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新材料有限公司2.0844MWp分布式光伏電站可行性研究報告新材料有限公司2.0844MWp分布式光伏電站可行性研究報告批準(zhǔn):審核:校核:編寫:

目錄1概述 11.1項目概況 11.2研究范圍與分工 51.3主要設(shè)計原則 62電力系統(tǒng) 73太陽能資源利用 83.1浙江省太陽能資源概況 83.2嘉興市太陽能資源概況 93.3參證氣象站 113.4太陽能資源分析 123.5站址位置的NASA輻射數(shù)據(jù) 173.6代表年太陽輻射數(shù)據(jù)訂正 183.7太陽能資源評價 184建廠條件 204.1廠址概述 205工程設(shè)想 215.1廠區(qū)總平面規(guī)劃 215.2總體方案設(shè)計 225.3主要設(shè)備選型 235.4光伏陣列及傾角設(shè)計 305.5光伏陣列間距的計算 315.6發(fā)電量測算 335.7電氣部分 375.8建筑結(jié)構(gòu)部分 535.9水工及消防部分 566環(huán)境保護和節(jié)能分析 586.1環(huán)境影響分析及治理措施 586.2環(huán)境效益及節(jié)能效益 597勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生 617.1工程概述 617.2設(shè)計依據(jù)、目的與任務(wù) 617.3勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生潛在危害因素分析 617.4勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生對策措施 628人力資源配置 648.1組織機構(gòu)設(shè)置 648.2人員編制 649項目實施的條件和建設(shè)進度及工期 659.1工程項目實施的條件 659.2工程項目實施的輪廓進度 6610投資估算與財務(wù)分析 6710.1投資估算 67表10.1投資估算匯總表 6710.2財務(wù)評價 6811風(fēng)險分析 7011.1市場風(fēng)險分析 7011.2技術(shù)風(fēng)險分析 7111.3工程風(fēng)險分析 7211.4資金風(fēng)險分析 7311.5政策風(fēng)險分析 7312經(jīng)濟與社會影響分析 7312.1經(jīng)濟影響分析 7312.2社會影響分析 7413結(jié)論和建議 74新材料有限公司2.0844MWp分布式光伏電站項目可行性研究報告PAGE11概述1.1項目概況1.1.1項目所在地概況海寧市位于中國長江三角洲南翼、浙江省北部,東鄰海鹽縣,南瀕錢塘江,與紹興上虞區(qū)、杭州蕭山區(qū)隔江相望,西接杭州余杭區(qū)、江干區(qū)下沙,北連桐鄉(xiāng)市、嘉興秀洲區(qū)。東距上海100公里,西接杭州,南瀕錢塘江。1986年撤縣設(shè)市。海寧市是王國維、徐志摩、金庸、蔣百里等名人的故鄉(xiāng)。氣候四季分明,是典型的江南水鄉(xiāng),素有“魚米之鄉(xiāng)、絲綢之府、才子之鄉(xiāng)、文化之邦、皮革之都”的美譽。海寧社會經(jīng)濟發(fā)達,鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域民營經(jīng)濟特色鮮明,是全國的皮革、經(jīng)編、家紡、太陽能、集成灶產(chǎn)業(yè)的基地之一。在年發(fā)布的福布斯中國大陸最佳縣級城市名單中,海寧名列浙江省內(nèi)第三,全國第八,是長三角地區(qū)最具發(fā)展?jié)摿Φ目h市之一,同時是錢塘江北岸實力最強的縣市。市域地處長江三角洲杭嘉湖平原,內(nèi)陸面積668平方公里,其中平原占87.94%,山丘占1.81%,水域占10.25%。地形狹長,東西長51.65公里,南北寬28.94公里。地勢平坦,自西南向東北傾斜,地面高程4米—8米(吳淞高程。下同)。古陸殘嶼與低丘集中分布在境東北和東南部,高陽山最高,海拔253.3米,其他在200米以下海寧為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。暖季受熱帶海洋氣團調(diào)節(jié),盛行東到東南風(fēng),氣候溫潤,降水較豐;冷季受副極地大陸氣團控制,盛行北到西北風(fēng),氣候干寒,降水偏少。四季分明,冬夏較長,春秋較短。降水季節(jié)變化明顯,光溫同步,雨熱同季,光、溫、水配合較好。境內(nèi)除東南部丘地和沿江高地外,平原地域氣候差異較小。無霜期較長,農(nóng)業(yè)氣候條件優(yōu)越,唯氣候多變,尚有旱、澇、風(fēng)、雹等氣象災(zāi)害出現(xiàn)。新材料有限公司2.0844MW分布式光伏電站項目地理位置如圖1-1:圖1-1新材料有限公司2.0844MW分布式光伏電站項目地理位置1.1.2項目概況新材料有限公司2.0844MW分布式光伏電站場址位于浙江省海寧市石涇路55號,工程利用廠房鋼結(jié)構(gòu)屋頂建設(shè)太陽能發(fā)電工程,項目規(guī)模為2.0844MWp。太陽能發(fā)電作為一種綠色可再生能源,與屋頂相結(jié)合,建設(shè)太陽能光伏電站示范項目,既可展示中國在可再生能源開發(fā)利用領(lǐng)域的先進技術(shù)和綠色環(huán)保的理念,又能充分體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保特色。1.1.3項目建設(shè)的必要性改善生態(tài)、保護環(huán)境的需要在全球能源形勢緊張、全球氣候變暖嚴重威脅經(jīng)濟發(fā)展和人們生活健康的今天,世界各國都在尋求新的能源替代戰(zhàn)略,以求得可持續(xù)發(fā)展和在日后的發(fā)展中獲取優(yōu)勢地位。環(huán)境狀況已經(jīng)警示我國所能擁有的排放空間已經(jīng)十分有限了,再不加大清潔能源和可再生能源的份額,我國的經(jīng)濟和社會發(fā)展就將被迫減速。提高可再生能源利用率,尤其發(fā)展太陽能發(fā)電是改善生態(tài)、保護環(huán)境的有效途徑。太陽能光伏發(fā)電以其清潔、源源不斷、安全等顯著優(yōu)勢,成為關(guān)注重點,在太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中占有重要地位。開發(fā)利用太陽能資源,符合能源產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展方向我國政府已將光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為能源領(lǐng)域的一個重要方面,并納入了國家能源發(fā)展的基本政策之中。已于2006年1月1日正式實施的《可再生能源法》明確規(guī)范了政府和社會在光伏發(fā)電開發(fā)利用方面的責(zé)任和義務(wù),確立了一系列制度和措施,鼓勵光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展,支持光伏發(fā)電并網(wǎng),優(yōu)惠上網(wǎng)電價和全社會分攤費用,并在貸款、稅收等諸多方面給光伏產(chǎn)業(yè)種種優(yōu)惠。在中國能源與環(huán)境形勢相當(dāng)嚴峻的情況下,該法將引導(dǎo)和激勵國內(nèi)外各類經(jīng)濟主體參與我國光伏技術(shù)的開發(fā)利用。2009年12月26日第十一屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第十二次會議通過了全國人民代表大會常務(wù)委員會關(guān)于修改《中華人民共和國可再生能源法》的決定。修改后的法律明確,國務(wù)院能源主管部門會同國家電力監(jiān)管機構(gòu)和國務(wù)院財政部門,按照全國可再生能源開發(fā)利用規(guī)劃,確定在規(guī)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)達到的可再生能源發(fā)電量占全部發(fā)電量的比重,制定電網(wǎng)企業(yè)優(yōu)先調(diào)度和全額收購可再生能源發(fā)電的具體辦法,同時還明確這項工作由國務(wù)院能源主管部門會同國家電力監(jiān)管機構(gòu)督促落實。此次修改的可再生可能源法還規(guī)定了由國家財政設(shè)立可再生能源發(fā)展基金。修改后的可再生可能源法進一步強化了國家對可再生能源的政策支持,該決定將于2010年4月1日起施行。根據(jù)國務(wù)院《關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》(國發(fā)[2007]15號)及《財政部建設(shè)部關(guān)于印發(fā)<可再生能源建筑應(yīng)用專項資金管理暫行辦法>的通知》(財建[2006]460號)精神,中央財政從可再生能源專項資金中安排部分資金,支持太陽能光電在城鄉(xiāng)建筑領(lǐng)域應(yīng)用的示范推廣。為促進我國可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,根據(jù)《中華人民共和國可再生能源法》的要求,國家發(fā)展和改革委員會于2005年11月印發(fā)了《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》,涵蓋風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Q竽芎退艿攘鶄€領(lǐng)域的88項可再生能源開發(fā)利用和系統(tǒng)設(shè)備/裝備制造項目。對于該《目錄》中具備規(guī)模化推廣利用的項目,國務(wù)院相關(guān)部門將制定和完善技術(shù)研發(fā)、項目示范、財政稅收、產(chǎn)品價格、市場銷售和進出口等方面的優(yōu)惠政策。為推動節(jié)能技術(shù)進步,提高能源利用效率,促進節(jié)約能源和優(yōu)化用能結(jié)構(gòu),建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,國家發(fā)展和改革委員會、科學(xué)技術(shù)部于2006年12月發(fā)布了新的《中國節(jié)能技術(shù)政策大綱》,強調(diào)可再生能源(含風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Q竽艿确腔茉矗┦俏覈匾哪茉促Y源,在滿足能源需求、改善能源結(jié)構(gòu)、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會等方面發(fā)揮重要作用?!