光伏发电运行规程.docx
《光伏发电运行规程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光伏发电运行规程.docx（53页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
光伏发电运行规程
某大型光伏并网电站
运行规程
并网光伏电站简介
并网光伏电站厂址区位于XX市区东出口，G109国道以北的戈壁荒滩上，离市区约30km，距G109国道约3km，交通便利，运输方便。
厂区地势南高北低，海拔高程在2850m-2900m之间，厂区西侧距柴达木750kV变电站约6km左右，场址南侧为330kV、750kV电力走廊，西侧与格尔木东出口收费站相接。
厂区历年的总辐射量在6500MJ/㎡-7320MJ/㎡之间，平均值为6929.3MJ/㎡；日照时数在2550h-3350h之间，年日照时数为3059.8小时。
电站总装机容量20.056MW，厂内87200块太阳能光伏组件，分10个光伏阵列布置，整个光伏阵列呈矩形布置。
每个光伏阵列为一个发电单元，每个为发电2MW，配置4台500kW逆变器和一台2100kVA单元变压器，将5套逆变单元高压侧并接后，通过一回线路接入35kV配电装置，全厂两回35kV线路。
为减少太阳能光伏组件直流线路的损失，每个发电单元对应的箱式变电站布置于光伏阵列的中间位置，箱式变电站的35kV出线电缆通过电缆沟汇集到整个光伏升压站，经过升压后送出。
由于太阳能电池板安装高度较低，太阳能电池方阵内不安装避雷针和避雷线等防直击雷装置，只在主控制室屋顶安装避雷带对控制室和综合楼进行防直击雷保护。
本电站采用微机监控装置，可以实现遥控、遥测、遥信。
光伏电站监控系统以2MWp逆变升压室作为监控子单元。
每个子单元设1套数据采集器和1套就地监控装置，对4台500kW逆变器、汇流箱、升压变压器和交直流配电装置进行监控。
全站共10个上述监控子单元，并通过通讯线经通信管理机与变电站监控系统相连。
通过设在逆变升压室内的就地监控装置可以实现本地监视和控制，通过设在变电站控制室内的大屏幕和操作员站实现远方监视和控制。
站内配置一套220V直流系统，为电站系统内的控制、测量、信号、继电保护、自动装置等控制负荷和系统交流不停电电源等负荷提供直流电源。
蓄电池设置一套高频开关电源充电装置及微机型直流绝缘监察装置，220V蓄电池容量为100Ah，直流系统采用辐射供电方式。
直流系统包括蓄电池组、充电器、直流馈线屏等。
站内配置一套220VUPS系统。
额定容量为5kVA。
其直流电源由直流系统提供，其交流电源由站用电源提供。
目次
1.总则
1.1本规程适用于本光伏电站的运行维护、倒闸操作和事故处理。
1.2下列人员应了解本规程：
主管生产的副总经理、总工程师、副总工程师；
安全监察部正、副主任及有关技术人员；
运行部正、副主任，工程师及专责工程师；
设备维护人员，外委项目部管理人员、工作票签发人、工作负责人。
1.3下列人员应熟练掌握本规程，并接受考试：
站长、安全运行专职工程师（技术员）、设备点检；
运行值长、运行值班员。
1.4本规程如与上级规程有抵触时，应按上级规程执行。
1.5本规程解释权属筹备处综合部
11 概述
本并网光伏电站厂址区位于XX市区东出口，G109国道以北的戈壁荒滩上，离市区约30km，距G109国道约3km，交通便利，运输方便。
厂区地势南高北低，海拔高程在2850m-2900m之间，厂区西侧距柴达木750kV变电站约6km左右，场址南侧为330kV、750kV电力走廊，西侧与市区东出口收费站相接。
