1、 6 电气设计电气设计 批批 准：准：苑连军苑连军 核核 定：定：肖肖 斌斌 审审 查：查：吕吕 康康 田又涵田又涵 校校 核：核：邓长林邓长林 编编 写：写：高立刚高立刚中电投武威 9MWP并网光伏电站工程 可行性研究报告 6 电气设计 6.1 电气一次 6.1.1 接入电力系统 本项目建设容量为 9MWp，电站拟以 35kV 电压等级接入当地电网，出线一回。待接入系统设计完成后，具体接入点及接入方案将根据审定的接入系统方案进行调整。6.1.2 电气主接线 6.1.2.1 电气主接线设计原则（1）根据本电站设计的装机规模、电池阵列布置、接入系统方式、场站布置及设备特点等因素综合考虑，初拟相应2、的接线方式。（2）主接线应满足供电可靠、运行灵活、接线简明、便于操作检修和节约投资的原则。6.1.2.2 逆变器与光伏阵列的组合方式 本光伏电站采用 1MWp 为一个子方阵的设计方案，每 500kWp 太阳电池与一台 500kW 逆变器构成一个光伏发电单元，每个光伏发电单元经 500kWp 逆变器将直流电转换为 0.4kV 低压交流电，每两个光伏发电单元并联后经 1 台1000kVA 双绕组升压变压器将逆变器输出交流电压升压。6.1.2.3 集电线路回路数确定 本工程共设 9 台箱式变，箱变电压等级为 10kV 或 35kV，为了节省电缆量，可采用集电线路将若干台箱变先并联再送至开关站的方案。3、10kV 或 35kV 集电线路方案各选以下几种典型方案比较。两种电压等级各选出一个最佳方案。（1）10kV 集电线路 由于光伏电站占地面积较大，最远箱变至开关站距离约 0.7km，10kV 集电线路有以下两种方案：方案一：共 2 回集电线路，每回线路输送 5MW（或 4MW），考虑到电缆载 6-1 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院 流量及经济性，采用电缆变截面的方案，集电线路前 2 台箱变采用YJV22-10kV-370mm2电缆连接，后 3 台（或 2 台）及至开关站之间电缆采用YJV22-10kV-3185 mm2电缆连接。方案二：共 5 回集电线路，每回线路输送 2MW（或 1MW）4、，以YJV22-10kV-370mm2的电缆送至开关站。方案比较可得，方案一单回线路故障影响 50%输出容量，设备投资相对较少，方案二单回线路故障影响 20%的输出容量，设备投资相对较高。（2）35kV 集电线路 35kV 集电线路有以下两种方案：方案一：9MW以 1 回集电线路送至开关站，考虑到电缆载流量及经济性，采用电缆变截面的方案，集电线路前 5 台箱变间采用YJV22-35kV-370mm2电缆连接，后 4 台箱变及至开关站之间电缆采用YJV22-35kV-3120mm2电缆连接。方案二：共 2 回集电线路，每回线路输送 5MW（或 4MW），以YJV22-35kV-370mm2的电缆5、送至开关站。方案比较可得，方案一单线路故障全部容量不能送出，设备投资相对较少，方案二单回路故障影响 50%的输出容量，设备投资较高。综合以上经济技术比较，10kV 集电线路推荐采用方案一，电站以 2 回 35kV集电线路进线；35kV 集电线路推荐采用方案二，电站共以 2 回 35kV 集电线路进线。6.1.2.4 光伏电站升压方式选择 光伏电站交流并网电压为 35kV，逆变器出口电压为 0.4kV，升压方案可分为以下两种方案：方案一：0.4kV35kV 直接升压 升压本方案为每个1MWp的2台500kW逆变器出口电压经一台容量为1000kVA升压箱式变升至35kV，采用35kV电缆汇流至356、kV开关柜母线后接入电网。此方案主要电气设备需9台1000kVA、0.4/35kV箱式升压变，7面35kV高压开关柜。方案二：0.4kV10kV35kV 两级升压 升压升压 6-2中电投武威 9MWP并网光伏电站工程 可行性研究报告 本方案为每个1MWp逆变器室的2台500kW逆变器出口电压经一台容量为1000kVA升压变升至10kV后，采用10kV电缆汇流至10kV配电母线，再通过1台容量为10000kVA、38.5/10kV主变压器升压至35kV后接入电网。本方案主要电气设备有9台1000kVA、0.38/10kV箱式升压变，1台10000kVA、38.5/10kV主变压器，6面10kV高7、压开关柜以及1套35kV户外升压设备（含断路器、避雷器、避雷针等）。