吨袊?jié)能技術(shù)政策大綱》提出,在太陽能技術(shù)方面,研發(fā)太陽能光伏硅材料的生產(chǎn)技術(shù),發(fā)展太陽能光伏發(fā)電技術(shù),發(fā)展太陽能熱利用技術(shù);在節(jié)能新材料方面,研發(fā)新型高效能量轉(zhuǎn)換與貯能裝置及材料,推進燃料電池、太陽能電池、金屬空氣電池,超級電容器及相關(guān)材料的應(yīng)用和發(fā)展。因此,本項目符合國家政策鼓勵光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展,支持光伏發(fā)電并網(wǎng)的能源產(chǎn)業(yè)政策。減輕環(huán)保壓力光伏系統(tǒng)應(yīng)用是發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的目的所在,它的應(yīng)用情況代表著一個國家或地區(qū)對光伏產(chǎn)業(yè)的重視程度,標(biāo)志著當(dāng)?shù)卣畬δ茉醇碍h(huán)境的認識水平。該電站的建成每年可減排一定數(shù)量的CO2,在一定程度上緩解了環(huán)保壓力。提高公眾對光伏發(fā)電技術(shù)的認識社會公眾對光伏發(fā)電技術(shù)的認識直接影響著光伏發(fā)電系統(tǒng)的規(guī)?;瘧?yīng)用,電站的建成后,在產(chǎn)業(yè)內(nèi)合適的位置設(shè)置電站顯示大屏一塊,將向社會公眾展示光伏發(fā)電的優(yōu)越性,以直觀數(shù)據(jù)扭轉(zhuǎn)公眾簡單地以能源價格來評判其優(yōu)劣的偏見。綜上所述,本項目的建設(shè),符合我國21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略規(guī)劃,也是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟模式,建設(shè)和諧社會的具體體現(xiàn)。同時,對推進太陽能利用及光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進程具有非常大的意義,預(yù)期有著合理的經(jīng)濟效益和顯著的社會效益。1.1.4建設(shè)、投資主體晶科電力有限公司是晶科能源有限公司的全資子公司,晶科能源控股有限公司(紐交所代碼:JKS)是全球為數(shù)不多的擁有垂直一體化產(chǎn)業(yè)鏈的光伏產(chǎn)品生產(chǎn)、應(yīng)用及光伏電站開發(fā)建設(shè)的綜合性跨國企業(yè)。中國500強企業(yè),全球第四大晶硅組件制造商。項目公司名稱為廬江晶海光伏發(fā)電有限公司,負責(zé)項目投資建設(shè)和運營管理工作。公司員工總數(shù)超過10000余人,生產(chǎn)基地位于江西省上饒以及浙江省海寧,生產(chǎn)面積總占67萬平方米。公司的全球營銷中心位于中國上海浦東新區(qū),此外公司建立了全球化的營銷布局,在瑞士楚格,德國慕尼黑、意大利博洛尼亞、法國蒙彼利埃、美國舊金山、加拿大多倫多、澳大利亞昆士蘭以及日本東京均設(shè)立了子公司。晶科能源所生產(chǎn)的單多晶組件獲得ISO9001,IEC,TÜV,VDE,UL,CSA,CEC,MCS等多項國際認證以及榮譽稱號。公司自成立以來,大力引進國際先進生產(chǎn)設(shè)備,包括美國GTSolar多晶爐,日本NTC線切機,意大利Baccini電池片生產(chǎn)線以及伯格測試技術(shù)。組件生產(chǎn)引進日本NPC技術(shù)以及全自動生產(chǎn)線,代表了世界一流的先進生產(chǎn)工藝。我們業(yè)務(wù)營銷網(wǎng)絡(luò)涵蓋歐洲,北美以及亞太,遍及20多個國家,包括了德國,意大利,比利時,美國,西班牙,法國,捷克,以色列,日本,澳大利亞以及中國等主要光伏縣場。2013年垂直產(chǎn)能達到1.8GW、出貨量全球第三;年垂直產(chǎn)能達到2.3GW,photon組件測試全球排名第二,普華永道太陽能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)排名第四,彭博財經(jīng)評定為全球一線光伏品牌,65家世界知名銀行提供項目融資。1.2研究范圍與分工1.2.1研究范圍本項目建設(shè)2.0844MWp光伏并網(wǎng)電站。參考國家發(fā)改委發(fā)布的《火力發(fā)電廠可行性研究報告內(nèi)容深度規(guī)定》(DL/T5375—2008),該項目本階段的主要研究范圍包括:(1)建設(shè)的必要性:論證本工程建設(shè)的必要性和接入系統(tǒng)方案的比選;(2)按照有關(guān)政府部門頒發(fā)的規(guī)定和要求,由業(yè)主委托開展相應(yīng)評價和評估工作,出具相應(yīng)報告,并通過審查,落實有關(guān)建廠的人文、自然和環(huán)境等各方面的外部條件,完成建廠條件的可行性論證;(3)落實本期工程的建設(shè)條件,太陽能資源、工程地質(zhì)、水文氣象及廠址穩(wěn)定性等;(4)對本期的生產(chǎn)與輔助生產(chǎn)等系統(tǒng)進行全面而初步的工程設(shè)想;為工程建設(shè)的合理性奠定初步的工作基礎(chǔ);(5)論述電廠總體規(guī)劃及總平面規(guī)劃布置的合理性;(6)擬定本期工程各主要工藝系統(tǒng);(7)論述電廠建成后對周圍環(huán)境的影響及環(huán)境治理措施、落實勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生防治措施;(8)論述本工程水土保持應(yīng)有的有關(guān)章節(jié);(9)論述節(jié)約與合理利用能源措施、編制電廠定員、提出項目實施的條件和輪廓進度;(10)對本工程進行投資估算和經(jīng)濟效益分析,提出影響造價的主要因素,論述造價水平的合理性,對本工程做出論據(jù)充分、科學(xué)合理、實事求是的經(jīng)濟評價;(11)通過綜合技術(shù)經(jīng)濟比較提出總的評價及主要結(jié)論意見,并提出存在問題和建議;(12)環(huán)境影響評價報告等其他必要的專題報告均不在本報告研究范圍內(nèi),由建設(shè)方另行委托編制。1.2.2可行性研究報告組成建設(shè)方委托江西晶科電力設(shè)計有限公司編制的可行性研究報告包括以下部分:可行性研究報告 1.2.3外委專題由建設(shè)方另行委托編制的專題項目共有以下2項:專題名稱編制單位環(huán)境影響報告表/一次接入系統(tǒng)設(shè)計說明書/1.3主要設(shè)計原則1.3.1設(shè)計指導(dǎo)思想(1)嚴格貫徹執(zhí)行國家與行業(yè)的法律、法規(guī)、政策和標(biāo)準(zhǔn),選擇優(yōu)良的技術(shù)方案和確定合理的工程造價。(2)正確處理國家與地方、主體設(shè)施與輔助設(shè)施的關(guān)系,努力提高本期工程項目的社會效益和經(jīng)濟效益。(3)貫徹節(jié)約用地、節(jié)約用水、以及節(jié)約能源的原則。(4)認真執(zhí)行環(huán)境保護政策。(5)對系統(tǒng)選型進行優(yōu)化比較,選用符合我國國情的技術(shù)先進、性能可靠、價格合理的產(chǎn)品。(6)廠址規(guī)劃、廠區(qū)布置和地基處理等,應(yīng)緊密結(jié)合本工程特點,進行方案優(yōu)化和比選。1.3.2主要設(shè)計技術(shù)原則國家、地區(qū)的產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)政策太陽能光伏發(fā)電屬國家大力支持的可再生能源產(chǎn)業(yè),具有明顯的環(huán)保和節(jié)能效果。光伏發(fā)電是直接利用太陽能發(fā)電的一項高新技術(shù),它具有許多優(yōu)點,如:安全可靠、無噪聲、無污染,能量隨處可得,不受地域限制,無需消耗燃料,無機械轉(zhuǎn)動部件,故障率低,維護簡便,可以無人值守,建站周期短,規(guī)模大小隨意,無需額外架設(shè)輸電線路,可以方便地與建筑物相結(jié)合等。這些優(yōu)點都是常規(guī)發(fā)電和其他發(fā)電方式所不可比擬的。本項目是國家財政部為貫徹實施《可再生能源法》,落實國務(wù)院節(jié)能減排戰(zhàn)略部署,加強政策扶持,加快推進太陽能光電技術(shù)在城鄉(xiāng)建筑領(lǐng)域的應(yīng)用,在條件適宜的地區(qū),組織支持開展一批光電建筑應(yīng)用示范工程,實施“太陽能屋頂計劃”,在此背景下進行的一個項目。其目的是通過示范工程調(diào)動社會各方發(fā)展積極性,促進落實國家相關(guān)政策。加強示范工程宣傳,擴大影響,增強市場認知度,形成發(fā)展太陽能光電產(chǎn)品的良好社會氛圍。系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)措施本可行性研究報告根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況,充分考慮了方案的技術(shù)和經(jīng)濟的可行性,選取了性能價格比最優(yōu)的光伏示范電站方案。在太陽能光伏電站的設(shè)計、設(shè)備選型方面,也遵循了如下原則:可靠性高:設(shè)備余量充分,系統(tǒng)配置先進、合理,設(shè)備、部件質(zhì)量可靠;通用性強:設(shè)備選型盡可能一致,互換性好,維修方便。通信接口、監(jiān)控軟件、充電接口配置一致,兼容性好,便于管理;安全性好:著重解決防雷擊、抗大風(fēng)、防火、防爆、防觸電和關(guān)鍵設(shè)備的防寒、防人為破壞等安全問題;操作性好:自動化程度高,監(jiān)控界面好,平時能做到無人值守,設(shè)備做到免維護或少維護;直觀可視性好:現(xiàn)場安裝有顯示屏,可實時顯示電站的發(fā)電量、太陽輻射、溫度、瞬時功率以及二氧化碳減排量。