示組合中不考慮該項荷載或作用效應。4有地震作用效應組合時，荷載效應組合的設計值應按下式計算：S荷載效應和地震作用效應組合的設計值；Yn水平地震作用分項系數(shù)；SB水平地震作用標準值效應；W風荷載的組合值系數(shù)，應取0.6;ψ;溫度作用的組合值系數(shù)，應取0.2。5有地震作用效應組合時，位移計算采用的各荷載分項系數(shù)均應取為1.0;承載力計算時，有地震作用組合的荷載分項系數(shù)應符合表5.5.1-2。表5.5.1-2有地震作用組合荷載分項系數(shù)荷載組合YgYEhYw永久荷載和水平地震作用永久荷載、水平地震作用、風荷載及溫度作用6支架設計應對施工檢修荷載進行驗算，并應符合以下規(guī)定：1)施工檢修荷載宜取1kN,也可按實際荷載取用，作用于支架最不利位置。2)進行支架構件承載力驗算時，荷載組合取永久荷載和施工檢修荷載，永久荷載的分項系數(shù)取1.2,施工或檢修荷載的分項系數(shù)取1.4。3)進行支架構件位移驗算時，荷載組合取永久荷載和施工檢修荷載，分項系數(shù)均應取1.0。支架材料1材料采用鋼材。鋼材、緊固件及焊條應符合GB50017-2003及GB50018-2002對相關材料的要求。支架及構件的變形應滿足下列要求：1)風荷載標準值或地震作用下，支架的柱頂位移不應大于柱高的1/60;2)受彎構件的撓度不應超過表5.5.1-3的容許值。表5.5.1-3受彎構件的撓度容許值受彎構件撓度容許值主梁L/250次梁無邊框光伏組件L/250其它L/2002鋼支架的構造應符合下列規(guī)定：1)用于次梁的板厚不宜小于1.5mm,用于主梁和柱的板厚不宜小于2.5mm,當有可靠依據(jù)時板厚可用2mm。2)受壓和受拉構件的長細比限值應滿足表5.5.1-4的規(guī)定：表5.5、1-4受壓和受拉構件的長細比限值構件類別容許長細比受壓構件主要承重構件其它構件、支撐等220受拉構件主要構件柱間支撐其它支撐400注：對承受靜荷載的結構，可僅計算受拉構件在豎向平面內的長細比。3支架的防腐應符合下列要求：1)支架在構造上應便于檢查和清刷。2)鋼支架防腐宜采用熱鍍浸鋅，鍍鋅層厚度不應小于65μm。支架用鋼量(供參考)支架用鋼量見表5.5.1-5。表5.5.1-5支架用鋼量(供參考)25年一遇風壓組件布置方式豎向布置2排11(或22)約55噸熱鍍鋅豎向布置2排11(或22)約65噸熱鍍鋅單柱支架，每列2或4塊電池組件，用于適合布置單排基礎的情況雙柱支架，每列2或4塊電池組件，用于適合布置雙排基礎的情況表5.5.2設計圖紙目錄序號名稱1D1-T01光伏支架及基礎布置圖(一)2D1-TO2光伏支架及基礎布置圖(二)3D1-TO3光伏支架及基礎布置圖(三)4D1-TO4光伏支架及基礎布置圖(四)5.6支架基礎設計5.6.1設計原則1滿足地基承載力、基礎抗傾覆、抗拔、抗滑移等計算要求，保證上部結構穩(wěn)2場地平整度。光伏項目占地面積大，根據(jù)不同的地質條件工程量小，宜作為首選基礎形式，常見的樁基礎又分為微成孔灌注樁(鋼筋式)、微成孔灌注樁(鋼管式)、預制樁、螺旋管樁等。3施工難度及速度。4盡量減少土方挖填，減少對自然地貌和植被的破壞。5各種基礎類型的綜合費用。6場地地層分布及各層土的物理力學指標。7地基土和水對鋼筋混凝土結構和鋼結構的腐蝕性。8地基土的凍土深度、凍脹級別和凍脹類別。設計主要內容1支架基礎上作用的主要荷載為風荷載。支架基礎在極端風荷載作用下，有可能出現(xiàn)傾覆、滑移或拔出等破壞現(xiàn)象，最終導致整體結構失穩(wěn)。因此支架基礎應進行強度、變形、抗傾覆和抗滑移驗算。2天然地基的支架基礎底面在風荷載和地震作用下允許局部脫開地基土，但脫開地基土的面積不應大于底面全面積的1/4。3基礎設計時應針對凍脹、地下水或土壤的腐蝕采取措施。必要時支架基礎及地基還應進行必要的現(xiàn)場試驗和檢測。4荷載組合1)非抗震區(qū)、抗震區(qū)結構設計荷載組合按相關規(guī)范執(zhí)行。