厂区历年的总辐射量在6500MJ/㎡-7320MJ/㎡之间，平均值为6929.3MJ/㎡；日照时数在2550h-3350h之间，年日照时数为3059.8小时。
电站总装机容量20.056MW，厂内87200块太阳能光伏组件，分10个光伏阵列布置，整个光伏阵列呈矩形布置。
每个光伏阵列为一个发电单元，每个为发电2MW，配置4台500kW逆变器和一台2100kVA单元变压器，将5套逆变单元高压侧并接后，通过一回线路接入35kV配电装置，全厂两回35kV线路。
为减少太阳能光伏组件直流线路的损失，每个发电单元对应的箱式变电站布置于光伏阵列的中间位置，箱式变电站的35kV出线电缆通过电缆沟汇集到整个光伏升压站，经过升压后送出。
由于太阳能电池板安装高度较低，太阳能电池方阵内不安装避雷针和避雷线等防直击雷装置，只在主控制室屋顶安装避雷带对控制室和综合楼进行防直击雷保护。
本电站采用微机监控装置，可以实现遥控、遥测、遥信。
光伏电站监控系统以2MWp逆变升压室作为监控子单元。
每个子单元设1套数据采集器和1套就地监控装置，对4台500kW逆变器、汇流箱、升压变压器和交直流配电装置进行监控。
全站共10个上述监控子单元，并通过通讯线经通信管理机与变电站监控系统相连。
通过设在逆变升压室内的就地监控装置可以实现本地监视和控制，通过设在变电站控制室内的大屏幕和操作员站实现远方监视和控制。
站内配置一套220V直流系统，为电站系统内的控制、测量、信号、继电保护、自动装置等控制负荷和系统交流不停电电源等负荷提供直流电源。
蓄电池设置一套高频开关电源充电装置及微机型直流绝缘监察装置，220V蓄电池容量为100Ah，直流系统采用辐射供电方式。
直流系统包括蓄电池组、充电器、直流馈线屏等。
站内配置一套220VUPS系统。
额定容量为5kVA。
其直流电源由直流系统提供，其交流电源由站用电源提供。
名称
单位
数量
备注
/型号
光伏电站站址
海拔高度
m
2810
经度
E95°15′2.77″-E95°15′43.00″
纬度
N36°21′10.17″-N36°21′29.00″
年日照小时数
小时
3059.8
年太阳能总辐射
MJ·m-2
6929.3
主要设备
光伏电站主要机电设备
光伏
多晶硅
MWp
20.056
电池
组件
逆变器
INV500D
台
40
无隔离变压器
方阵
固定式
MWp
20.056
运行
方式
升压变电站
站内升压变
型号
38.5±2x2.5%/0.4kV
台数
台
10
容量
kVA
2100
额定电压
kV
35
出线回路数
回
1回
升
压
站
主变压器
型号
台
台数
kVA
容量
kV
额定电压
回
出线回路数
二光伏组件设备
太阳能电池发电原理
当太阳光照射到太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在Ｐ－Ｎ结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。
这个过程的的实质是光子能量转换成电能的过程。
电池是收集阳光的基本单位，大量的电池合成在一起构成光伏组件。
太阳能光伏电池主要有：
晶体硅电池（包括单晶硅Mono-Si、多晶硅Multi-Si）和薄膜电池（包括非晶硅电池、硒化铜铟CIS、碲化镉CdTe）。
230Wp多晶硅组件主要参数
表5.1-2230Wp多晶硅组件主要参数
额定功率[Wp]
230
开路电压[V]
36.7
短路电流[A]
8.54
工作电压[V]
29.4
工作电流[A]
7.83
组件效率
15.75%
最大系统电压[V]
1000
开路电压温度系数
-0.33%/K
功率温度系数
-0.42%/K