这两种方案均能实现光伏电站升压并网的功能，且电气设备数量相当，现主要从以下两个方面进行分析比较。图 6.1 电气主接线图方案一 图 6.2 电气主接线图方案二 6-3 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院 表 6.1 两方案主要工程量比较表 方案一（0.4V35kV）方案二（0.4kV10kV35kV）序号 设备 名称 规格 数量 单价总价（万元）规格 数量 单价 总价（万元）1 升压变 35kV 双绕组箱式变 9 台 3027010kV 双绕组箱式变9 台 20 1802 主变 压器/38.5/10 kV 10000kVA 18、 台 60 60 3 35kV户外升压设备/含断路器、隔离开关、CT、PT、避雷器、避雷针等1 套 25 25 4 高压开关柜 35kV 高压开关柜 7 面 1510510kV 高压开关柜6 面 12 72 5 电力电缆 YJV22-35kV-370mm21.85km 3055.5YJV22-10kV 370mm2/3185mm21.85（0.6+1.25）22/43 66.95 6 无功补偿装置（35kV，1.8MVar）1 套 3232（10kV，1.8MVar）1 套 28 28 7 母线 /共箱母线 1 套 40 40 合计 462.5 471.95 经济技术方案对比：（1）方案二设备9、投资较方案一多 9.45 万元。（2）方案二先升压至 10kV 电压，再经过 35/10kV 变升压至 35kV。较方案一多 1 台主变，增加了损耗，计算可得，额定工况下变压器损耗和集电线路功率损耗为 188.5kW，方案一一级升压到 35kV，额定工况下变压器损耗和集电线路功率损耗为 136.52kW，方案二的主变压器损耗和集电线路电量损耗较方案一多51.98kW。（3）方案二采用两级升压，系统相对复杂，使用电气设备较多，故障点增多，管理及维护量增加，维护费用增加。方案一采用一级升压，系统简单，运行管理方便，故障率较方案一低，维护量及维护费用均较方案一减少。基于以上分析比较，本项目拟采用方案10、一。6.1.2.5 逆变器与升压变的组合方式 每个光伏发电单元经逆变器将直流电转换为低压交流 0.4V，为了减少功率 6-4中电投武威 9MWP并网光伏电站工程 可行性研究报告 损耗，不宜进行长距离输送，因此需在每座逆变器室将两台逆变器并联后接入 1台 1000kVA 升压变压器，将低压交流电升至 35kV。本工程共 9 座逆变器室，需设置 9 套升压设备，数量较大，所以本工程推荐选用箱式变电。箱式变电具有传统土建型变的所有功能，并且比传统的土建型变具有投入少、占地少、安装简便、安全性好等优点。本工程逆变器与升压变的组合方式为：每 2 台逆变器并联后接入双绕组升压箱式变，将 0.4kV 低压交11、流电升至 35kV。6.1.2.6 35kV 侧接线 本电站采用单母线接线，两回进线，一回出线。6.1.2.7 主接线方案 经以上分析比较，本阶段拟采用的电气主接线为：本电站共 9 个 1MWp 光伏发电单元，每个发电单元设置 1 台 1000kVA、35kV双绕组箱式变，5 台（或 4 台）35kV 双绕组箱式变在高压侧并联为 1 个联合进线单元；2 个联合进线单元分别接入 35kV 母线侧，汇流为 1 回 35kV 出线接入地方电网。由于 35kV 侧电容电流较小，经初步计算，35kV 侧发生单相短路时对地电容电流小于 10A，因此 35kV 侧采用不接地方式。6.1.2.8 无功补偿 根12、据国家电网公司光伏电站接入电网技术规定对光伏电站并网的要求，本电站除需满足站内箱变、集电线路等的无功损耗外，还需具有一定的调节范围要求（进相 0.98滞相 0.98），因此本阶段暂按在开关站 35kV 侧设置一套连续可调的 1800kVar 无功补偿装置。该无功补偿装置能够实现动态的连续调节以控制并网点电压，并满足电网电压波动要求，同时具有滤波功能，以满足电网对供电质量的要求。下阶段将根据接入系统方案要求对无功补偿容量及方案进行优化及调整。6.1.3 配电装置型式及布置 35kV 配电装置推荐采用手车式开关柜设备户内布置在综合楼内，35kV 出线采用 35kV 电缆引至终端塔，经架空线送出，户13、外隔离开关及避雷器均在终端塔 6-5 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院 上安装。