2)計算基礎內力、確定配筋和驗算材料強度時，荷載效應應采用基本組合，支架傳至基礎的荷載設計值，由荷載標準值乘以相應的荷載分項系數(shù)。3)計算基礎底面積時，荷載效應應采用標準組合。4)基礎抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定驗算的荷載效應采用基本組合，分項系數(shù)取1.0。基礎防腐鋼筋混凝土基礎的防腐設計應滿足《工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》的相關要求。鋼制地錨的防腐設計應滿足電站使用年限的要求。當采用熱鍍鋅防腐處理時，鍍鋅層厚度應符合GB/T13912的規(guī)定。支架與基礎的連接支架與基礎連接方式：支架與基礎的連接有焊接、預埋螺栓或后錨固連接等方式，各工程均有采用。施工過程中可根據(jù)實際情況選用。焊接連接為在基礎中先預埋鋼板，獨立基礎(現(xiàn)澆、預制)適用于各種地形，土方開挖量適中，對施工隊伍水平和復雜的情況，在無現(xiàn)場用水制約的情況下宜優(yōu)先采用現(xiàn)澆基礎。鋼筋混凝土條形基礎(置于地面或基礎淺埋)圖2鋼筋混凝土條形基礎條基體型簡單，在場地平坦的條件下可直接放置于地面，土方挖填、植被破壞少、施工速度快。但對場地平整度要求較高，如地形起伏，則必要的機械通槽開挖比獨立基礎造成更大的地表擾動、破壞。相對于現(xiàn)澆獨立基礎而言，混凝土量增加較多，視覺觀感較為笨重。采用預制條形基礎，澆注質量易于保證，現(xiàn)場施工速度較快。但增加了搬運吊裝及現(xiàn)場二次調整定位等工作。綜合費用預制高于現(xiàn)澆。鑒于光伏場地復雜的情況，如采用條形基礎在無現(xiàn)場用水制約的情況下推薦優(yōu)先采用現(xiàn)澆基礎，一次施工到位。樁基礎根據(jù)不同場地地質情況，采用預制成樁靜壓入土工藝或者鉆孔灌注樁。在幾種基礎形式中樁基礎土方開挖量最少，模板工程量和復雜度最少，對地表破壞最少，用機械鉆孔，施工速度快。樁基礎主要有鋼筋混凝土預制管樁、鋼筋混凝土微成孔灌注樁、鋼制螺旋管樁。2鋼筋混凝土微成孔灌注樁適用范圍比預制樁廣，卵礫石層需采用專用鉆頭成序號名稱D1-T05光伏組件支架基礎詳圖光伏電站建筑物主要包括綜合樓、逆變器室、生產(chǎn)輔助用房及生產(chǎn)附屬用房等，根據(jù)場址地理位置、場址條件等因素可適當增加綜合庫房等生產(chǎn)附屬用房。綜合樓設置中控室、二次盤室、高壓及站用電室、門廳、辦公室、會議室、宿舍、廚房、餐廳、儲藏室。中控室、二次盤室、高壓及站用電室等設備用房與辦公生活用房分區(qū)布置，門廳布置在兩個分區(qū)的中間。逆變器室建筑面積約為50m2,設備用房應靠近出線一側布置。設備用房的尺寸根據(jù)裝機容量的大小確定，中控室的面積不小于80m2。設備用房的層高為4.5m,其他房間層高不小于3.6m。設備用房應設不少于兩個以上出口，其中高壓室和二次盤室應有直接對外的出口，方便設備運輸。綜合樓屋頂為平屋面，可以做為觀景平臺使用。建筑外墻以白色涂料為主。外墻設國家電投標志。逆變器室內布置有逆變器、直流柜(或與逆變器合并)、數(shù)據(jù)采集柜。層高3.8m。房間尺寸由逆變器的尺寸和排列方式確定。當采用集箱式逆變器時，不設逆變器室，逆變器基礎多采用鋼筋混凝土箱型基礎。5...716水泵房結合消防水池為地下一層，鋼筋混凝土結構。出地面設置高出地面建筑設計1建筑單體一般可按遠期規(guī)模一次建成，生活設施應滿足生產(chǎn)管理的需要。2綜合樓應將生產(chǎn)運行、管理、生活等功能集中，且有分區(qū)的布置在一起。3綜合樓內的高壓設備室應靠近出線一側布置。中控室宜布置在綜合樓內能觀測到組件正面的一側。4綜合樓的布置應考慮冬季主導風向的影響。5主要建筑物應進行節(jié)能設計，屋面、外墻設置保溫層，采用阻燃型材料。外門窗(及玻璃)選用節(jié)能門窗。表5.7.1-1建筑設計表房間名稱地面墻面頂棚其他高壓室、站用電室水泥砂漿乳膠漆乳膠漆紗窗二次盤室水泥砂漿乳膠漆乳膠漆紗窗中控室?