性能價格比高:在設(shè)備選型和土建工程設(shè)計中,在保證系統(tǒng)質(zhì)量、性能的前提下,盡量采用性價比最優(yōu)的設(shè)備,注重經(jīng)濟性和實用性,以節(jié)省項目費用,減少投資。2電力系統(tǒng)2.1接入系統(tǒng)方案本工程太陽電池組件總裝機容量為2.0844MW。擬根據(jù)建筑分布及中心變電站位置情況,擬將本項目分為3個廠房發(fā)電子系統(tǒng),每個發(fā)電系統(tǒng)由太陽電池組件、直流防雷匯流箱、并網(wǎng)逆變器、升壓變壓器等組合而成。輸出接至中心變電站10kV用戶配電系統(tǒng),(具體接入系統(tǒng)方案在接入系統(tǒng)報告評審后確定)。PAGE193太陽能資源利用3.1浙江省太陽能資源概況浙江屬亞熱帶季風(fēng)氣候,季風(fēng)顯著,四季分明,年氣溫適中,光照較多,雨量豐沛,空氣濕潤,雨熱季節(jié)變化同步,氣候資源配制多樣,氣象災(zāi)害繁多。年平均氣溫15~18℃,1月、7月分別為全年氣溫最低和最高的月份,5月、6月為集中降雨期。極端最高氣溫44.1℃,極端最低氣溫-17.4℃;浙江省年平均雨量在980~2000毫米,年平均日照時數(shù)1710~2100小時。春季,東亞季風(fēng)處于冬季風(fēng)向夏季風(fēng)轉(zhuǎn)換的交替季節(jié),南北氣流交會頻繁,低氣壓和鋒面活動加劇。浙江春季氣候特點為陰冷多雨,沿海和近海時常出現(xiàn)大風(fēng),浙江省雨水增多,天氣晴雨不定,正所謂“春天孩兒臉,一日變?nèi)儭薄U憬杭酒骄鶜鉁?3~18℃,氣溫分布特點為由內(nèi)陸地區(qū)向沿海及海島地區(qū)遞減;浙江省降水量320~700毫米,降水量分布為由西南地區(qū)向東北沿海地區(qū)逐步遞減;浙江省雨日41~62天。春季主要氣象災(zāi)害有陰雨、倒春寒等。夏季,隨著夏季風(fēng)環(huán)流系統(tǒng)建立,浙江境內(nèi)盛行東南風(fēng),西北太平洋上的副熱帶高壓活動對浙江天氣有重要影響,而北方南下冷空氣對浙江天氣仍有一定影響。浙江省各地雨日為32~55天。夏季主要氣象災(zāi)害有臺風(fēng)、暴雨、旱澇等。秋季,夏季風(fēng)逐步減弱,并向冬季風(fēng)的過渡,氣旋活動頻繁,鋒面降水較多,氣溫冷暖變化較大。浙江省秋季平均氣溫16~21℃,東南沿海和中部地區(qū)氣溫度偏高,西北山區(qū)氣溫偏低;降水量210~430毫米,中部和南部的沿海山區(qū)降水量較多,東北部地區(qū)雖降水量略偏少,但其年際變化較大;浙江省各地雨日28~42天。冬季,東亞冬季風(fēng)的強弱主要取決于蒙古冷高壓的活動情況,浙江天氣受制于北方冷氣團(即冬季風(fēng))的影響,天氣過程種類相對較少。冬季氣候特點是晴冷少雨、空氣干燥。冬季平均氣溫3~9℃,氣溫分布特點為由南向北遞減,由東向西遞減;各地降水量140~250毫米,除東北部海島偏少明顯外,其余各地差異不大;浙江省各地雨日為28~41天。冬季主要氣象災(zāi)害有寒潮、雨雪等。浙江省各地年太陽總輻射為4091~4604MJ/m2,最高值在浙東北地區(qū),大部分地區(qū)都在4450MJ/m2以上;浙中的金衢盆地和臺州地區(qū)為次高區(qū),均在4350~4450MJ/m2之間;最低值主要分布在衢州西北部山區(qū)和麗溫地區(qū),大部分地區(qū)均不足4150MJ/m2,最低值地區(qū)為遂昌地區(qū),僅為4091.6MJ/m2。浙江省日照時數(shù)多年均值在1600~2050h之間,其中浙東北、金衢盆地最多,在1850h以上;麗溫地區(qū)最少,低于1650h。年晴天日數(shù)在120~170d之間,基本呈浙東北向浙西南減小的走向。浙江省太陽能資源空間分布總體上呈現(xiàn)兩大特點:北多南少,以麗溫丘陵地區(qū)最為顯著,中東部變化較小,中部金衢盆地中的平原地帶是一個大值區(qū);與同緯度地區(qū)相比,平原或沿海多,山區(qū)丘陵少。中國及浙江省太陽能資源分布見圖2.1和圖2.2。3.2海寧市太陽能資源概況海寧為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。暖季受熱帶海洋氣團調(diào)節(jié),盛行東到東南風(fēng),氣候溫潤,降水較豐;冷季受副極地大陸氣團控制,盛行北到西北風(fēng),氣候干寒,降水偏少。四季分明,冬夏較長,春秋較短。降水季節(jié)變化明顯,光溫同步,雨熱同季,光、溫、水配合較好。境內(nèi)除東南部丘地和沿江高地外,平原地域氣候差異較小。無霜期較長,農(nóng)業(yè)氣候條件優(yōu)越,唯氣候多變,尚有旱、澇、風(fēng)、雹等氣象災(zāi)害出現(xiàn)。圖2.1中國太陽能資源分布圖項目項目所在地海寧圖2.2浙江省太陽能總輻射空間變化分布圖3.3參證氣象站3.3.1參證氣象站簡況浙江省成立時間較長的太陽能觀測站分別是杭州站(成立1961年01月)、慈溪站(成立1961.01,1990.12終止)、洪家站(成立1992.01)三個太陽能觀測站。距離本項目場址最近的輻射站為杭州站,該觀測場位于東經(jīng)121°12′,北緯30°19′,觀測場海拔7.2m,位于海寧市西南側(cè)約61km。杭州氣象站與海寧市地理位置關(guān)系見圖2.3。因本階段暫未收集到杭州太陽輻射站和海寧市氣象站的資料,暫采用平湖氣象站的氣象要素進行分析。平湖氣象站始建于1954年1月,觀測場位于東經(jīng)121°05′,北緯30°37′,平湖氣象站多年平均氣象要素見表2.1,與場址地理位置關(guān)系見圖2.3。表2.1平湖氣象站主要氣象要素特征值項目單位指標(biāo)氣溫平均氣溫℃16.3極端最高氣溫℃38.7極端最低氣溫℃-9.3氣壓平均氣壓hPa1016.2多年平均水汽壓hPa16.9相對濕度多年平均%80降水量多年平均mm1269.7風(fēng)速多年平均m/s3.1風(fēng)向多年平均N雷暴多年平均d28.2積雪深度多年評價cm16冰雹多年平均d0.1大風(fēng)多年平均d10沙塵暴多年平均d0日照時數(shù)多年平均h1989.1日照百分率多年平均%45圖2.3氣象站與項目場址地理位置關(guān)系示意圖3.3.2參證氣象站代表性分析距項目場址最近的太陽輻射觀測站為杭州氣象站,約為61km,本階段暫未收集到杭州太陽輻射觀測站的輻射數(shù)據(jù),本階段采用Meteonorm的氣象數(shù)據(jù)進行太陽能資源分析。本階段暫未收集到海寧氣象站的長期氣候觀測數(shù)據(jù),因此采用距海寧較近的平湖氣象站(距離25km)的數(shù)據(jù)進行分析,平湖氣象站無太陽輻射觀測數(shù)據(jù),與項目場址位于同一地域,地理環(huán)境相似,緯度、距離、海拔均相差較小,因此采用平湖氣象站氣象要素進行項目場址的氣象條件分析,具有一定的代表性。3.4太陽能資源分析3.4.1逐月太陽輻射量分析浙江省成立時間較長的太陽能輻射觀測站有2個,分別為杭州站和洪家站,距海寧市分別為61km和218km,在本階段未收集到場區(qū)實測輻射資料和太陽能輻射觀測站資料,本報告暫以METEONORM的太陽輻射數(shù)據(jù)和平湖市的日照時數(shù)對太陽能資源進行分析。全球氣象數(shù)據(jù)庫METEONORM軟件的數(shù)據(jù)庫中包含有全球8325個氣象站的輻射數(shù)據(jù),我國98個氣象輻射觀測站中的大部分均被該軟件的數(shù)據(jù)庫收錄。通過該軟件7.1版本可以查詢到收錄的氣象輻射觀測站的1991-2010年多年平均各月的輻射量。此外,該軟件還提供其他無氣象輻射觀測資料的任意地點的通過插值方法獲得的多年平均各月的輻射量。通過軟件計算得到海寧地區(qū)太陽輻射情況如下表所示:表2.2Meteonorm場址輻射數(shù)據(jù)(MJ/m2)1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年總輻射236.3261.9324.2413.0492.8439.8569.0535.7411.3355.0266.4238.24543.6散射輻射159.4189.3238.6286.4353.8321.9333.5318.6271.5231.3167.1151.33022.7圖2.4Meteonorm場址各月總輻射年變化趨勢圖從圖2.4可以看出,月總輻射量全年變化呈雙峰型,1月份開始逐漸增加,5月份達到第一個峰值(492.8MJ/m2),6月份略有減少,7月份達到第二個峰值(真峰值),8月份后逐漸降低,至12月份達到最低(238.2MJ/m2),4~8月是站區(qū)總輻射量最充沛的六個月。該地區(qū)法向直接輻射如表2.3所示。表2.3Meteonorm場址法向直接輻射數(shù)據(jù)(MJ/m2)1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年法向直接輻射174.2134.0138.2182.9190.1158.8313.0302.8213.8212.2196.8191.92408.6圖2.5Meteonorm場址各月法向直接輻射年變化趨勢圖從圖2.5可以看出,月法向直接輻射量逐月變化差異較大,除7、8月份較大,其余月份均較小,最低值為134.0MJ/m2,出現(xiàn)在2月,最高為313.0MJ/m2,出現(xiàn)在7月。各月平均法向直接輻射量為200.7MJ/m2,年總法向直接輻射量為2408.6MJ/m2。3.4.2逐時太陽輻射量分析通過Meteonorm數(shù)據(jù)計算出逐時輻射數(shù)據(jù),繪制出各月典型日逐時太陽輻射強度分布曲線,如下圖所示。圖2.6站址各月典型日逐時太陽輻照度分布曲線(W/m2)統(tǒng)計各月小時輻射數(shù)據(jù),各月典型日太陽總輻照度變化過程見圖2.5。每天的最大輻射強度出現(xiàn)在13-14點左右。7月份的日照時間最長,可觀測到的太陽輻射從早上5點持續(xù)到晚20點,12月份可觀測到的太陽輻射最短,從早上7點持續(xù)到下午17點。繪制該地區(qū)各月典型日逐時接收面接收到的直接輻射強度分布曲線。如圖2.7,從圖中可看出,在各月份中,上午9點至下午3點可包含一天中的絕大部分輻射量。圖2.7站址各月典型日逐時接收面接收到的直接輻照度分布曲線(W/m2)3.4.3日照小時數(shù)分析(1)日照小時數(shù)年際變化分析根據(jù)平湖市氣象站的日照時數(shù)資料,1984-2013年間平湖地區(qū)的年日照時數(shù)在1743.2h~2256.9h之間,如圖2.8所示。