35kV 无功补偿装置采用 SVC 装置，布置在综合楼一侧，户外布置。6.1.4 站用电 经光伏电站站用电初步负荷统计，站用电负荷容量为 220.5kVA，本电站选用的站用变压器容量为 315kVA，采用 0.4kV 级电压供电，电能质量能够满足规程规范要求。站用电采用双电源供电，主供电源引自附近 10kV 公用电网，通过室外 10kV箱式降压变降压至 0.4kV；备用电源引自站内 35kV 母线侧出线柜，通过 35kV干式变压器降压至 0.4kV。主、备用电源分别接至站用电双电源自动切换柜。表 6.2 本工程的14、站用电负荷统计表 计算负荷 设备名称 设备 容量（kW）需要 系数（Kx）功率 因数（Cos）有功 功率（kW）无功 功率（kVar）视在 功率（kVA）生产楼照明 60 0.9 0.85 54 33.48 生产楼采暖 60 0.95 0.9 57 27.6 生产楼其他 30 0.6 0.85 18 11.16 水泵房 30 0.7 0.85 21 13.02 中控室直流屏 10 0.5 0.8 5 3.75 室外照明 6 0.9 0.8 5.4 4.05 逆变器室配电箱（9 座）54 0.9 0.85 48.6 30.2 合计 230 209 123.26 同时系数 0.95 有功功率（kW15、）198.55 变压器容量（kVA）0.9 198.5596.06 220.5 6.1.5 主要电气设备的选择 因缺乏系统短路容量资料，现阶段暂按 35kV 母线三相短路电流为 31.5kA进行核算，设备制造不存在制约条件，选型时考虑一定裕量，并在下阶段根据接 6-6中电投武威 9MWP并网光伏电站工程 可行性研究报告 入系统设计参数进行校验。6.1.5.1 35kV 出线设备主要参数（1）隔离开关 额定电压 40.5kV 额定电流 1250A 额定频率 50Hz 额定短时耐受电流 31.5kA/4s 额定峰值耐受电流 80kA 额定雷电冲击耐受电压（峰值）185kV 额定短时工频耐受电压（有16、效值）95kV（2）避雷器 额定电压 54kV 持续运行电压 43.2kV 直流 1mA 参考电压 73kV 操作冲击残压 114kV 雷电冲击残压 134kV 陡波冲击残压 154kV（3）电压互感器 额定电压 变比 35kV（35/3）/（0.1/3）/（0.1/3）/（0.1/3）kV 额定频率 50Hz 额定雷电冲击耐受电压（峰值）185kV 额定短时工频耐受电压（有效值）95kV 6.1.5.2 35kV 进线开关设备主要参数 35kV 开关设备采用移开式金属封闭开关柜，开关采用真空断路器。（1）真空断路器。6-7 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院 额定电压 40.5kV 额定电流17、 1250/630A 额定频率 50Hz 额定短路开断电流 31.5kA 额定短路关合电流 80kA 额定短时耐受电流 31.5kA/4s 额定峰值耐受电流 80kA 额定雷电冲击耐受电压（峰值）185kV 额定短时工频耐受电压（有效值）95kV 6.1.5.3 35kV 箱式升压变 本工程选用具有运行灵活、操作方便、免维修、价格性能比较优越等优点的箱式变。升压变压器采用双绕组干式变压器，电压等级分别为 35/0.4kV。35kV侧采用负荷开关加熔断器取代高压断路器，其操作部分在高压室进行。箱式变安装在独立基础上，电缆从基础的预留开孔进出高低压室。（1）35kV 双绕组升压变压器 型式 三相干18、式双绕组升压变压器 容量 1000 kVA 变比 38.522.5%/0.4kV 调压方式 无励磁调压 联接组标号 Y,d 11 短路阻抗 6%冷却方式 自冷/风冷（2）35kV 负荷开关 额定电压 35kV 最高工作电压 40.5kV 额定电流 1250A 额定短时耐受电流 25 kA/4s 额定峰值耐受电流 63kA（3）35kV 熔断器 6-8中电投武威 9MWP并网光伏电站工程 可行性研究报告 额定电压 40.5kV 额定电流 40A 熔体额定电流 25A（4）35kV 避雷器 额定电压：42kV 持续运行电压：23.4kV 标称放电电流：5kA 直流 1mA 参考电压：73kV 