熔断丝额定电流[A]
15
电池
6×10片多晶硅电池片（156mm×156mm）
接线盒
含6个旁路二极管
输出电缆
长度900mm,直径1×4m㎡
玻璃
低铁钢化玻璃,3.2mm
封装材料
EVA
背板材料
TPT
边框
氧化铝
尺寸
1640×990×50mm（L×W×H）
最大抗压强度
符合IEC61215在2,400Pa的测试要求
抗冰雹系数
直径25mm冰雹以23m/s速度撞击不损坏
工作温度
–40°Cto+85°C
光伏方阵的布置
光伏方阵为固定式支架朝正南方向放置，竖向布置方式，倾角选为34°，根据光伏组件尺寸和每串组件的数目，光伏方阵由2*40块组件构成，长39900mm，宽3290mm，如图5.6-1所示。
为了便于安装和检修，基本光伏方阵之间留有2000mm的通道。
图5.6-1光伏方阵（固定式）
固定式光伏阵列成排安装，前后排单元光伏阵列间距D为：
5000（mm），太阳能电池板最低点距地面距离h为0.3m。
参照图5.6-2
图5.6-2前后排阵列布置示意图
电池板的检查
检查所有的安装螺丝无松动，牢固可靠并且没有被腐蚀。
检查所有的电气连接牢固可靠并且没有被腐蚀。
检查连接电缆外皮无破损。
检查组件接地连接良好。
电池组件表面清洁，无杂物或遮挡
检查电池组件无破损
在无阴影遮挡条件下工作时，在太阳辐照度为500W/m2以上，风速不大于2m/s的条件下，同一光伏组件外表面（电池正上方区域）温度差异应小于20℃。
使用直流钳型电流表在太阳辐射强度基本一致的条件下测量接入同一个直流汇流箱的各光伏组件串的输入电流，其偏差应不超过5%。
光伏组件应定期检查，若发现下列问题应立即调整或更换光伏组件：
1）光伏组件存在玻璃破碎、背板灼焦、明显的颜色变化；
2）光伏组件中存在与组件边缘或任何电路之间形成连通通道的气泡；
3）光伏组件接线盒变形、扭曲、开裂或烧毁，接线端子无法良好连接。
清洗光伏组件时应注意：
1）应使用干燥或潮湿的柔软洁净的布料擦拭光伏组件，严禁使用腐蚀性溶剂或用硬物擦拭光伏组件；
2）应在辐照度低于200W/m2的情况下清洁光伏组件，不宜使用与组件温差较大的液体清洗组件；
3）严禁在风力大于4级、大雨或大雪的气象条件下清洗光伏组件。
防雷汇流箱
本工程采用二级汇流方式，电池组串首先经过一级汇流箱汇流后再汇入到二级汇流箱，最后接入逆变器直流输入侧。
本工程选用16路一级防雷汇流箱。
本工程选用8路二级防雷汇流箱（直流配电柜），每路额定开断电流为160A。
主要特点如下：
额定功率：
500kW。
全站共10个2MW级单元。
每个2MW单元需要28个一级汇流箱，8个直流配电柜。
直流汇流箱的运行检查
直流汇流箱不得存在变形、锈蚀、漏水、积灰现象，箱体外表面的安全警示标识应完整无破损，箱体上的防水锁启闭应灵活；
直流汇流箱内各个接线端子不应出现松动、锈蚀现象；
直流汇流箱内的高压直流熔丝的规格应符合设计规定；
直流输出母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应大于2兆欧
直流输出母线端配备的直流断路器，其分断功能应灵活、可靠。
直流汇流箱内防雷器应有效。
直流配电柜的运行检查
直流配电柜不得存在变形、锈蚀、漏水、积灰现象，箱体外表面的安全警示标识应完整无破损，箱体上的防水锁开启应灵活；
直流配电柜内各个接线端子不应出现松动、锈蚀现象；
直流输出母线的正极对地、负极对地的绝缘电阻应大于2兆欧；
直流配电柜的直流输入接口与汇流箱的连接应稳定可靠；
直流配电柜的直流输出与并网主机直流输入处的连接应稳定可靠；
直流配电柜内的直流断路器动作应灵活，性能应稳定可靠；