圖2.81984~2013年平湖地區(qū)年均日照時數(shù)直方圖從圖2.8可以看出,平湖地區(qū)日照時數(shù)年際變化特點如下:1)1984-2013年間平湖地區(qū)年均日照小時數(shù)總體波動性較小,年均日照小時數(shù)在1999.9h左右;2)日照小時數(shù)最高值出現(xiàn)在1992年,達到2256.9h,最低值出現(xiàn)在1988年,為1743.2h。(2)日照小時數(shù)月際變化分析根據(jù)平湖市氣象站的日照時數(shù)資料,1984-2013年間平湖地區(qū)的平均月日照時數(shù)如圖2.9所示。圖2.91984-2013年平湖地區(qū)日照時數(shù)逐月變化直方圖3.5站址位置的NASA輻射數(shù)據(jù)利用RETScreen軟件,以海寧地區(qū)NASA太陽輻射數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),得到項目站址的NASA太陽輻射擬合數(shù)據(jù)。嘉興地區(qū)1984~2005年的NASA多年平均總輻射量為4497.3MJ/m2。海寧市NASA數(shù)據(jù)與METEONORM數(shù)據(jù)多年逐月太陽輻射對比見圖2.10圖2.10海寧地區(qū)NASA數(shù)據(jù)與METEONORM數(shù)據(jù)逐月變化直方圖3.6代表年太陽輻射數(shù)據(jù)訂正根據(jù)圖2.10海寧地區(qū)NASA數(shù)據(jù)與METEONORM數(shù)據(jù)對比圖可以看出,NASA數(shù)據(jù)與METEONORM數(shù)據(jù)整體變化趨勢一致,輻射量基本相同,METEONORM數(shù)據(jù)具有一定代表性,因此本階段暫采用METEONORM的太陽能資源數(shù)據(jù)進行分析,見表2.4,年變化見圖2.11。站址代表年太陽總輻射為4543.55MJ/m2。表2.4站址代表年各月太陽總輻射表月份123456總輻射量(MJ/m2)236.3261.9324.2413.0492.8439.8月份789101112總輻射量(MJ/m2)569.0535.7411.3355.0266.4238.2圖2.11站址代表年太陽總輻射年變化直方圖3.7太陽能資源評價經(jīng)計算,站址代表年平均全年總輻射量為4543.55MJ/m2;根據(jù)氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《太陽能資源評估方法》QX/T89-2008的劃分標(biāo)準(zhǔn)(見表2.5),表明該區(qū)域太陽能資源屬于“資源豐富”地區(qū)。表2.5我國太陽能區(qū)域劃分標(biāo)準(zhǔn)年總輻射量(MJ/m2)年總輻射量(kWh/m2)資源豐富程度≥6300≥1750資源最豐富5040~63001400~1750資源很豐富3780~50401050~1400資源豐富<3780<1050資源一般PAGE354建廠條件4.1廠址概述本項目所建2.0844MW光伏發(fā)電工程的主體建筑為新材料有限公司廠房,位于海寧市石涇路55號。項目所在地經(jīng)緯度為東經(jīng)120.41°,北緯30.36°。圖4.1新材料有限公司地理位置示意圖

5工程設(shè)想5.1廠區(qū)總平面規(guī)劃5.1.1廠區(qū)總體規(guī)劃本光伏電站裝機容量2.0844MWp,系統(tǒng)采用用戶側(cè)并網(wǎng)的方式,廠房屋頂?shù)奶栯姵亟M件方陣經(jīng)過匯流由逆變器逆變后經(jīng)升壓變壓器升壓到10KV,并入用戶側(cè)電網(wǎng)。具體接入方案以系統(tǒng)接入報告為準(zhǔn)。根據(jù)建筑物分布情況,分為兩個電站,每個電站太陽電池組件分散布置在各個廠房上,所發(fā)電量通過逆變、升壓就近接入附件10KV裝置。5.1.2廠區(qū)總平面規(guī)劃浙江澳森實業(yè)有限公司2.0844MWp分布式光伏電站項目場址位于浙江省海寧市,工程利用廠房屋頂屋頂建設(shè)太陽能發(fā)電工程。根據(jù)前期搜集資料,場站內(nèi)可利用建筑物屋面面積約48000平方米,。項目規(guī)劃安裝容量2.0844MWp。

5.2總體方案設(shè)計5.2.1系統(tǒng)組成該光伏并網(wǎng)系統(tǒng)主要由光伏陣列、并網(wǎng)逆變設(shè)備、數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)、陣列支架、交、直流電力網(wǎng)絡(luò)、交流配電柜組成。系統(tǒng)示意圖如下圖。圖5-1系統(tǒng)示意框圖5.2.2整體系統(tǒng)設(shè)計光伏電站的系統(tǒng)整體設(shè)計由光伏發(fā)電系統(tǒng)和機電設(shè)計兩個部分組成,其中光伏發(fā)電系統(tǒng)指從太陽電池組件至逆變器之間的所有電氣設(shè)備,包括太陽電池組件、直流接線箱、直流電纜、直流匯流柜、逆變器等;機電部分指從逆變器交流側(cè)至電站送出部分的所有電氣、控制保護、通信及通風(fēng)等。太陽能通過光伏組件轉(zhuǎn)化為直流電力,再通過并網(wǎng)型逆變器將直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的交流電,升壓后并入電網(wǎng)。針對本項目實際情況,我們通過技術(shù)可行性和經(jīng)濟效益論證,提出如下具有針對性整體方案設(shè)計:本光伏電站裝機容量2.0844MWp,擬采用10kV并網(wǎng);為了防止光伏并網(wǎng)系統(tǒng)逆向發(fā)電,系統(tǒng)需要配置一套防逆流裝置,通過實時監(jiān)測配電變壓器低壓出口側(cè)的電壓、電流信號來調(diào)節(jié)光伏系統(tǒng)的發(fā)電功率(限功率、切斷),從而達到光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的防逆流功能。

5.3主要設(shè)備選型5.3.1太陽電池概述太陽能光伏系統(tǒng)中最重要的是電池,是收集陽光的基本單位。大量的電池合成在一起構(gòu)成光伏組件。太陽能光伏電池主要有:晶體硅電池(包括單晶硅Mono-Si、多晶硅Multi-Si、帶狀硅Ribbon/Sheet-Si)、非晶硅電池(a-Si)、非硅光伏電池(包括硒化銅銦CIS、碲化鎘CdTe)。目前市場生產(chǎn)和使用的太陽能光伏電池大多數(shù)是用晶體硅材料制作的,2007年占88%左右;薄膜電池中非晶硅薄膜電池占據(jù)薄膜電池大多數(shù)的市場。從產(chǎn)業(yè)角度來劃分,可以把太陽能光伏電池劃分為硅基電池和非硅電池,硅基電池以較佳的性價比和成熟的技術(shù),占據(jù)了絕大多數(shù)的市場份額。未來隨著光伏電池技術(shù)的發(fā)展,染料敏化太陽能光伏電池、聚合物太陽能光伏電池等有望取代硅基電池的優(yōu)勢地位。(1)晶體硅光伏電池晶體硅仍是當(dāng)前太陽能光伏電池的主流。單晶硅電池是最早出現(xiàn),工藝最為成熟的太陽能光伏電池,也是大規(guī)模生產(chǎn)的硅基太陽能電池中,效率最高。單晶硅電池是將硅單晶進行切割、打磨制成單晶硅片,在單晶硅片上經(jīng)過印刷電極、封裝等流程制成的,現(xiàn)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中成熟的拉制單晶、切割打磨,以及印刷刻版、封裝等技術(shù)都可以在單晶硅電池生產(chǎn)中直接應(yīng)用。大規(guī)模生產(chǎn)的單晶硅電池效率可以達到13-20%。由于采用了切割、打磨等工藝,會造成大量硅原料的損失;受硅單晶棒形狀的限制,單晶硅電池必須做成圓形,對光伏組件的布置也有一定的影響。多晶硅電池的生產(chǎn)主要有兩種方法,一種是通過澆鑄、定向凝固的方法,制成多晶硅的晶錠,再經(jīng)過切割、打磨等工藝制成多晶硅片,進一步印刷電極、封裝,制成電池。澆鑄方法制造多晶硅片不需要經(jīng)過單晶拉制工藝,消耗能源較單晶硅電池少,并且形狀不受限制,可以做成方便光伏組件布置的方形;除不需要單晶拉制工藝外,制造單晶硅電池的成熟工藝都可以在多晶硅電池的制造中得到應(yīng)用。另一種方法是在單晶硅襯底上采用化學(xué)氣相沉積(CVD)等工藝形成無序分布的非晶態(tài)硅膜,然后通過退火形成較大晶粒,以提高發(fā)電效率。多晶硅電池的效率能夠達到10-18%,略低于單晶硅電池的水平。和單晶硅電池相比,多晶硅電池雖然效率有所降低,但是節(jié)約能源,節(jié)省硅原料,達到工藝成本和效率的平衡。晶體硅電池片如圖5.3-1,5.3-2所示:圖5.3-1單晶硅硅片圖5.3-2多晶硅硅片由電池片組成的電池組件的外形結(jié)構(gòu)如圖5.3-3所示。圖5.3-3多晶硅、單晶硅太陽能電池組件外形(左為多晶硅組件,右為單晶硅組件)(2)非晶硅電池和薄膜光伏電池非晶硅電池是在不同襯底上附著非晶態(tài)硅晶粒制成的,工藝簡單,硅原料消耗少,襯底廉價,并且可以方便的制成薄膜,并且具有弱光性好,受高溫影響小的特性。自上個世紀(jì)70年代發(fā)明以來,非晶硅太陽能電池,特別是非晶硅薄膜電池經(jīng)歷了一個發(fā)展的高潮。80年代,非晶硅薄膜電池的市場占有率一度高達20%,但受限于較低的效率,加之晶硅電池價格大幅下降,非晶硅薄膜電池的市場份額逐步被晶體硅電池取代。非硅薄膜太陽電池是在廉價的玻璃、不銹鋼或塑料襯底上附上非常薄的感光材料制成,比用料較多的晶體硅技術(shù)造價更低,其價格優(yōu)勢可抵消低效率的問題。目前正在研發(fā)中和已有產(chǎn)品出售的薄膜太陽能電池主要有以下幾種:(1)非晶硅薄膜電池:是薄膜太陽能電池中最成熟的產(chǎn)品之一。(2)多晶硅硅薄膜電池:其轉(zhuǎn)換效率高于非晶硅薄膜太陽能電池,又無效率衰退問題,并且有可能在廉價襯底材料上制備,但由于控制薄膜中硅晶粒大小的技術(shù)沒有解決,尚未能制成有實用價值的太陽能電池。(3)有機染料敏化電池:它是一種光電化學(xué)電池。(4)銅銦硒(CIS)和銻化鎘(CdTe):兩種化合物多晶薄膜太陽能電池,中試轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)超過10%。但是,由于元素鎘的有毒性及其對環(huán)境的污染,這種太陽能電池技術(shù)均不具備長遠的產(chǎn)業(yè)化生命力。據(jù)美國Miasole公司稱,他們研制的銅銦硒(及其合金)電池樣品轉(zhuǎn)換效率可達19.5%,試銷產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換效率可達9%。