操作19、冲击电流残压（峰值）：114 kV 雷电冲击电流残压（峰值）：134kV 陡波冲击残压（峰值）：154 kV（5）低压断路器 额定电压 400V 额定电流 2000A 极限分断能力 50 kA 6.1.5.4 35kV 站用变压器 形式 三相干式双绕组变压器 容量 315 kVA 变比 38.522.5%/0.4kV 调压方式 无励磁调压 联接组标号 D,yn11 短路阻抗 6%冷却方式 自冷/风冷 6.1.5.5 10kV 站用箱式变 形式 三相干式双绕组变压器 容量 315 kVA 变比 10.522.5%/0.4kV 调压方式 无励磁调压 联接组标号 D,yn11 6-9 中国水电顾问集20、团西北勘测设计研究院 短路阻抗 6%冷却方式 自冷/风冷 6.1.5.6 逆变器出线电力电缆 逆变器与 35kV箱式变低压连接采用 1kV电力电缆连接，经计算，每 500kW采用 3 根YJV-3185+195mm2电缆并联连接。6.1.5.7 35kV 电线电缆 35kV集电线路采用直埋电缆敷设，每5台（或4台）箱式变环网连接，引入35kV高压室，集电线路采用35kV直埋电缆。35kV出线站引至第一级杆塔采用直埋电缆。6.1.6 过电压保护 本站的过电压保护及绝缘配合按GB311.1高压输变电设备的绝缘配合、DL/T620交流电气装置的过电压保护和绝缘配合等标准规范进行设计。为了防止配电装置21、遭受直击雷侵害，在35kV进线段设避雷线对升压站进行保护。由于光伏阵列面积较大，在阵列中设避雷针出现阴影对阵列的影响较大，根据光伏（PV）发电系统过电压保护导则中有关条款的规定，综合考虑后确定本电站光伏阵列中不再配置避雷针，主要通过太阳电池阵列采取电池组件和支架与厂区接地网连接进行直击雷保护。为防止雷电侵入波和内部过电压的损坏电气设备，在 35kV 线路出口处设一组氧化锌避雷器。35kV 配电装置母线设有无间隙金属氧化物避雷器，箱式变、直流配电柜、汇流箱内均逐级装设避雷器。6.1.7 接地 为了保证人身和设备的安全，开关站内敷设以水平接地体为主。辅以垂直接地极的人工接地网，并充分利用土建金属基22、础钢筋作为自然接地体，接地网外缘闭合，开关站内所有电气设备均应接地，主接地网敷设于冻土层以下。开关站设 6-10中电投武威 9MWP并网光伏电站工程 可行性研究报告 一个总的接地网。光伏阵列根据电站布置形成一个接地网，接地网与光伏电池板基础钢筋焊接做接地体辅以垂直接地极，子方阵接地体焊接成网状，各子方阵接地体相互连接。发电系统接地网与开关站接地网连接。接地网接地电阻满足DL/T621交流电气装置的接地要求。6.1.8 照明 照明系统电源从站用电0.4kV母线引来。照明系统电压为AC380/220V。6.2 电气二次 6.2.1 调度管理 甘肃武威并网光伏电站规划容量为 9MWp，电压等级为 323、5kV，光伏电站发电量由 1 回 35kV 线路接入系统。本站 35kV 侧采用单母线接线，配套设置 1 套 SVC 装置。本阶段在未接到接入系统资料前暂按工程建成后由省调及地调两级调度管理。远动信息向省调及地调传送。6.2.2 电站综合自动化系统 电站的综合自动化以微机保护和计算机监控系统为主体，加上其它智能设备构成电站综合自动化系统。电站配置一套计算机监控系统，并具有远动功能，根据调度运行的要求实现对电站的控制、调节，本站采集到的各种实时数据和信息，经处理后可传送至上级调度中心。6.2.2.1 设计原则（1）电站按“无人值班”（少人值守）的方式进行设计。（2）电站监控系统采用以计算机监控系24、统为基础的集中监控方案，中控室不设置常规监控设备。（3）综合自动化系统采用开放式分层分布系统结构。（4）计算机监控系统必须满足中国国家标准计算机信息系统安全等级划分准则及电监会5号令电力二次系统安全防护规定和“关于印发电力二 6-11 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院 次系统安全防护总体方案等安全防护方案的通知”的要求。并按国家电力监管委员会“关于印发电力行业信息系统等级保护定级工作指导意见的通知”确定电站信息安全保护等级。6.2.2.2 计算机监控系统主要任务 计算机监控系统的任务是根据电力系统的要求和电站的运行方式，完成对站内35kV线路、35kV开关柜、SVC装置、控制电源系统、光伏发25、电设备及逆变器等电气设备的自动监控和调节，主要包括：（1）准确、及时地对整个电站设备运行信息进行采集和处理并实时上送。