格尔木20兆瓦并网光伏发电项目设计总结报告
时间：2021-04-07 07:51:05 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
格尔木20兆瓦并网光伏发电项目设计总结报告
格尔木并网光伏电站
20MWp项目
设计总结报告 XXXXXX设计院
二○一二年十二月
1工程概况
格尔木20MWp光伏发电项目场地位于格尔木市109国道东出口的隔壁荒滩上；与三期20MWp光伏发电项目场地相邻。
场地地貌处在昆仑山山前倾斜平原的后缘一带，地形平坦，地表为戈壁荒漠景观，总体地势西北低，东南高，海拔高度2852.9-2867.6m，相对高度差14.8m。
场地地层在探井控制深度内自上而下一次为①砾砂（Q4eol）、②中砂（Q4eol+pl），其岩石特征分述如下：
①砾砂（Q4eol）：土黄、灰黄，干燥，稍密，砾石粒径为2-20mm的含量占28.4-32.4%，粒径主要成分以中砂为主，夹有中细沙薄层，呈透镜体分布。该层层厚0.8-1.2m，该层以薄层状在场地西北侧分布。
②中砂（Q4eol+pl）：土灰色，干燥-稍湿，稍密，散粒结构，含少量砾石，含量0-16.1%；砾质较纯净，颗粒较均一，主要矿物成分为石英、长石为主，云母次之，其中粒径在2-20m的约占0-16.1%2-0.075mm的约占80.6-97%，其余粉粒，该层顶面埋深0.8-1.2m，勘察揭露厚度11.4-615.4m（未
揭穿）。场地均有分布。
场地在勘探深度范围内未发现地下水，该工程不考虑地下水影响。
场地土壤对混凝土结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有腐蚀性。
基本气象要素资料：
格尔木日照充足，历年的水平面总辐射量在6500MJ/㎡~7320MJ/㎡之间，30年平均水平面总辐射为6929.3MJ/㎡；近30年的日照时数变化为2900h~3400h之间，30年平均的年日照时数为3012.6h。根据《太阳能资源评估办法》（QXT89-2008）确定的标准，光伏电站所在地区属于“资源最丰富”区。
格尔木地区属大陆高原气候，少雨、多风、干旱，冬季漫长寒冷，夏季凉爽短促，降雨量年平均仅41.5毫米，蒸发量却高达3000毫米以上。日常时间长，年平均高达3358小时，光热资源充足。唐古拉山镇辖区，属典型高山地貌，气候寒冷，仅有冬夏两季，年平均气温-4.2℃，极端高温35℃，极端低温-33.6℃。无绝对无霜期。年平均降水量284.4毫米，年蒸发1667毫米，主要气象条件均满足光伏电站建设及运营对气象的要求。
2设计工作概况
2.1设计范围
设计院承接了本工程站内光伏系统的设计，具体内容如下：电站总平面设计、组件阵列设计、电气系统设计、土建设计、招标文件编制、现场服务等。
2.2系统运行方案
采用分布发电，集中并网的设计方案，将系统分为20个多晶硅太阳能电池组件并网发电单元进行设计。每个光伏并网发电单元的电池组件采用串并联的方式组成多个太阳能电池阵列，太阳能电池阵列输入光伏方针防雷汇流箱，经光伏并网逆变器接入35kV升压变压器。
每个发电单元配一台升压变升压至35kV，通过电缆引接至新建35kV配电室，汇流后经母线桥接入新建2#主变升压至110kV后实现并网发电。35kV配电装置采用单母线接地，8回进线1回出线。
2.3设计成果交付时间
我公司承受业主委托，于2013年7月开始施工图设计工作，并按建设方要求，首先提交基础施工图，并按计划节点陆续交付全部施工图。
2.4合同双方的权利义务及费用支付
为明确双方权利义务，双方协商达成一致签订施工图设计合同。双方权利义务及费用按照合同约定执行。
3主要设计原则
3.1美观性
与当地自然条件结合，美观大方。在不改变原有地貌环境和外观的前提下，设计安装太阳能光伏阵列的结构和布局。
3.2高效性
设计在考虑的美观的前提下，在给定的安装面积内，尽可能的提高光伏组件的利用效率，达到充分利用太阳能，提供最大发电量的目的。
3.3安全性
设计应该安全可靠，不能给建筑和其他用电设备带来安全隐患，施工过程中要保证绝对安全，不能遗漏任何设备和工器具。尽可能的减少运行中的维修维护工作，同时应考虑到方便使用和利于维护。
3.4在太阳能光伏电站的设计、设备选型方面，也遵循如下原则：
可靠性高：设备余量充分，系统配置先进、合理，设备、备件质量可靠。
通用性强：设备选型尽可能一致，互换性好，维修方便。通信接口、监控软件、充电接口配置一致，兼容性好，便于管理。