直流母线输出侧配置的防雷器应有效。
表5.5-1一级防雷汇流箱参数表5.5-1二级汇流箱（直流配电柜）原理图
最大光伏阵列电压
1000Vdc
最大光伏阵列并联输入路数
16
每路熔丝额定电流（可更换）
10A
输出端子大小
PG21
防护等级
IP65
环境温度
-25-+60℃
环境湿度
0-99％
宽x高x深
600x500x180mm
重量
27kg
标准配件
标准配件
直流总输出空开
是
光伏专用防雷模块
是
可选配件*
串列电流监测
是
防雷器失效监测
是
通讯接口
RS485
逆变器
逆变器功能
光伏并网逆变器是光伏电站的核心设备之一，其基本功能是将光伏电池组件输出的直流电转换为交流电；此外，它还有自动运行停止功能、最大功率跟踪控制功能、防孤岛运行功能等。
光伏并网逆变器可以分为大功率集中型逆变器和小型组串式逆变器两种。
对于大型光伏电站，一般采用集中型逆变器，它又可细分为自带隔离变和不自带隔离变两种形式。
INV500D逆变器主要技术参数
表5.2-1INV500D逆变器主要技术参数
项目
INV500D
类型（是否带隔离变）
否
构成1MW单元所需变压器类型
普通双卷变
自带直流配电单元
是（可选）
功率单元模块化
是
额定功率（AC，kW）
500
最大输出功率（kW）
550
最大逆变器效率
98.3%
欧洲效率
97.7%
最大直流输入电压（V）
900
最大直流输入电流（A）
1200
MPPT电压（DC，V）
300-850
出口线电压（AC，V）
400
保护功能
过/欠压保护，过/欠频保护，防孤岛效应保护，过流保护，防反放电保护，极性反接保护等。
功率因数
≥0.99（额定功率）
电流总谐波畸变率（%）
<3%（额定功率）
外壳防护等级
IP20
长×宽×高（mm）
2120*1200*1000
重量（kg）
1200
功能配置
紧急关闭按钮。
紧急关闭按钮开关安装在交流电部分的柜门上，它是逆变器人机界面的一个组成部分。
当按下紧急关闭按钮时，逆变器将立即关机。
紧急关闭按钮具有一个“旋扭—释放”机制以切断开关和回归正常操作。
直流电断电开关（DS1）。
为了使维修工作更加安全，所有的PowerGate®Plus光伏逆变器都配有一个直流开关（DS1）以隔离太阳能电池板的两极和逆变器。
这个开关（包括一个电气联锁装置）还可以用于切断设备的电源。
交流断路器（CB1）。
用于隔离逆变器和电网。
通断开关。
该开关设为“关闭”状态时，逆变器立即关机。
该开关还可切断交流电输出接触器，从而阻止向电网输出电流。
接地电阻监控。
用于测量接地载流导体的电阻值。
如果电阻低于给定值，逆变器将自行关闭。
客户可以使用人机界面（HMI）调整这个给定值。
远程通信与控制。
外控电源。
为逆变器提供交流电。
逆变器运行状态
逆变器有四种。
即运行、逆变器控制、逆变器的运行启动、关闭状态。
运行启动或关闭功能允许用户通过本地方式（人机界面）或远程方式（通过通信链路发送断开指令）开启或关闭逆变器。
此功能通过上述控制方式启动或关闭逆变器（并非立即关闭通断开关）。
逆变器的启动条件
如满足下列所有条件，逆变器将自行启动
逆变器处于“待机”状态（即无故障）
启用逆变器
电网运行正常，即电网的电压和频率在超过5分钟的时间范围内保持在特定范围内（可调整参数）
直流电输入电压在超过30分钟（可调整参数）的时间范围内一直高于300伏（可调整参数）。
逆变器的关闭条件
逆变器处于“运行”状态时，以下任何一种情况将导致逆变器处于“停止”状态：
逆变器接收“断开”指令（来自人机界面或远程通信链路）；
逆变器检测到线路的电压或频率出现故障;