（2）对电气设备进行实时监控，保证其安全运行和管理自动化。（3）根据电力系统调度对本站的运行要求，进行最佳控制和调节。6.2.2.3 计算机监控系统的功能 计算机监控系统设置如下功能：（1）数据采集与处理功能 系统对站内主要设备的运行状态和运行参数进行实时自动采集，包括模拟量、数字量（包括状态量和报警数据等）、脉冲量、通讯数据的采集。对所采集的数据进行分析、处理、计算，形成电站管理所需的数据；对重要数据作为历史数据予以整理、记录、归档。将部分重要数据实时上传至电力系统调度中心。26、（2）安全监测和人机接口功能 各个间隔层测控单元能实时监测本间隔各设备的运行状态和参数，并能完成越限报警、顺序记录、事故追忆等功能。在各个间隔层测控装置上所带人机接口设备实现人机对话。（3）控制和调整功能 根据调度运行要求，自动完成对电站内设备的实时控制和调节，主要包括：断路器及有关隔离开关的断合操作、隔离开关操作连锁功能、逆变器有功及无功输出调节、SVC调节、设备运行管理及指导功能等。计算机监控系统能根据电站运行管理的要求，对其重要设备和相关部件的运行状态检测数据进行记录和统计分析，为主设备检修和安全运行提供依据和指 6-12中电投武威 9MWP并网光伏电站工程 可行性研究报告 导。（4）数27、据通讯功能 通过远动装置，实现计算机监控系统与省调及地调的数据交换，实现计算机监控系统与电能计费系统的通讯。实现监控系统内部电站层与各间隔层测控单元和保护单元之间的数据通讯。（5）系统自诊断功能 计算机监控系统自诊断功能包括硬件自诊断和软件自诊断，在线及离线自诊断。（6）培训仿真和软件开发功能（7）时钟系统 通过卫星同步时钟系统，实现计算机监控系统与上级调度中心之间以及监控系统内部时钟同步。（8）语音报警功能（9）远程维护功能 6.2.2.4 计算机监控系统结构 电站计算机监控系统采用开放式、分层全分布系统结构。整个系统分为电站层和间隔层，数据分布管理。电站层采用功能分布结构，间隔层按监控间隔28、设置现地测控单元。电站层和间隔层之间采用单以太网结构。网络介质可选用屏蔽双绞线、同轴电缆或光缆。6.2.2.5 计算机监控系统配置 系统配置包括硬件配置和软件配置，本阶段主要考虑系统硬件配置。电站层为电站实时监控中心，负责整个光伏电站设备的控制、管理和对外部系统通讯等。按如下方案配置：（1）电站层配置 a）主机/操作员工作站1套 系统的主计算机完成对电站计算机监控系统的管理，主要内容包括：数据库管理、在线及离线计算、各图表曲线的生成、事故及故障信号的分析处理、语音报警、电话查询等功能。6-13 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院 操作员工作站配大屏幕单彩显、键盘、鼠标、打印机。操作员工作站主要29、完成系统人机接口功能。b）远动通信装置1套 实现计算机监控系统与上级调度中心的数据交换，同时实现计算机监控系统与电能计费系统、视频监控以及火灾自动报警等系统的通讯。c）公用接口装置1套 公用接口装置通过RS-485串口方式实现与智能设备之间的信息叫换，经过规约转换后通过网络传送至监控系统主机。d）系统时钟1套 采用GPS卫星同步时钟保证系统时钟同步。e）网络设备（2）间隔层配置 间隔层是光伏电站生产过程的基础，负责完成开关站设备、光伏发电系统设备的控制监视，根据被控设备的不同，各间隔层测控单元可分别完成各间隔设备的数据实时采集和控制操作，断路器和隔离开关的分合闸操作，逆变器及SVC的调节等，并30、与电站层实时通讯。间隔层测控单元按间隔设置。设置35kV线路测控保护单元、35kV户内开关柜设置进线测控保护单元、35kV-SVC馈线测控保护单元、箱式变测控保护单元、站用变测控保护单元，设置公用测控单元。光伏发电系统各电气设备设置相应保护测控单元。所有间隔层测控单元均应设置必要的人机接口设备。在脱离变电层时可独立承担本间隔的全部监控任务，任何一个间隔设备故障不影响其它间隔设备的正常工作。6.2.2.6 与光伏发电系统信息交换方式 光伏发电系统的监控信息以通讯的方式接入电站计算机监控系统公用接口装置。报警信号以I/O的方式接入公用测控单元。调度指令通过通讯的方式下达给光伏发电系统的监控系统。