安全性好：着重解决防雷击、抗大风、防火、防爆、防触电和关键设备的防寒、防人为破坏等安全问题。
操作性好：自动化程度高，监控界面好，平时能做到无人值守，设备做到免维护或少维护。
直观可视性好：现场安装由显示屏，可实时显示电站的发电量、太阳辐射、温度、瞬时功率以及二氧化碳减排量。
性能价格比高：在设备选型和土建工程设计中，在保证系统质量、性能的前提下，尽量采用性价比最优的设备，注重经济性好实用性，以节省项目费用，减少投资。
4工程设备要点
4.1设计依据
1、工程设计合同
2、工程测量规范（GBJ-50026-93）
3、国家规范、规程和标准
IEC 61215 《晶体硅光伏组件设计鉴定和选型》
IEC91730.1 《光伏组件的安全性构造要求》
IEC91730.2 《光伏组件的安全性测试要求》
GB/T18479-2001 《地面用光伏（PV）放电系统概述和导则》
GB/T 19939-2005 《光伏系统并网技术要求》
GB/Z 19964-2012 《光伏发电站接入电力系统的技术规定》
GB/T 20046-2006 《光伏系统电网接口特性》（IEC 61727：2004）
GB 12326-2008 《电能质量电压波动和闪变》
GB12325-2008 《电能质量电力系统供电电压允许偏差》
GB/T14549-1993 《电能质量公用电网谐波》
GB50057-2010 《建筑物防雷设计规范》
DL/T 448-200 《电能计量装置技术管理规程》GB50217—2007 《电力工程电缆设计规范》
DL/T404—2007 《2.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》
GB50797—2012 《光伏发电站设计规范》
GB50794—2012 《光伏发电站施工规范》
GB/T 29321—2012 《光伏电站无功补偿技术规范》GB/T 50866—2013 《光伏发电站接入电力系统技术规范》
4.2 设计标准
可靠性高、通用性强、安全性好、操作性好、直观可视性好、性能价格比高。满足相关法律、法规国家行业技术规范要求。
4.3 基本技术方案
4.3.1太阳能光伏发电系统
根据建设方拟采购电池组件情况，本项目采用245W多晶硅太阳能电池组件，总安装容量为20MWp。
组件参数如下：
4.3.2电气系统
本期工程20MW光伏发电项目容量以太阳能发电单元——升压变压器接线方式接入厂内35kV配电室。35kV配电
室本期进线8回，出线1回，为单母线接线。光伏电站高压侧配置动态无功补偿装置。
每个太阳能发电单元设一台升压变压器，升压变压器采用美式三相1000kVA双绕组分裂变压器。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，35kV电缆集电线路接至35kV配电室，通过35kV出线柜送入新建#2 110kV主变压器并入二期外送线路。
110kV升压站部分设备：
4.3.3 设备布置
本光伏发电项目电站为户外敞开式。汇流箱位于光伏电池阵列之间，逆变器及数据采集柜位于逆变器室内，逆变器室分布在各个子方阵中间位置。
35kV开关柜布置在新建35kV配电室内，单列布置，出线柜通过母线桥与主变低压侧连接。
升压箱式变压器与阵列逆变器室外布置，逆变器、直流柜及数据采集柜逆变器室内布置，汇流箱室外支架安装。
4.3.4厂用电源
厂用交流电源电压380V/220V±15%
厂用交流电源频率三相/单相 50Hz±3%
厂用直流电源电压 220+15%~220-15%
4.3.5 主要设备概况
1）光伏发电单元
电池组件：电池组件为多晶硅太阳能电池组件。
电池组件支架：固定式电池组件支架形式为纵向-横向钢架式。
汇流箱；汇流箱进线为12路、16路，出线1回，进线装有直流熔断器，出线装有直流断路器。安装方式采用挂式安装方式，采用螺栓固定。
逆变器：光伏电站逆变器采用无锡上能EP0500-A系列500kWp的产品，共40台。
500kW逆变器技术参数
逆变器各项性能指标满足国家电网公司光伏电站接入电网技术规定（试行）》要求，参数表如下
电压与
2）升压配电单元
35kV主要设备：本工程35kV出线II回，无功补偿装置及接地变压器，接地变压器安装工程包括接地变压器及其中性点设备的安装，变压器电压侧通过电缆与35kV开关柜连接。
35kV高压开关柜主要设备及技术参数：35kV开关柜位于升压站高压室内，设备成单列布置，升压站扩建部分：新建110kV#2主变一台，新建主变及进线间隔，主变低压侧通