交流电输出功率或直流电流在超过10分钟的时间范围内一直为零值（此默认时间可通过人机界面进行调整）。
逆变器检查项目
风冷装置运行良好。
面板参数正常。
没有报警信号。
12 设备规范
光伏组件
型号
SF220-30-1P230Wp
SF220-30-1P50Wp
最大输出功率
230W
50W
最佳工作电流
5.23A
1.17A
最佳工作电压
44VDC
43VDC
开路电压
54.56VDC
62VDC
短路电流
5.75A
1.42A
工作温度
-40℃~+85℃
-40℃~+85℃
最大系统电压
1000VDC
1000VDC
最大串联电流
15A
15A
输出功率公差
0～+3W
0～+3W
光电转化效率
14.3%
14.3%
组件尺寸
1638x982x42mm
1245x635x7.5mm
组件重量
20kg
20kg
逆变器
名称
数据
名称
数据
交流输出
1040A
功率
500KW
最大效率
98.5%
频率
50Hz±2%
待机损耗/夜间功耗
<100W
功率因数
0.99
最大输入电压
DC930V
总电流波形畸变率
<3%
MPPT电压范围
450—820V
直流输入对地
2000V（AC）
输出电压
输出电压能够满足电网电压波动范围
直流与交流之间
2000V（AC）
噪声
≤60dB
进出线方式
下进下出
平均无故障时间
≥10年
使用寿命
25年安全可靠运行
升压变
名称
数据
名称
数据
型号
ZSSCB10-1100/38.5
负载损耗
4.608KW
额定容量
1100KVA
空载损耗
1.067KW
额定电压
38500±2×2.5%/315X2V
高压绕组绝缘等级
F
额定电流
8.25X2/1008X2A
低压绕组绝缘等级
F
空载电流
0.329%
短路阻抗
6.58%
频率
50Hz
绝缘水平
LI170AC70/AC3
接线组别
Dyn11yn11
空载损耗
2690W
冷却方式
AN/AF
负载损耗
8830W
相数
3相
生产厂家
保定天威顺达变压器有限公司
蓄电池
蓄电池组
蓄电池类型
阀控式密封铅酸蓄电池
型号
GFM-100
容量（Ah）
100
电压等级（V）
220
10h放电率
电流（A）
160
放电终止单瓶电压（V/只）
1.87
电瓶数（只）
2×104
高频模块
交流输入
名称
数据
相数
三相四线
额定频率（Hz）
50±5%Hz
额定电压（V）
380V±20%
过压保护（关机）
450±5V
欠压保护
310±5V
直直流输出
直流系统电压
220
输出过压保护
295±5V
输出欠压
198
波纹系数
≤±0.1%
均充
方式
均衡电压（V）
2.35×104
电压调节范围
198-300
恒流精度
≤±0.5%
浮充
方式
浮充稳压（V）
2.23×104
自动稳压范围（V）
198——300
稳压精度
≤±0.3%
35kV开关柜
名称
数据
型号
ZN85—40.5/T－1250A－25KA
系统标称电压（kV）
35
设备最高电压（kV）
40.5
额定频率（Hz）
50
额定电流（A）柜体主母线
1250A
进线柜（A）
1250A
出线柜（A）
630A
热稳定电流4s
25kA
动稳定电流（峰值kA）
63
雷电冲击耐压（峰值kV）
185
35KV隔离刀闸
名称
数据
型号
GN27-40.5
额定电压
40.5KV
额定电流
1250A
额定工频耐压1min
95KV
额定短时耐受电流4S
31.5KA
系统标称电压（kV）
380V/220V
设备最高电压（kV）
440V
400V低压开关柜
名称
数据
额定电压
400V
额定电流
100A
额定绝缘电压
800V