但由于銦和硒都是比較稀有的元素,因此,這類電池的發(fā)展必然受到限制。(5)砷化鎵III-V化合物薄膜電池:在250℃的條件下,光電轉(zhuǎn)換性能仍很良好,其最高光電轉(zhuǎn)換效率約30%,且能耐高溫,特別適合做高溫聚光太陽能電池。但生產(chǎn)成本高,產(chǎn)量受限,目前主要作空間電源用。在光伏利用中,相對于其它薄膜電池,由于硅材料儲量豐富,且無毒、無污染,具有主導(dǎo)地位。目前,在硅基薄膜太陽能電池家族中,非晶硅薄膜電池占有主要地位。但非晶硅太陽能電池存在光致衰減效應(yīng)的缺點,并且轉(zhuǎn)化效率遠低于晶體硅太陽能電池。目前又出現(xiàn)了各種疊層太陽能電池,轉(zhuǎn)換效率達14.6%,接近多晶硅太陽能電池。近年來,另一種新型硅基薄膜材料——納米硅薄膜由于其優(yōu)良的性能引起了人們廣泛的關(guān)注。理論上其最大轉(zhuǎn)換率為44%,如能產(chǎn)業(yè)化,則高于單晶硅電池。2006年單晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜這三種電池所占的份額分別為:43.40%、46.50%和10.10%。在這三種電池中,單晶硅的生產(chǎn)工藝最為成熟,在早期一直占據(jù)最大的市場份額。但由于其生產(chǎn)過程耗能較為嚴重,產(chǎn)能被逐漸削減。到2006年時,多晶硅已經(jīng)超過單晶硅占據(jù)最大的市場份額。表5.3-1對單晶硅、多晶硅和非晶硅這三種電池類型就轉(zhuǎn)換效率、制造能耗、成本等方面進行了比較。表5.3-1單晶硅、多晶硅和非晶硅的比較電池原料轉(zhuǎn)換效率制造能耗成本資源可靠性公害技術(shù)壁壘單晶硅13-20%高高中高小中多晶硅10-18%中中中中小高非晶硅8-12%低低豐富中低小高5.3.2太陽電池選型目前市場上成熟的太陽能電池產(chǎn)品主要是單晶硅、多晶硅和非晶硅三種類型。單晶硅電池由于制造過程中能耗較高,在市場中所占比例逐漸下降;多晶硅電池比非晶硅轉(zhuǎn)換效率高且性能穩(wěn)定,但是價格稍貴。本工程選用性價比較高的多晶硅電池組件,這也與國外的太陽能光伏電池使用情況的發(fā)展趨勢相符合。根據(jù)《日本太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)2004年度報告》中太陽電池的種類使用情況來看,2003年與2002年相比,單晶硅的輸出容量從30.5%減到17.8%;多晶硅的輸出容量從68.4%增加到80.9%;非晶硅的比例沒變化;總的趨勢是從高價的變換效率高的單晶硅向低價的變換效率低的多晶硅方向變化。5.3.3太陽電池組件主要技術(shù)參數(shù)本工程擬選用高效300Wp多晶硅電池組件,組件效率為15.46%。本期2.0844MWp光伏電站共采用6948塊電池組件,每個支路由18塊300Wp電池組件串聯(lián)而成。300Wp電池組件的參數(shù)如下:光伏組件產(chǎn)品型號/性能指標(biāo)JKM300P電池片數(shù)量72峰值功率(Wp)300輸出功率偏差(W)0~5最大功率工作電壓(V)

(標(biāo)準(zhǔn)測試條件)33.7最大功率工作電流(A)

(標(biāo)準(zhǔn)測試條件)6.56開路電壓(V)(標(biāo)準(zhǔn)測試條件)42.3短路電流(A)(標(biāo)準(zhǔn)測試條件)7.16組件效率(%)(標(biāo)準(zhǔn)測試條件)15.46最大系統(tǒng)電壓(V)1000保險絲熔斷電流(A)15組件工作溫度范圍(℃)-40~85額定電池工作溫度(℃)45±1峰值功率溫度系數(shù)(%/℃)-0.41開路電壓溫度系數(shù)(%/℃)-0.31短路電流溫度系數(shù)(%/℃)0.06最大靜載荷(正面/背面)(Pa)5400/2400組件尺寸(mm)1956×992×40重量(kg)26.5冰雹撞擊(mm,m/s)25,23以上數(shù)據(jù)是在標(biāo)準(zhǔn)條件下測得的,即:電池溫度為25℃,太陽輻射為1000W/m2、地面標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布為AM1.5。5.3.4逆變器選型及參數(shù)一般情況下,單臺逆變器容量越大,單位造價相對較低,但是單臺逆變器容量過大,在故障的情況下對整個系統(tǒng)出力影響較大。并網(wǎng)型逆變器選型時除應(yīng)考慮具有過/欠電壓、過/欠頻率、防孤島效應(yīng)、短路保護、逆向功率保護等保護功能外,同時應(yīng)考慮其電壓(電流)總諧波畸變率較小,以盡可能減少對電網(wǎng)的干擾。每個逆變器都連接有若干串光伏電池組件,這些光電組件通過配電箱連接到逆變器。配電箱內(nèi)置組串電流監(jiān)測單元,具有監(jiān)測各組串電流的功能,并以數(shù)據(jù)格式將電流監(jiān)測信息傳輸至逆變器控制器。整個太陽能電池系統(tǒng)中每個集中型逆變器具有自動檢測功能,并能夠隨著太陽能組件接受的功率,以最經(jīng)濟的方式自動識別并投入運行。本工程擬采用2臺630kW集中型并網(wǎng)逆變器。集中型逆變器需滿足如下性能:采用MPPT技術(shù),跟蹤電壓范圍要寬、最大直流電壓要高;提供人機界面及監(jiān)控系統(tǒng);具有極性反接保護、短路保護、孤島效應(yīng)保護、交流過流及直流過流保護、直流母線過電壓保護、電網(wǎng)斷電、電網(wǎng)過欠壓、電網(wǎng)過欠頻、光伏陣列及逆變器本身的接地檢測及保護功率(對地電阻監(jiān)測和報警功能)等,并相應(yīng)給出各保護功能動作的條件和工況(即時保護動作、保護時間、自成恢復(fù)時間等)。交直流均具有防浪涌保護功能;完全滿足《國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定(試行)》的要求,具有低電壓穿越功能,可調(diào)有功功率,交流電流諧波不超過允許值。500kw逆變器的參數(shù)如下:序號指標(biāo)性能最大直流輸入功率500kW最大直流輸入電壓DC1000V最大直流輸入電流1200A啟動電壓470V最低工作電壓450V功率點跟蹤(MPPT)電壓范圍DC450V~DC820V直流輸入路數(shù)16額定交流輸出功率500kW最大交流輸出功率550kW最大交流輸出電流1176A額定電網(wǎng)電壓AC270V交流輸出電壓范圍210~310V(可設(shè)置)額定電網(wǎng)頻率50Hz交流輸出頻率范圍47~52Hz最大總諧波失真<3%(額定功率時)直流電流分量<0.5%額定功率時功率因數(shù)>0.99(額定功率時)最大效率98.7%歐洲效率98.5%隔離方式無變壓器夜間自耗電<100W自動投運條件直流輸入及電網(wǎng)滿足要求,逆變器自動運行斷電后自動重啟時間5min(時間可調(diào))保護功能輸入側(cè)斷路設(shè)備、輸出側(cè)斷路設(shè)備、直流過壓保護、交流過壓保護、電網(wǎng)監(jiān)測、接地故障監(jiān)測、絕緣監(jiān)測通訊接口RS485/Modbus,以太網(wǎng)(可選)使用環(huán)境溫度-25~+55℃使用環(huán)境濕度0~95%,無冷凝滿功率運行的最高海拔高度≤3000m(超過3000m需降額使用)冷卻方式強制風(fēng)冷排風(fēng)需求量6885m3/h噪音≤60dB防護等級IP20(室內(nèi))電網(wǎng)監(jiān)控按照UL1741標(biāo)準(zhǔn)體積(寬×高×厚)2200×2180×850mm重量2000kg

5.4光伏陣列及傾角設(shè)計5.4.1陣列總體布置陣列總體布置原則:充分利用屋面資源,保證組件發(fā)電量,兼顧電站整體美觀性。陣列總體布置原則采用模塊化設(shè)計、安裝施工。模塊化的基本結(jié)構(gòu)。這樣設(shè)計有如下好處:1)各發(fā)電單元各自獨立,便于實現(xiàn)梯級控制,以提高系統(tǒng)的運行效率;2)每個發(fā)電單元是單獨的模塊,由于整個光伏系統(tǒng)是多個模塊組成,各模塊又由不同的逆變器及與之相連的光伏組件方陣組成,系統(tǒng)的冗余度高,不至于由于局部設(shè)備發(fā)生故障而影響到整個發(fā)電模塊或整個電站,且局部故障檢修時不影響其他模塊的運行;3)有利于工程分步實施;4)減少光伏組件至并網(wǎng)逆變器的直流電纜用量,減少系統(tǒng)線路損耗,提高系統(tǒng)的綜合效率;5)每個發(fā)電單元的布置均相同,保證發(fā)電單元外觀的一致性及其輸出電性能的一致性。5.4.2傾角設(shè)計5.4.2傾角設(shè)計本項目傾角設(shè)計情況:由于前期提資有限,場站屋面情況了解有限,參考其它屋頂光伏發(fā)電實例,本次規(guī)劃以混凝土屋面為主,考慮按一定傾角進行布置。利用meteonorm計算軟件,根據(jù)海寧地區(qū)太陽能資源分析,如果組件方位角按照正南方向布置,考慮裝機容量及抗風(fēng)能力,本項目組件的安裝傾角初定平鋪和15°傾角,項目安裝方向為正南方向。5.4.3支架及組串單元設(shè)計為提高發(fā)電量,本項目光伏方陣采用固定傾角安裝方式,運行維護較簡單,適宜采用較小的串列單元結(jié)構(gòu)。較小的串列單元可以采用較 為簡單的支架結(jié)構(gòu),降低對支架基礎(chǔ)的要求,便于場地布置及施工、安裝。設(shè)計方案為:組串單元結(jié)構(gòu):單個組串由18塊光伏組件構(gòu)成;安裝方式:將1塊光伏組件橫向放置,排成18列。支架結(jié)構(gòu):型材螺栓。5.4.4方陣設(shè)計根據(jù)前述組串單元設(shè)計,每1個組串單元18片組件構(gòu)成,每12或16個組串并聯(lián)接入1臺匯流箱,直流電通過共29臺匯流箱匯流后并聯(lián)接入直流配電柜整流,整流后接入4臺500kW逆變器,逆變器輸出交流電通過10kV升壓變壓器升壓后接入用戶側(cè)10kV配電室并網(wǎng)點,峰值光伏方陣峰值功率2.0844MW。5.5光伏陣列間距的計算在北半球,對應(yīng)最大日照輻射接收量的平面為朝向正南,與水平面夾角度數(shù)參考根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥扔嬎愠龅膬A斜平面,以固定方式安裝的太陽能電池組件要據(jù)此角度傾斜安裝。