过室外母线桥与35kV出线柜相连。
3）电气二次及通信部分
光伏电站计算机监控系统主要由站控层设备、网络层设备、间隔层设备组成，电站计算机监控系统主要完成对本电站所有被控对象安全监控及电站整体运行、管理的任务，与一期系统连接。
继电保护设备的范围：主变保护、35kV母线保护、35kV 线路保护。
光伏发电系统的各个逆变室设有数据采集柜，每面数据采集柜含1套通信服务器及1套数字式综合测控装置，各数据采集柜采集的逆变室内及室外箱变的负荷开关、接地开关、低压断路器等位置状态，逆变器信号、变压器及组件温度等信号通过通信光缆接入变电站。变电站计算机监控系统将光信号转换为电信号后接入计算机监控系统，计算机监控系统对接收的数据进行处理、显示。
4）交流控制电源系统
本期利用原有中控楼的一套直流和UPS，为站控层设备及火灾自动报警系统、电能量计量系统等设备提供不间断的交流电源。同时设置一面交流电源配电屏，电压等级为AC220V，设一段电压母线，为间隔层柜内辅助照明加热等设备提供交流电源。电源进线分别取自0.4kV站用电源系统。
5）火灾自动报警系统
变电站火灾自动报警系统采用“控制中心报警方式”，以集中控制器为中心采用编码传输总线方式连接和控制系统内各探测、报警和灭火联动等设备。消防控制中心拟设置在中控室内。
6)全站线缆敷设
全站线缆敷设工程包括35kV高压电缆、0.4V电缆、1kV 电缆、控制电缆、计算机电缆、光缆、通信电缆、高低压电缆头制作、光缆熔接、电缆试验、电缆管埋设、预埋件及支架安装等。
7)设备基础和电缆支架
包括所有设备屏柜基础的安装和预埋，屏柜基础采用在混凝土中预埋插筋，将槽钢和插筋焊接作为屏柜基础，屏柜基础必须平整、焊接点不出现虚焊。屏柜基础满足承载的要求。
包括所有电缆支架的安装，支架基础必须平整、焊接点不出现虚焊。支架满足承载的要求。
8)设备接地及等电位接地
所有组件支架通过扁钢与接地网连接，为节省钢材用量，利用支架横梁做部分接地网联结。发电区、生产区接地网接地电阻应不大于1Ω。等电位接地网由裸铜排、绝缘电
缆等构成，对主要二次设备及通信设备构成一个统一的等电位接地网，通过一点与一次主接地网链接。逆变器室、中控室、太阳能电池方阵、箱式变电站等位置均应设有接地网端子。对于全厂分散布置的端子箱、汇流箱宜就近通过箱内统一的接地铜排与区域二次等电位接地体链接，对于就近没有区域二次等电位接地体的端子箱、汇流箱可通过箱内统一的接地。
9)电缆防火
全站电缆沟、电缆穿墙、盘柜孔洞的封堵及穿越防火分隔的封堵和电缆防火涂料的施工等。
5主要设计变更
5.1重大设计变更
本工程前期论证充分，设计工作准备充分。设计与施工沟通协调密切，未出现重大设计变更。
5.2非重大设计变更
本工程边设计边施工，在不影响施工的前提下，部分局部变更已根据现场情况满足规范前提下得到合理处置。
6设计文件质量控制
6.1设计前期准备工作
多方面收集设计资料，实地察看类似项目，充分听取建
设方需求，进行了充分的前期准备工作。
6.2设计内部质量管理
组建经验丰富的设计团队，认真贯彻执行有关行业规范和规程的要求，明确参加设计人员职责，设计成果严格执行核审制度，设计、校核、审核步步到位，并建立质量记录，设计成果的交付，均盖有施工图设计证章。
7设计为工程建设服务
由设计公司统一安排，设计队为更好地为业主和工程建设服务，专门派出多名设计代表，开工前向监理和施工单位进行技术交底，说明设计意图，解释主要技术要求及有关施工的重大技术事项。
设计团队密切与施工现场沟通，及时处理工程施工中出现的问题，及时做好局部变动，参与重要工序的检查验收等质量活动，保证施工的顺利进行。
维护设计的权威性，以国家规范规定为标准，不随意修改设计，保证项目按规划要求实施完成，工程费用在审批概算的合理范围内。
8经验与建议
8.1经验
业主管理人员的素质、施工队伍的技术水平、设计队伍人员的配备是工程能顺利完工的关键，在工程建设过程中，
设计、施工、监理单位应全力合作，工程施工才能顺利进行。
通过格尔木20兆瓦并网光伏发电项目的设计，我公司积累了更多大规模光伏发电项目的实际经验，一定能为我国光伏事业的发展贡献力量。
8.2建议
建议对本工程及时进行相关验收，尽快投入并网运行，促进工程尽早正常发挥效益。
建议管理单位建立健全各种管理制度、日常维护制度，落实专人负责设施的运行和维护，真正发挥其应有的效益。
附件1：设计机构的设置和主要工作人员情况表
为了更好的为建设单位和工程建设服务，设计公司按照业主的要求组建精干设计小组，主要工作人员如下表：
附件2：工程设计大事