631、.2.2.7 光伏发电系统的计算机监控 6-14中电投武威 9MWP并网光伏电站工程 可行性研究报告（1）光伏发电系统包括以下几个部分：光伏阵列、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流柜、箱式变。（2）光伏发电系统的监控配置如下：a）光伏发电系统中太阳电池组件不单独设监控装置，而是通过汇流箱对太阳电池组串的实时数据进行测量和采集。b）直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流柜、箱式变均设有现地监控装置，对监控信号进行分析处理、故障诊断和报警并及时发现设备自身存在的问题。逆变器室设数据采集装置对监控装置的实时数据进行采集，将采集到的数据和处理结果以通讯方式传输到电站层，由光伏电站运行人员进行集32、中远方监视和控制。（3）光伏发电系统的监控功能如下：a）汇流箱内设置直流熔断器、直流断路器、避雷器等。汇流箱监控装置采集直流断路器及熔断器状态、各路电流、电压等信号，对太阳电池组串及直流线路进行监控和管理。b）逆变器的监控功能 逆变器LCD上显示运行、故障类型、实时功率、电能累加等参数。电站运行人员可以操作键盘对逆变器进行监视和控制。逆变器就地监控装置可实现集中控制室微机监控的内容。逆变器的保护和检测装置由厂家进行配置，如：孤岛保护、温升保护、过负荷保护、电网故障保护和传感器故障信号等。保护装置动作后跳逆变器出口断路器，并发出信号。可查看每台逆变器的运行参数，主要包括：直流电压、直流电流、直流33、功率、交流电压、交流电流、逆变器机内温度、时钟、频率、功率因数、当前发电功率、日发电量、累计发电量、累计CO2减排量、每天发电功率曲线图。监控所有逆变器的运行状态，采用声光报警方式提示设备出现故障，可查看故障原因及故障时间，监控的故障信息至少应包括以下内容：电网电压过高、电网电压过低、电网频率过高、电网频率过低、直流电压过高、直流电压过低、逆变器过载、逆变器过热、逆变器短路、散热器过热、逆变器孤岛、DSP故障、通讯失败。c）交、直流柜内设置交、直流线路保护开关，电流表、电压表。现地测控装置采集各路开关状态及电流、电压等信号，上传至逆变器室数据采集器。6-15 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院34、 d）箱式变内设测控装置，将箱变内高压侧熔断器动作信号、低压侧自动开关动作信号、变压器温度信号送至逆变器室数据采集器，实现与电站计算机监控系统互连。6.2.3 继电保护和安全自动装置 6.2.3.1 设计原则（1）所有保护均选用微机型保护装置。（2）保护装置出口一律采用继电器无源接点的方式。（3）继电保护和安全自动装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。6.2.3.3 继电保护及安全自动装置配置（1）35kV线路保护 根据接入系统要求配置。（2）站用变保护 35kV站用变采用一套保护与测控一体化装置，保护配置如下：速断保护；过电流保护；过负荷保护；低压侧零序电流保护。（3）35kV进线35、保护和测控装置 35kV进线采用一套保护与测控一体化装置，具体保护配置如下：电流速断保护；过电流保护。（4）35kVSVC保护 由SVC装置成套，保护具体配置如下：电流速断保护；过流保护；过电压保护；失压保护。6-16中电投武威 9MWP并网光伏电站工程 可行性研究报告（5）安全自动装置 安全自动装置按接入系统要求配置。（6）箱式变保护 本工程箱变采用高压负荷开关加熔断器取代高压断路器，低压侧为自动空气开关，当变压器过载或相间短路时，由熔断器实现开断短路电流功能，因此不另配置保护装置。（7）逆变器保护 并网逆变器为制造厂成套供货设备，具有孤岛效应保护、直流过电压/过流保护、极性反接保护、短路保36、护、接地保护（具有故障检测功能）、交流欠压/过压保护、过载保护、过热保护、过频/欠频保护、三相不平衡保护及报警、相位保护以及对地电阻监测和报警功能。6.2.4 直流控制电源系统 直流控制电源系统设置1组100Ah蓄电池，1套充电/浮充电装置，单母线接线。直流控制电源系统电压等级为DC220V。在直流母线上设置一套直流绝缘监测装置，以监视直流系统绝缘及母线电压状况。蓄电池设一套电池巡检装置。6.2.5 图像监控及安全警卫系统 设置一套图像监控及安全警卫系统（工业电视系统），实现对开关站主要设备、光伏阵列等设备的运行状态及安全防卫环境的图像监视。