陣列傾角確定后,要注意南北向前后陣列間要留出合理的間距,以免前后出現(xiàn)陰影遮擋,前后間距為:冬至日(一年當(dāng)中物體在太陽下陰影長度最長的一天)上午9:00到下午3:00,組件之間南北方向無陰影遮擋。固定方陣安裝好后傾角不再調(diào)整。計算當(dāng)太陽能電池組件方陣前后安裝時的最小間距D,如下圖所示:圖5-2光伏陣列間距一般確定原則:冬至當(dāng)天早9:00至下午3:00太陽能電池組件方陣不應(yīng)被遮擋。計算公式如下:太陽高度角的公式:sina=sinfsind+cosfcosdcosw太陽方位角的公式:sinβ=cosdsinw/cosa式中:f為當(dāng)?shù)鼐暥葹?0.69°;d為太陽赤緯,冬至日的太陽赤緯為-23.5°;w為時角,上午9:00的時角為-45°。D=cosβ×L,L=H/tana,a=arcsin(sinfsind+cosfcosdcosw)即:經(jīng)計算,組件傾斜后組件上緣與下緣之間相對高度與前后排安裝距離,如下列圖表所示:2400mm2400mm23°2950mm23°因此,當(dāng)固定式太陽電池組件陣列間距為2400mm時可以保證兩排陣列在上午9點到下午3點之間前排不對后排造成遮擋。5.6發(fā)電量測算5.6.1系統(tǒng)效率計算影響發(fā)電量的關(guān)鍵因素是系統(tǒng)效率,系統(tǒng)效率主要考慮的因素有:灰塵、雨水遮擋引起的效率降低、溫度引起的效率降低、組件串聯(lián)不匹配產(chǎn)生的效率降低、逆變器的功率損耗、直流交流部分線纜功率損耗、變壓器功率損耗、跟蹤系統(tǒng)的精度等等。1)灰塵、雨水遮擋引起的效率降低項目當(dāng)?shù)靥幵谟腥酥凳氐貐^(qū),灰塵較多,降水較多,同時考慮有管理人員可經(jīng)常性人工清理方陣組件的情況下,采用數(shù)值:95%2)溫度引起的效率降低太陽能電池組件會因溫度變化而輸出電壓降低、電流增大,組件實際效率降低,發(fā)電量減少,因此,溫度引起的效率降低是必須要考慮的一個重要因素,考慮本系統(tǒng)在設(shè)計時已考慮溫度變化引起的電壓變化,并根據(jù)該變化選擇組件串聯(lián)數(shù),保證了組件能在絕大部分時間內(nèi)工作在最大跟蹤功率點范圍內(nèi),考慮0.31%/K的MPP功率變化、考慮各月輻照量計算加權(quán)平均值,可以計算得到加權(quán)平均值為97%。3)組件串聯(lián)不匹配產(chǎn)生的效率降低組件串聯(lián)因為電流不一致產(chǎn)生的效率降低,選擇該效率為97%。4)直流部分線纜功率損耗根據(jù)項目的直流部分的線纜連接,計算得直流部分的線纜損耗98%。5)逆變器的功率損耗本項目采用高效并網(wǎng)逆變器,功率損耗可取97%。6)交流線纜的功率損耗根據(jù)項目的交流部分的線纜連接,計算得交流部分的線纜損耗效率98%。7)變壓器功率損耗使用高效率的變壓器,變壓器效率為98%。8)總體系統(tǒng)效率測算系統(tǒng)各項效率:組件灰塵損失、組件溫度效率損失、組件不匹配損失、線路壓降損失、逆變器效率、升壓變壓器效率、交流線路損失等,考慮氣候變化等不可遇見自然現(xiàn)象,取0.99的修正系數(shù),則系統(tǒng)綜合效率:η=95%×97%×97%×98%×97%×98%×98%×0.99≈80%因此,光伏電站整體效率為80%。5.6.2本項目25年發(fā)電量估算海寧地區(qū)水平面年輻射量為:1227.0kWh/m2;15°傾斜平面上年輻射量為:1281.4kWh/m2;太陽電池組件光電轉(zhuǎn)換效率逐年衰減,整個光伏發(fā)電系統(tǒng)25年壽命期內(nèi)平均年有效利用小時數(shù)也隨之逐年降低。具體發(fā)電量估算時組件按時間段逐年衰減,運行壽命周期內(nèi)每年最少0.7%計算,保證25年后衰減不超過20%,則年發(fā)電量估算見下表:因此,該項目項目年發(fā)電量估算如下。25年總發(fā)電利用小時數(shù):22862h,總發(fā)電量:4774.51萬度。項目25年年平均利用小時數(shù):914h,年均發(fā)電量:190.98萬度。本光伏電站在運行期25年的逐年上網(wǎng)電量直方圖見圖年份上網(wǎng)電量(萬kWh)等效小時數(shù)(h)衰減幅度衰減率第1年214.10102597.50%1.01%第2年207.2599296.80%1.01%第3年205.7598596.10%1.06%第4年204.2697895.40%1.06%第5年202.7697194.70%1.06%第6年201.2696494.00%1.06%第7年199.7695793.30%1.06%第8年198.2694992.60%1.06%第9年196.7694291.90%1.06%第10年195.2693591.20%1.06%第11年193.7692890.50%0.78%第12年192.2792189.80%0.78%第13年190.7791389.10%0.78%第14年189.2790688.40%0.78%第15年187.7789987.70%0.78%第16年186.2789287.00%0.78%第17年184.7788586.30%0.78%第18年183.2787885.60%0.78%第19年181.7787084.90%0.78%第20年180.2886384.20%0.78%第21年178.7885683.50%0.78%第22年177.2884982.80%0.78%第23年175.7884282.10%0.78%第24年174.2883581.40%0.78%第25年172.7882780.70%0.78%發(fā)電量總計(萬kWh)4774.5125年平均(萬kWh)190.98平均等效滿負荷發(fā)電小時數(shù)(h)914PAGE685.7電氣部分5.7.1電氣主接線浙江圣林包裝有限公司擬裝機容量為2.0844MW。擬根據(jù)建筑分布及變電站位置情況,擬將本項目分為3個發(fā)電子系統(tǒng),每個發(fā)電系統(tǒng)由太陽電池組件、組串并網(wǎng)逆變器、交流防雷匯流箱、升壓變壓器等組合而成。輸出接至變電站10kV用戶配電系統(tǒng),(具體接入系統(tǒng)方案在接入系統(tǒng)報告評審后確定)。動車所檢修庫光伏電站高壓側(cè)是否配置動態(tài)無功補償裝置,待接入系統(tǒng)方案告確定。5.7.210kV配電裝置本期項目在中心變電站內(nèi)接入用戶側(cè)10kV配電系統(tǒng),進線采用電纜方式。10kV配電設(shè)備采用與中心變電站型號相同的設(shè)備。5.7.3站用電接線如核算原10kV中心變電站廠用電容量不夠時,考慮新增站用變壓器,高壓兩路電源互為備用,以提高站用電的可靠性。5.7.4直流系統(tǒng)如核算原10kV中心變電站直流系統(tǒng)容量容量不夠時,本期裝設(shè)一組220V閥控式鉛酸免維護蓄電池組。為電站系統(tǒng)內(nèi)新增設(shè)備的控制、測量、信號、繼電保護、自動裝置等控制負荷和系統(tǒng)交流不停電電源等負荷提供直流電源。蓄電池設(shè)置兩套高頻開關(guān)電源充電裝置及微機型直流絕緣監(jiān)察裝置,220V蓄電池容量暫定為65Ah。開關(guān)電源整流模塊備用數(shù)量滿足直流規(guī)程要求。直流系統(tǒng)采用輻射供電方式。直流系統(tǒng)包括蓄電池組、充電器、直流饋線屏等。5.7.5二次線采用數(shù)字化計算機監(jiān)控系統(tǒng)的檢測和控制,建立以操作員站為監(jiān)控中心,運行人員在中央控制室里實現(xiàn)系統(tǒng)的啟動、停止、正常運行和事故處理??刂剖业牟贾帽竟こ淘谵k公樓內(nèi)設(shè)一個集中控制室,能夠?qū)崿F(xiàn)全站的控制和監(jiān)測。其中布置有操作員工作站、工程師站等。工程師站設(shè)置2套控制臺,控制臺尺寸:長1200mmX寬1000mmX高730mm,同時配套相應(yīng)控制室其他辦公柜、桌、椅。系統(tǒng)二次部分屏柜等布置在電子設(shè)備間。(接入系統(tǒng)二次部分屏柜的數(shù)量以接入系統(tǒng)二次部分審查意見為準(zhǔn))控制、信號、測量10kV配電裝置控制、就地低壓配電裝置、站用電源系統(tǒng)控制均納入電站控制系統(tǒng)。站內(nèi)配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10kV集中控制室內(nèi)10kV設(shè)備運行參數(shù)及就地低壓配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集采用現(xiàn)場總線系統(tǒng),電流量、控制回路斷線、遠方/就地位置等信號將通過裝設(shè)在開關(guān)柜內(nèi)的現(xiàn)場智能元件的通訊接口傳送至控制系統(tǒng)。元件保護配置原則及選型10kV開關(guān)的保護裝置安裝在開關(guān)柜內(nèi)。升壓變壓器保護裝置利用裝于10kV開關(guān)柜內(nèi)的微機型綜合保護,保護動作信號傳至集控室。逆變器本體配置內(nèi)部保護裝置。5.7.6電纜設(shè)施及防火電纜設(shè)施除10kV集中控制室及屋面外,其它部分電纜全部采用直埋方式。(直埋電纜必須按照國標(biāo)等相關(guān)規(guī)范進行敷設(shè),直埋電纜選型應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)土壤對電纜的腐蝕性,做防腐處理)。電纜選用原則1電力電纜選項:10kV電力電纜擬選擇型號為ZRC-YJV22-8.7/15kV;400V電力電纜擬選型號為ZRC-YJV22-0.6/1kV;UPS系統(tǒng)、直流系統(tǒng)及消防系統(tǒng)采用耐火電纜,擬選型號為NH-VV-1/1kV。進入計算機系統(tǒng)的控制電纜采用屏蔽電纜,擬選型號為ZRC-kVVP22-0.45/0.75kV。電纜防火電纜通道按《發(fā)電廠、變電所電纜選擇與敷設(shè)設(shè)計規(guī)程》規(guī)定及《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》設(shè)置防止電纜著火延燃措施:如在戶外進入戶內(nèi)等處設(shè)置阻火隔墻或阻火段;封堵所有的電纜豎井孔、墻孔、開關(guān)柜控制保護屏柜底部電纜孔洞等。5.7.7過電壓保護與接地過電壓保護光伏組件安裝場地內(nèi)不設(shè)置獨立防直擊雷保護裝置,光伏組件采用金屬邊框作為雷電接閃器,并利用金屬邊框及金屬支架作為防雷引下線,。