冲击耐受电压1min
8KV
汇流箱（1MW）
名称
数据
型号
XHL
电压
DC1000V
额定频率（Hz）
额定电流（A）柜体主母线
200A
编号
XHL1011059
35KV高压交流真空负荷开关-熔断器组合电器
名称
数据
型号
FZRN21-40.5
额定电压
40.5KV
额定电流
50A
额定雷击耐受电压
185KV
额定工频耐受电压
95KV
额定短路开断电流
20KA
熔断器规格
40.5/1250-16
4.1035KV三项组合式大容量过电压保护器
型号
DRBQ1-R-35/1000
避雷器额定电压
51KV
系统标称电压
35KV
生产厂家
西安安捷迅电气公司
4.1135KV交流真空快速断路器
型号
VFC-40.5/1250-25
工频耐压
85KV
控制电压
220V
额定电压
40.5KV
额定电流
1250A
4.1235KV母线电压互感器
型号
JDZX11-35R
额定频率（Hz）
50Hz
额定电压比（KV）
出线端标志
准确级
额定输出
35：
/0.1:
1a-1n
0.2级
20VA
35：
/0.1:
2a-2n
3P级
50VA
35：
/0.1:
3
da-dn
6P级
100VA
极限输出
2*300VA
2010年
11月
13 主接线方式
主系统
本期工程10MW发电容量以太阳能发电单元—升压变压器接线方式接入35kV配电室。
35kV配电室本期进线2回，出线1回，为单母线接线。
升压变压器采用三相1100kVA双分裂变压器。
光伏组件阵列、直流汇流箱、逆变器及升压变压器以单元为单位就地布置，经35kV电缆接至35kV配电室。
升压变高压侧中性点采用经电阻接地（以艾山110KV变电站35KV接地方式为准）。
35kV配电装置接线方式
本期站内35kV配电装置采用单母线接线。
进线及出线均采用电缆方式。
35kV配电装置内设备的开断电流≥25kA；动稳定电流≥63kA，热稳定电流≥25kA，短路持续时间≥4s。
进线侧额定电流≥630A；出线侧额定电流≥1250A。
35kV配电装置采用户内金属封闭开关设备，预留扩建位置。
逆变器接线方式
本电站为100MW并网光伏电站，本期10MW，系统没有储能装置，太阳能电池将日光转换成直流电，通过逆变器变换成交流电，通过升压变升压至35KV，将电力输送到电网。
有阳光时，光伏系统将发出的电输入电网，没有阳光时不发电。
当电网发生故障或变电站由于检修临时停电时，光伏电厂也会自动停机不发电；当电网恢复后，并网逆变器将自动采集并追踪交流侧的电压、频率及相位等并网条件，再通过自身调整达到同期条件后，合上自带的并网开关，而自动恢复并网发电。
站用电接线方式
站用电源，东侧由35kV母线引接一路，变压器容量315KVA；10kV引接一路，变压器容量315KVA,两路电源互为备用，提高站用电的可靠性。
14 配电装置运行规定
配电装置通则
配电装置及所属设备应进行巡回检查并定期进行闭灯检查和红外线测温检查。
配电装置的金属外壳、构架、中性点应接地良好。
配电装置的通风设备、照明设备及闭锁装置完好。
配电装置应无漏油、漏气、漏水及可能引起不安全的现象。
配电装置的防护栏，门窗完好。
配电装置及所属设备应按其规定参数运行。
配电装置所属设备在允许过负荷运行时，应加强监视，外部设备发生短路故障后，应对有关设备进行详细的外部检查。
新安装或检修后的配电装置，必须按照部颁《电气设备预防性试验标准》及有关规定试验合格后方可投运，否则需经总工程师批准才可投入。
新安装或检修后的配电装置，必须作一次远方分、合闸试验合格，实验时应避免设备带有电压，拒绝分、合闸的断路器、刀闸禁止
升级会员 