；u乳膠漆乳膠漆紗窗辦公室、會議室、宿舍、?；u乳膠漆乳膠漆紗窗第46頁共56頁表5.7.1-1建筑設計表(續(xù))房間名稱地面墻面頂棚其他餐廳、廚房防滑地磚墻面磚乳膠漆衛(wèi)生間防滑地磚墻面磚吊頂、乳膠漆磨砂玻璃、紗窗其他房間水泥砂漿乳膠漆乳膠漆走廊?；u乳膠漆吊頂、乳膠漆逆變器室水泥砂漿乳膠漆乳膠漆紗窗6用房面積指標一覽表裝機容量綜合樓面積1000(990.4)結構設計1光伏電站建筑物一般采用砌體結構、條形基礎或鋼筋混凝土框架結構、柱下獨立基礎形式，視電站總體布置及技術方案不同而有所不同。2光伏電站建筑物結構安全等級為二級，建筑物抗震設防類別為丙類，地基基礎的設計等級為丙級，鋼筋混凝土框架結構的抗震等級按照設防烈度及房屋高度確3建筑物的結構設計應以現(xiàn)行國家或行業(yè)規(guī)程規(guī)范及標準為設計依據(jù)，采用中國建筑科學研究院PKPM系列軟件或經(jīng)權威資質單位鑒定通過的其它計算軟件進行計算。對新型復雜結構形式，必要時采用兩個不同的分析軟件進行計算分析。4根據(jù)光伏電站建筑物使用功能特點，在安全等級和可靠度、設計使用年限和耐久性方面進行合理確定，進行經(jīng)濟技術比較后提出各建筑單體的結構型式。對于國家和行業(yè)明令廢止的技術、工藝、材料等不得采用。5應按地基及基礎相關規(guī)程規(guī)范進行設計。所有建筑物的地基計算均應滿足承載力計算的有關規(guī)定，必要時尚需按地基變形進行設計控制。當采用天然地基不能滿足要求時，應采取必要的地基處理措施或適宜的基礎方案以滿足承載力和變形要求。建筑物基礎可采用獨立基礎、條基、筏基、樁基等。5.7.2典型設計方案綜合樓包含35kV開關柜室，推薦裝機容量≤30MWp的項目采用此方案；綜合樓不包含35kV開關柜室，推薦裝機容量>30MWp的項目采用此方案。表5.7.2設計圖紙目錄序號名稱1D2-TO1綜合樓首層平面圖(單母線方案)2D2-TO2綜合樓立、剖面圖(單母線方案)3D2-TO3綜合樓首層平面圖(雙母線方案)4D2-TO4綜合樓立、剖面圖(雙母線方案)5D2-TO5綜合樓首層平面圖(預制35kV艙方案)6D2-T06綜合樓立、剖面圖(預制35kV艙方案)5.8升壓站室外結構土建設計升壓站室外結構設計主要包括主變、廠用變、SVG、電流互感器、電壓互感器、避雷器、斷路器、隔離開關、中性點設備、共箱母線支架等的設備基礎設計調整布置；進、出線架及母線架選型、設計計算；防火墻、事故油池設計計算；避雷針選型及設計；電纜溝及蓋板選型。5.8.1設計原則主變、廠用變基礎主變、廠用變基礎為較大尺寸矩形鋼筋砼塊體基礎，體型可通過設備廠家提供資料基本確定，由于平面尺寸加大，一般地質情況均能滿足承載力要求。在北方有凍土深度要求時，仍要考慮基礎埋深要求，一般需將基礎底放置于凍土深度以下。若根據(jù)地勘資料場地基土凍融情況不明顯，且年降水量較少，基礎埋深可適當減小，基礎下采用透水性強，承載力高的碎石土換填至凍土深度以下。事故油池在滿足使用功能的前提下，為不影響地表環(huán)境，事故油池一般完全布置在地下，工況(緊線相為任意相，主要驗算構架梁),⑤檢修工況(單相上人，三相上人),⑥進出線構架由支柱或構架支撐單(多)跨橫梁，電纜線主要通過設置于橫梁上的吊環(huán)(吊孔)進行進出走線，其中支柱多采用人字形支柱。對于單跨支架，根據(jù)場地將二次灌漿解除面清理干凈(拆模后宜將杯口內壁拉毛),保證振搗密實。格構式鋼考慮地基承載力、基礎抗傾覆計算的因素，進出線構架基礎尺寸及埋深均相對較大，基礎埋深一般控制在2.5m以下。其余設備基礎其余設備基礎一般根據(jù)設備廠家提供的基礎體型要求布置即可。在北方有凍土深度要求時，仍要考慮基礎埋深要求，一般需將基礎底放置于凍土深度以下。在構架支墩底部做300mm厚，每邊擴出支墩200mm的基礎即可，對電抗器、電容器組這樣支墩平面體型尺寸較大的基礎可不用外放。為提高結構的整體性，防止砼表面開裂，支墩及基礎表面應配一定的構造鋼筋。