图像监控及安全警卫系统采用数模结合的方式。在中控室设37、置控制中心，全站配置监测点约为30点左右，主要设置在逆变器室内、电站围墙及管理区出入口。工业电视系统主要包括：前端设备、控制站设备及视频、控制电缆等。前端设备主要包括摄像机、镜头、解码器及伺服云台，控制站设备主要包括多媒体工控机、视频切换装置、画面分割器、彩色监视器、长时间录像机、主控键盘等。该系统通过公用接口装置与电站计算机监控系统通讯。6.2.6 火灾自动报警系统 电站设一套火灾自动报警系统，火灾自动报警系统选用集中报警方式，内含火灾探测器、手动报警按钮、消防通讯、联动控制以及火警集中报警控制器等，6-17 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院 探测总线采用二总线，探测报警和联动控制共用一条38、总线，火灾集中报警控制器能显示火灾报警区域和探测区域，可以进行联动控制。根据运行值班配置情况，本工程不设专门的消防控制室。消防控制中心设在中控室。中控室兼有消防控制室的功能，值班人员兼有消防值班员的职责。6.2.7 环境监测系统 在光伏电站内配置一套环境监测仪，实时监测日照强度、风速、风向、温度等气象参数。该装置由风速传感器、风向传感器、日照辐射表、测温探头、控制盒及支架组成。可测量环境温度、风速、风向和辐射强度等参量，其通讯接口可接入计算机监控系统，实时记录环境数据。6.2.8 测量及计量 6.2.8.1 测量 电站的电气测量系统参照电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T5137-200139、的规定设置，所有的电气量将全部进入计算机监控系统，在中控室不设常规电气测量仪表，但在开关柜上装设部分必需的常规测量仪表。对于非电气量的测量信号也均进入计算机监控系统以实现在线监测。6.2.8.2 计量（1）配置两块计量用的关口专用电能表，主副电能表各一块，设备选型由供电部门选定或认可。用于计费及计量考核回路的电能表、电流互感器的准确级均为0.2S级，电压互感器准确级为0.2。（2）35kV线路及站用变高压侧作为计费点，35kV电缆进线侧为计量考核点。（3）配置一套电量采集和电能质量监测装置，以RS485串口方式与电度表通讯，采集全站电量信息。电量采集装置以拨号方式与调度端通讯外，还具备网络传输40、能力。（4）根据当地供电部门的要求设置计量表。6.2.9 设备布置 直流控制电源系统盘、计算机监控系统上位机主机柜、网络柜、主机/操作 6-18中电投武威 9MWP并网光伏电站工程 可行性研究报告 员工作站等布置在电站中控室，35kV测控保护装置布置在相应的开关柜内，SVC控制保护装置布置在SVC装置室。6.3 通信 6.3.1 光伏电站内通信 站内通信是办公系统各职能部门之间业务联系和对外通信联络提供服务。设置一套 20 门数字式程控交换机，与系统调度通信设备布置在中控室内。6.3.2 系统及对外通信 系统通信是为上级主管部门对光伏电站生产调度和现代化管理提供电话通道，并为继电保护、远动和计41、算机监控系统等提供信息传输通道。电站至省调、地调主用信息通道为光纤电路；至省调、地调备用信息通道为市话。6.3.3 通信电源 光伏电站工程通信设备采用直流不停电方式供电，由一套整流充电装置带蓄电池组浮充供电。在中控室内配置一套通信专用高频开关电源，容量48V/50A。1组60Ah蓄电池组。6.4 主要电气设备工程量 中电投武威 9MWp 并网光伏电站工程主要电气设备表，见表 6.3表 6.5。表 6.3 电气一次主要设备表 序号序号 设备名称设备名称 规格型号规格型号 单位单位 数量数量 备注备注 一 光伏发电系统电气设备 1.多晶硅电池方阵 1 多晶硅电池组件 230WP块 39240 2 42、汇流箱 12 路 台 63 3 汇流箱 16 路 台 77 6-19 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院 序号序号 设备名称设备名称 规格型号规格型号 单位单位 数量数量 备注备注 4 电缆 YJV-1kV-24mm2km 27.0 5 电缆 YJV22-1kV-235mm2km 3.3 6 电缆 YJV22-1kV-250mm2km 4.0 7 电缆 YJV22-1kV-270mm2km 3.9 8 电缆穿线管 FPC-32 km 26 9 电缆穿线管 SC-70 m 200 2.