主、輔建(構(gòu))筑物的防雷保護設(shè)施按《交流電氣裝置的過電壓保護設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(DL/T620-1997)的規(guī)定。逆變器自身要求配有與逆變?nèi)萘肯喈?dāng)?shù)慕恢绷鞣览灼骷?,防止感?yīng)雷和操作過電壓。接地場地內(nèi)以水平接地體為主,輔以垂直接地體的人工復(fù)合接地網(wǎng),防雷引下線需與主接地網(wǎng)可靠相連。(接地網(wǎng)材料采用熱鍍鋅扁鋼、截面50mm×5mm,對接口處必須做防腐處理)計算機接地系統(tǒng)將采用計算機系統(tǒng)(電站控制系統(tǒng))接地網(wǎng)與主接地網(wǎng)合用接地網(wǎng)的形式。全站接地電阻值按不大于10Ω,10kV配電室和綜合樓接地電阻小于4Ω。所以正常運行時外殼不帶電,在故障時外殼有可能帶電的設(shè)備外殼均需可靠接地。5.7.8照明照明建構(gòu)筑物正常照明網(wǎng)絡(luò)電壓為380/220V。采用照明與動力合并供電方式。照明箱燈具回路與插座回路分開,插座回路裝設(shè)漏電保護器。插座回路容量按15A考慮。在綜合樓走廊和出入口裝設(shè)疏散引導(dǎo)照明,疏散引導(dǎo)照明采用應(yīng)急燈。站區(qū)及道路照明照明部分充分利用原有照明設(shè)施,不滿足要求的部分新增太陽能儲能型照明設(shè)施。站內(nèi)安保本項目各站內(nèi)監(jiān)控、控制設(shè)備、直流系統(tǒng)及低壓配電柜等安裝在相應(yīng)的中心變電所內(nèi)。5.7.9電網(wǎng)接入與電能計量設(shè)計本項目總裝機容量約2.0844MW,擬采用10kV并網(wǎng);為了防止光伏并網(wǎng)系統(tǒng)逆向發(fā)電,系統(tǒng)需要配置一套防逆流裝置,通過實時監(jiān)測配電變壓器低壓出口側(cè)的電壓、電流信號來調(diào)節(jié)光伏系統(tǒng)的發(fā)電功率(限功率、切斷),從而達到光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的防逆流功能。光伏電站計量設(shè)在10kV并網(wǎng)處。示意圖如下:5.7.10通信監(jiān)控設(shè)計監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)每個光伏發(fā)電子系統(tǒng)各設(shè)計1套獨立的計算機監(jiān)控系統(tǒng),計算機監(jiān)控系統(tǒng)包括站級控制層和間隔級控制層。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為開放式分層、分布式結(jié)構(gòu)。計算機監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)靈活,具有較好的可維修性和可擴性。主控層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用雙以太網(wǎng),主控層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)可擴展,以便和其他設(shè)備接口。主要功能網(wǎng)絡(luò)計算機監(jiān)控系統(tǒng)具有如下的功能:(1)實時數(shù)據(jù)采集與處理(2)數(shù)據(jù)庫的建立與維護(3)控制操作(4)防誤閉鎖(5)控制輸出的接點要求(6)報警處理(7)事件順序記錄(8)畫面生成及顯示(9)在線計算及制表(10)電能量處理(11)遠控人-機聯(lián)系(12)系統(tǒng)自診斷與自恢復(fù)(13)與其它設(shè)備接口(14)運行管理功能△實時數(shù)據(jù)的采集與處理實時數(shù)據(jù)的采集由保護測控裝置完成,該裝置采用面向間隔的設(shè)計思想,完成本間隔的遙測、遙控、遙信、遙脈、遙調(diào)??勺鳛楸鹃g隔保護裝置的通信管理單元提供以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線等接入發(fā)電電氣監(jiān)控系統(tǒng)。(1)采集信號的類型采集信號的類型分為模擬量、脈沖量和狀態(tài)量(開關(guān)量)。模擬量:電流、電壓、有功功率、無功功率、頻率、功率因數(shù)和溫度量脈沖量:有功電能及無功電能。狀態(tài)量(開關(guān)量):斷路器、隔離開關(guān)以及接地開關(guān)的位置信號、繼電保護裝置和安全自動裝置動作及報警信號、運行監(jiān)視信號碼等。(2)采集信號的處理(a)模擬量的采集處理定時采集:按掃描周期定時采集數(shù)據(jù)并進行相應(yīng)轉(zhuǎn)換、濾波、精度檢驗及數(shù)據(jù)庫更新等。越限報警:按設(shè)置的限值對模擬量進行死區(qū)判別和越限報警,其報警信息包括報警條文、參數(shù)值及報警時間等內(nèi)容。追憶記錄:對要求追憶的模擬量,追憶記錄事故前1分鐘至事故后5分鐘的采集數(shù)據(jù)。(b)狀態(tài)量(開關(guān)量)的采集處理定時采集:按快速掃描方式采集輸入量、并進行狀態(tài)檢查及數(shù)據(jù)庫更新等。設(shè)備異常報警:當(dāng)被監(jiān)測的設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化時,出現(xiàn)設(shè)備變位指示或異常報警,其報警信息包括報警條文、事件性質(zhì)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(yīng)的開關(guān)量按其變位發(fā)生時間的先后順序進行事件順序記錄。(c)脈沖量的采集處理有分時段、分方向的脈沖累計功能,脈沖計數(shù)帶時標(biāo)存儲。系統(tǒng)能按設(shè)定時間間隔對脈沖量累計值進行凍結(jié)、讀取和解凍。(3)信號輸入方式模擬量輸入:間隔層測控單元電氣量除直流電壓、溫度通過變送器輸入外,其余電氣量采用交流采樣,輸入CT、PT二次值,計算I、U、P、Q、F、CosΦ;對于要作合閘同步檢測的斷路器,還采集同步電壓。交流采樣頻率36點/Hz,變送器電能量輸入:對于智能電度表通過串口通訊采集;對于不能通過串口通信采集的電能量信號采用脈沖信號輸入。狀態(tài)量(開關(guān)量)輸入:通過無源接點輸入;斷路器、接地開關(guān)等要進行控制的設(shè)備,取雙位置接點信號。智能接口設(shè)備信號接入:如微機保護、直流系統(tǒng)等采用數(shù)據(jù)通信方式(RS232/RS485)等通訊口收集各類信息。△數(shù)據(jù)庫的建立與維護(1)網(wǎng)絡(luò)計算機監(jiān)控系統(tǒng)建立如下數(shù)據(jù)庫:實時數(shù)據(jù)庫:裝入計算機監(jiān)控系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù),其數(shù)值根據(jù)運行工況的實時變化而不斷更新,記錄著被監(jiān)控設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)。實時數(shù)據(jù)庫的刷新周期及數(shù)據(jù)精度滿足工程要求。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。歷史數(shù)據(jù)能存儲5年,所有歷史數(shù)據(jù)能轉(zhuǎn)存至光盤作長期存檔。(2)網(wǎng)絡(luò)計算機監(jiān)控系統(tǒng)具有如下維護要求:(a)數(shù)據(jù)庫便于擴充和維護,應(yīng)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—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??尚薷牡闹饕獌?nèi)容有:各數(shù)據(jù)項的編號;各數(shù)據(jù)項的文字描述;對開關(guān)量的狀態(tài)描述;各輸入量報警處理的定義;模擬量的各種限值;模擬量的采集周期;模擬量越限處理的死區(qū);模擬量轉(zhuǎn)換的計算系數(shù);開關(guān)量狀態(tài)正常、異常的定義;電能量計算的各種參數(shù);輸出控制的各種參數(shù);對多個開關(guān)量的邏輯運算定義等。(b)方便地交互式查詢和調(diào)用,其響應(yīng)時間滿足工程要求。歷史數(shù)據(jù)能按用戶的需要進行選擇、組合,轉(zhuǎn)儲到光盤中長期保存?!骺刂撇僮骺刂品绞綖閮杉壙刂疲杭淳偷乜刂?、站控層控制。操作命令的優(yōu)先級為:就地控制→站控層控制。同一時間只允許一種控制方式有效。對任何操作方式,保證只有在上一次操作步驟完成后,才能進行下一步操作。(1)就地控制在間隔層控制柜上設(shè)“就地/遠方”轉(zhuǎn)換開關(guān),任何時候只允許一種操作模式有效?!熬偷亍蔽恢茫涸陂g隔層控制柜通過人工按鍵實現(xiàn)對斷路器的一對一操作。操作過程由計算機顯示記錄。間隔層根據(jù)操作需要具有防誤操作閉鎖和檢同步功能。間隔層就地操作通過測控單元上的顯示窗口,實現(xiàn)本單元主接線、I、U、P、Q顯示。“遠方”位置:操作在操作員站上操作。(2)站控層控制站控層控制即為操作員站上操作,操作按“選擇—返?!獔?zhí)行”的過程進行,具有防誤閉鎖及同步檢測功能。一個任務(wù)要對多個設(shè)備進行操作,計算機監(jiān)控系統(tǒng)在保證操作的安全性、可靠性的前提下,按規(guī)定的程序進行順序控制操作?!鞣勒`閉鎖(1)每一操作經(jīng)防誤閉鎖軟件判斷,若發(fā)現(xiàn)錯誤,閉鎖該項操作并報警,輸出提示條文。防誤閉鎖邏輯判斷在站控層和間隔層分別進行。(2)具有操作權(quán)限及優(yōu)先級管理。(3)對現(xiàn)場手動操作的隔離開關(guān)和接地刀閘,采用機械編碼鎖加電腦鑰匙的方案進行防誤操作閉鎖。(4)計算機若發(fā)生硬件故障、軟件飛逸,以及操作命令錯誤,均不導(dǎo)致錯誤出口。具體的閉鎖條件在設(shè)計聯(lián)絡(luò)會上確定。△控制輸出的接點要求網(wǎng)絡(luò)計算機監(jiān)控系統(tǒng)控制輸出時,提供的合閘或分閘接點數(shù)量如下:對10kV及10kV斷路器提供1付合閘接點,2付分閘接點。