設備基礎應特別注意頂高程相互關系及施工精度控制。此外，基礎設計尚需考慮電纜溝、水工管道等工藝專業(yè)對地下空間的需求，設計時應注意配合，防止產(chǎn)生沖突。獨立避雷針避雷針一般根據(jù)電氣專業(yè)提供的避雷針高度參照國標99(03)D501-1中相應型號進行選取。布置時應考慮避雷針與場地內其他構筑物間和道路間的安全距離。當避雷針高度超出圖集范圍時，可根據(jù)場地條件，按豎向懸臂受彎構件自行設計，其結構形式可采用單鋼管、鋼筋格構式、角鋼格構式、鋼管格構式等形式。避雷針的設計計算主要受側向風荷載控制。根據(jù)電氣專業(yè)對電纜排布的要求，電纜溝凈尺寸一般為600×600、600×800、800×900、1200×1200等。溝深不超過800mm的一般可采用素砼底板、磚砌側壁形式；溝深超過800mm的一般溝壁及底板采用素砼結構；蓋板一般均為鋼筋砼預制板，特殊部位，如轉交、異型平面等處可采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，亦可采用增加附加支座進行排布。根據(jù)工程具體需要，可在蓋板四角邊設置角鋼護角以增強整體性。如升壓站設有大斷面尺寸電纜廊道，則廊道側壁應按鋼筋混凝土擋土墻進行計算。5.9其他土建工程5.9.1地基處理如遇雜填土層較厚、新近堆積土層承載力較低、濕陷性土層、表層鹽漬土、沿海地區(qū)淤泥軟弱土層等不利地質條件應予以重視，嚴格按照JGJ79的要求進行處理。對于雜填土層，一般要求全部挖出，并采用堅硬、較粗粒徑的材料換填，如碎石土，級配良好的砂卵礫石。對于新近堆積承載力較低土層，一般可根據(jù)地勘提供數(shù)據(jù)采取相應措施，如土層或其它復合涂料進行處理),根據(jù)構件壁厚和自然環(huán)境不同，鍍鋅厚度不宜小于85根據(jù)GB50046的要求進行。此外，對腐蝕性較強的地區(qū)，基礎下部素混場內道路原則上采用單車道加錯車道的形式，道路設計標準確定為廠礦四級道從站外運水。根據(jù)電站的具體情況，通過技術經(jīng)濟比較后確定最佳水源及取水方式。生產(chǎn)給水系統(tǒng)電站內生產(chǎn)給水系統(tǒng)主要用于電站內澆灑綠化及道路、清洗電池組件等，由設置在泵房內的生產(chǎn)泵從生產(chǎn)—消防合用水池抽水供給，在管理區(qū)設置灑水栓作為取水口。在不需設置水消防系統(tǒng)的光伏電站，通過技術經(jīng)濟比較，可直接自水源取水作生生活給水系統(tǒng)生活給水主要供綜合樓內生活用水，設置水處理裝置，由設置在泵房內的生活變頻供水機組從泵房內的生活水箱抽水供給。如果臨近市政管網(wǎng)水源的水質、水量、水壓能滿足電站生活飲用水要求，通過技術經(jīng)濟比較，可直接由市政管網(wǎng)供水作生活水。排水系統(tǒng)電站內雨水采用自然徑流下滲方式排放，采用污、廢水合流制。如采用高效化糞池或化糞池處理，則可用于站區(qū)綠化或定期清掏外運；若排往附近水體，則需按GB8978-2002及當?shù)匚鬯欧乓筇幚砗笈欧拧?.10.2工程消防設計設計原則1電站的消防設計貫徹“預防為主、防消結合”的消防工作方針，做到防患于未“燃”。嚴格按照現(xiàn)行國家規(guī)程、規(guī)范的要求設計，采取“一防、二斷、三滅、四排”的綜合消防技術措施。2電站的消防設計與總平面布置統(tǒng)籌考慮，保證消防車道、防火間距要求。建 (構)筑物防火、疏散通道、消防供電、應急照明、電纜選型與布置、變壓器及其他含油設備的防火及暖通防火設計等均按消防規(guī)范要求設計。3光伏電站根據(jù)最大一棟建筑物(一般為綜合控制樓)的功能、體積、火災危險性類別和耐火等級等因素確定是否設置消防給水系統(tǒng)。根據(jù)變壓器容量確定是否設置變壓器固定式滅火系統(tǒng)。同時光伏電站按規(guī)范要求設置火災探測報警系統(tǒng)，在綜合控制樓(室)、配電裝置樓(室)等區(qū)域設置火災探測報警裝置，並在電站