逆变升压及配电部分 1 1kV 直流进线柜 台 36 2 逆变器 500kW 台 18 3 交流配电柜 台 1843、 4 35kV 双绕组箱式升压变电 1000kVA-38.5/0.4kV 台 9 5 数据采集柜 台 9 6 电缆 YJV22-1kV-3185+195mm2km 0.64 二 35kV 设备 1 35kV 手车式开关柜 KYN-40.5 柜内包括：真空断路器 Ir=1250A Ib=25kA 1 台 电流互感器 1 组 面 5 2 35kV 手车式开关柜 KYN-40.5 柜内包括：电压互感器 1 组 熔断器 1 组 避雷器 1 组 面 2 3 无功补偿装置 35kV，1.8MVar 套 1 4 35kV 电缆 ZR-YJV-35-335mm2 包括 1 套户外终端及 3 套户内终端 m 744、0 5 35kV 电缆 ZR-YJV-35-395mm2 包括 1 套插接头及 1 套户内终端 m 150 6 35kV 电缆 YJV22-35-370mm2km 1.85 6-20中电投武威 9MWP并网光伏电站工程 可行性研究报告 序号序号 设备名称设备名称 规格型号规格型号 单位单位 数量数量 备注备注 7 电缆穿线管 SC-150 m 200 三 35kV 户外设备 1 35kV 避雷器 台 3 2 35kV 隔离开关 35kV，1250A，单侧带接地开关 组 1 四 站用电电气设备 1 站用干式变压器 SCB10-315kVA（35/10kV）台 1 2 站用箱式变电 SCB10-345、15kVA（10/0.4kV）台 1 3 0.4kV 低压配电柜 GCS 台 4 4 配电箱 台 12 5 站用电电缆 YJV22-1kV-325+116mm2km 2 6 站用电电缆 YJV22-1kV-24mm2km 3.0 五 其它 1 接地扁钢 热镀锌扁钢 608mm2m 300 2 垂直接地极 镀锌钢管，L=3m 根 10 3 接地扁钢 热镀锌扁钢 404mm2km 14 4 电池板接地线 BV-12.5 mm2km 9.5 表 6.6 电气二次主要设备清单 序号 名称 单位 数量 备注 一 计算机监控系统及保护系统 1 主机/操作员工作站 套 1 2 五防工作站 套 1 3 远动通46、信装置 套 1 4 公用接口装置 套 1 5 GPS 对时系统 套 1 6 35kV 出线测控保护装置 套 1 7 35kV 进线测控保护装置 套 2 8 35kV SVC 馈线测控保护装置 套 1 9 站用变测控保护装置 套 1 6-21 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院 10 公用测控柜 套 1 11 电能质量在线监测装置 套 1 二 电能计费系统 套 1 三 直流控制电源 1 直流屏（蓄电池 220V,100Ah）面 2 四 火灾探测报警控制系统 套 1 五 安防及视频监控系统 套 1 30 点 六 环境监测系统 套 1 七 控制箱 个 5 预留 八 控制电缆 km 5 九 光纤 km47、 20 十 通讯线 km 2 十一 电缆穿线管 FPC20 km 26 表 6.7 通信系统设备表 一 办公自动化设备 1 程控交换机 20 门 套 1 2 光电交换机 套 1 3 电话插座 个 10 4 自动电话机（生产/生活）部 10 5 通信引入光缆 m 50 6 电话线 RVB-21.0 km 0.5 7 线缆穿管 PC16 km 0.5 8 网络服务器 套 1 9 综合配线柜 面 1 10 信息插座 个 10 11 六类屏蔽双绞线 km 0.5 二 通信设备 1 生产调度程控交换机 8 口 套 1 2 大功率对讲机 部 5 3 自动电话机（调度/管理）部 2 4 多功能一体机 传真/复印/扫描/打印 部 1 三 系统通讯设备 1 光传输设备 ADM 型 套 1 2 PCM 复用设备 套 1 6-22中电投武威 9MWP并网光伏电站工程 可行性研究报告 3 综合配线柜 套 1 四 通讯电源设备 1 高频开关电源-48V/50A（-48V/60Ah）套 1 五 卫星电视系统 1 卫星电视接收设备 包括卫星天线、高频头、馈线、卫星接收机、放大器、分配器等 套 1 6-23