對于10kV斷路器,I/O單元除提供用于斷路器分、合閘的控制命令輸出接點外,還提供兩付特殊接點:其中一付接點當(dāng)I/O單元發(fā)出合閘命令時閉合并保持到I/O單元再發(fā)出跳閘命令后自動返回,另一付接點則當(dāng)I/O單元發(fā)出分閘命令時閉合并保持到I/O單元再發(fā)出合閘命令后自動返回,同時這兩付特殊接點能手動復(fù)歸,并且這兩付特殊接點當(dāng)在控制命令撤消或超過等待時間時,能自動返回。I/O單元還能提供保護復(fù)歸接點,以便遠方復(fù)歸保護信號??刂戚敵龅慕狱c為無源接點,接點的容量對直流為220V,5A,對交流為220V,7A?!鲌缶幚碓O(shè)備狀態(tài)異常、故障、測量值越限及傳輸通道故障等,計算機監(jiān)控系統(tǒng)輸出報警信息。報警分事故報警和預(yù)告報警兩類。報警顯示具有模擬光字牌分類告警畫面和確認功能。報警發(fā)生時,立即推出報警條文,伴以聲、光提示;對事故報警和預(yù)告報警其報警的聲音不同,且音量可調(diào)。報警發(fā)生、消除、確認用不同顏色表示。報警點可人工退出/恢復(fù),報警信息可分時、分類、分組管理。報警狀態(tài)及限值可人工設(shè)置,報警條文可人工屏蔽,有消抖處理,避免誤報、多報。報警信號可手動試驗,試驗信息不予傳送、保存?!魇录樞蛴涗洰?dāng)10kV升壓站一次設(shè)備出現(xiàn)故障發(fā)生短路時,將引起繼電保護動作、開關(guān)跳閘,事件順序記錄功能將事件過程中各設(shè)備動作順序,帶時標(biāo)記錄、存儲、顯示、打印,生成事件記錄報告,供查詢。系統(tǒng)保存1年的事件順序記錄條文。事件分辨率(SOE)2ms?!鳟嬅嫔杉帮@示(1)畫面顯示:10kV升壓站電氣主結(jié)線圖(若幅面太大時可用漫游和縮放方式);分區(qū)及單元結(jié)線圖;實時及歷史曲線顯示;棒圖(電壓和負荷監(jiān)視);間隔單元及全所報警顯示圖;監(jiān)控系統(tǒng)配置及運行工況(發(fā)電量,日照輻射、減少炭排放量等)圖;報告顯示(包括報警、事故和常規(guī)運行數(shù)據(jù));表格顯示(如設(shè)備運行參數(shù)表、各種報表等);日歷、時間和安全運行天數(shù)顯示。(2)輸出方式及要求:電氣主接線圖中包括電氣量實時值,設(shè)備運行狀態(tài)、潮流方向,開關(guān)、位置,“就地/遠方”轉(zhuǎn)換開關(guān)位置等;應(yīng)用畫面上顯示的文字為中文;圖形和曲線可儲存及硬拷貝;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;電壓棒圖及曲線的時標(biāo)刻度、采樣周期由用戶選擇;每幅圖形均標(biāo)注有日歷時間;圖形無級縮放;圖形中所缺數(shù)據(jù)可人工置入?!髟诰€計算及制表(1)在線計算:交流采樣后計算出電氣量一次值I、U、P、Q、f、COS以及Wh、Varh減少炭排放量,并算出日、月、年最大、最小值及出現(xiàn)的時間;電度累計值和分時段值(時段可任意設(shè)定);日、月、年電壓合格率;功率總加,電能總加;升壓站送入、送出負荷及電量平衡率;斷路器的正常及事故跳閘次數(shù)、停用時間、月及年運行率等;安全運行天數(shù)累計。供計算的值可以是采集量、人工輸入量或前次計算量,計算結(jié)果返送數(shù)據(jù)庫,并能方便調(diào)用。(2)報表:實時值表;正點值表;電能量表;向電調(diào)匯報表;事件順序記錄一覽表;報警記錄一覽表;微機保護配置定值一覽表;主要設(shè)備參數(shù)表;自診斷報告。(3)輸出方式及要求:實時及定時顯示;召喚及定時打??;在操作員站上定義、修改、制作報表;各類報表漢化;報表按時間順序存儲,存儲數(shù)量及時間滿足用戶要求。正點值報表為每天的整點,日報表為每天,月報表為每個月?!麟娔芰刻幚黼娔芰拷?jīng)由脈沖采樣或RS485/RS232串口輸入。自動按時段計算電能值。編制各種電能量表。電能值按時段帶時標(biāo)存儲。所有電能數(shù)據(jù)至少按日統(tǒng)計電量保存24月。△遠控人機聯(lián)系人-機聯(lián)系是遠控監(jiān)控人員與計算機對話的窗口,可借助鼠標(biāo)或鍵盤方便地在CRT屏幕上與計算機對話。人-機聯(lián)系包括:(1)調(diào)用、顯示和拷貝各種圖形、曲線、報表。(2)發(fā)出操作控制命令。(3)數(shù)據(jù)庫定義和修改。(4)各種應(yīng)用程序的參數(shù)定義和修改。(5)查看歷史數(shù)值以及各項定值。(6)圖形及報表的生成、修改。(7)報警確認,報警點的退出/恢復(fù)。(8)日期和時鐘的設(shè)置。(9)運行文件的編輯、制作?!飨到y(tǒng)自診斷與自恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)計算機監(jiān)控系統(tǒng)能在線診斷各軟件和硬件的運行工況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常及故障時能及時顯示和打印報警信息,并在運行工況圖上用不同顏色區(qū)分顯示。(1)自診斷的內(nèi)容包括:站控層設(shè)備、測控單元、I/O采集模件等的故障;外部設(shè)備故障;電源故障;系統(tǒng)時鐘同步故障;網(wǎng)絡(luò)通信及接口設(shè)備故障;軟件運行異常和故障;與調(diào)度中心數(shù)據(jù)通訊故障;網(wǎng)控狀態(tài)監(jiān)視。(2)設(shè)備自恢復(fù)的內(nèi)容包括:當(dāng)軟件運行異常時,自動恢復(fù)正常運行;當(dāng)軟件發(fā)生死鎖時,自啟動并恢復(fù)正常運行;當(dāng)設(shè)備有冗余配置時,在線設(shè)備發(fā)生軟、硬件故障時,自動切換到備用設(shè)備上運行;當(dāng)電源故障恢復(fù)時,系統(tǒng)自動恢復(fù)到故障前的運行狀態(tài)。此外,系統(tǒng)具有便于試驗和隔離故障的斷開點。通過公共電話網(wǎng)由賣方對系統(tǒng)進行遠程維護。對于間隔層的測控單元,通過便攜式計算機對其進行維護?!髋c其它設(shè)備接口與微機保護測控裝置的接口按下列方式:具有上網(wǎng)能力的保護可直接上網(wǎng);通過串行口連接,經(jīng)保護測控通信接口裝置或間隔層通訊單元上網(wǎng)?!鬟\行管理功能網(wǎng)絡(luò)計算機監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)運行要求,實現(xiàn)如下各種管理功能:(1)在線設(shè)備分析:對主要設(shè)備的運行記錄和歷史記錄數(shù)據(jù)進行分析,提出設(shè)備安全運行報告。(2)管理功能滿足用戶要求,適用、方便、資源共享。各種文檔能存儲、檢索、編輯、顯示、打印。系統(tǒng)的開放性計算機監(jiān)控系統(tǒng)站控層的操作員工作站和工程師站都是采用符合ISO開放系統(tǒng)要求的WindowsNT或WindowsXP操作系統(tǒng)和流行的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議,使得站控層的計算機可以很方便的和以后新增加的功能系統(tǒng)通訊。間隔層的通訊管理機采用QNX實時多任務(wù)操作系統(tǒng),裝置本身具有數(shù)量足夠的串口和以太網(wǎng)口資源,可以在不增加裝置的前提下和新增加的保護裝置或其它智能設(shè)備通訊?!髦骺貙釉O(shè)備1)主機/操作員站采用主機兼操作員站設(shè)置。主機具有主處理器及服務(wù)器的功能,為站控層數(shù)據(jù)收集、處理、存貯及發(fā)送的中心。操作員站是網(wǎng)絡(luò)計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要人機界面,用于圖形及報表顯示、事件記錄及報警狀態(tài)顯示和查詢,設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)的查詢,操作指導(dǎo),操作控制命令的解釋和下達等。能實現(xiàn)對升壓站生產(chǎn)設(shè)備的運行監(jiān)測和操作控制。操作員站還可進行微機五防相關(guān)操作。操作員站設(shè)置1臺21寸液晶顯示器,并可外接54寸液晶電視,可以顯示電站主接線及相關(guān)實時主要參數(shù)等。2)工程師站工程師站負責(zé)全站的程序開發(fā),系統(tǒng)診斷,控制系統(tǒng)狀態(tài),數(shù)據(jù)庫和畫面的編輯及修改,△間隔層設(shè)備間隔層設(shè)備按工程本期規(guī)模配置。間隔層采用交流采樣直接采集現(xiàn)場原始數(shù)據(jù),通過網(wǎng)絡(luò)傳送給廠級計算機,同時接收站控層發(fā)來的控制操作命令,經(jīng)過有效性判斷、閉鎖檢測、同步檢測等,最后對設(shè)備進行操作控制。間隔層也可獨立完成對斷路器、隔離開關(guān)的控制操作。斷路器、隔離開關(guān)的分合閘接點不能緊靠布置。間隔層由測控單元、通信單元、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和微機保護通信接口單元等構(gòu)成。測控單元按電氣設(shè)備間隔配置,各測控單元相對獨立,通過通信網(wǎng)互聯(lián)。對間隔層設(shè)備的性能要求:(1)單元封閉式結(jié)構(gòu)設(shè)計,易于安裝;(2)所有器件均不低于工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn),整機工作的溫度適應(yīng)范圍為5~30℃。(3)所有部件均采取緊鎖措施,抗振性能好,并且更換拆卸方便;(4)裝置的抗干擾能力通過電磁兼容性測試,達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn);(5)帶“遠方/就地”切換開關(guān),可選擇控制操作方式;(6)對要求同步合閘的斷路器,合閘控制輸出具有同步檢測功能;(7)采用帶隔離的、可靠的、抗干擾能力強的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);(8)

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