分布式光伏项目标准化设计导则

BECE-FBSJSDZ分布式光伏项目标准化设计导则（版本V1.0）2016年12月BECE-FBSJSDZ前言为加强北控分布式事业部工程设计管理，保证工程设计质量，推行设计优化，控制工程造价，积极推广先进、成熟、可靠的设计方案，统一和明确建设标准，体现北控清洁能源集团有限公司建设特点和企业文化。以合理的投资，提高项目投产后的市场竞争能力和投资效益，特制定《分布式光伏项目标准化设计导则》。BECE-FBSJSDZ1范围本文件适用于北控光伏公司所属各全资及控股的分布式光伏电站工程。本文件作为北控光伏分布式光伏电站的指导性标准，如与国家的强制性标准相矛盾，应按国家标准执行。本文件适用于装机容量为1MW~6MW级的分布式光伏电站，其它容量光伏电站的开关站可参照使用。特殊条件下，不采用本文件设计方案，需专题论证。在保证工程安全、质量的前提下，鼓励创新和优化设计。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50217－2007电力工程电缆设计规范DL/T5056-2007变电所总布置设计技术规程DL/T5352-2006高压配电装置设计技术规程DL/T620交流电气装置的过压保护和绝缘配合DL/T621交流电气装置的接地DL/T5044电力工程直流系统设计技术规程GB14285-2006继电保护及安全自动装置技术规程DL/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T5002-2005地区电网调度自动化设计技术规程DL/T5003-2005电力系统调度自动化设计技术规程DL/T448-2000电能计量装置管理规定GB50009-2012建筑结构荷载规范GB50068-2001建筑结构可靠度设计统一标准GB50011-2010建筑抗震设计规范GB50007-2011建筑地基基础设计规范GB50003-2011砌体结构设计规范BECE-FBSJSDZGB50010-2010混凝土结构设计规范GBJ50017-2003钢结构设计规范GB50016-2006建筑设计防火规范GB50229-2006火力发电厂与变电站设计防火规范GB/T19964-2012光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T50797-2012光伏发电站设计规范GB/T29321-2012光伏发电站无功补偿技术规范3总则1）在既有建筑物上增设光伏发电系统，必须进行建筑物结构和电气的安全复核，并应满足建筑结构及电气的安全性要求。2）光伏电站道路设计应本着“安全可靠、经济合理”的设计理念，遵循因地制宜、就地取材、节约用地的原则。3）分布式光伏电站应遵循“无人值班”、简单、实用的总体设计原则，并按照公司有关要求确定设计方案。当设计为为“无人值班或少人值守”时（值班定员按照公司规定执行），应设置办公生活楼。4）开关站/箱变位置选择在保证送出线路路径的前提下，应优先考虑负荷中心，便于光伏场区集电线路引入和接入系统线路的送出。5）开关站/箱变位置选择应考虑与周围环境、邻近设施的相互影响。周围环境宜无明显污秽，如空气污秽时，站址宜设在受污源影响最小处。并应考虑排水措施。6）本导则依照现行国家标准编制，如有标准更新及冲突以较高标准执行。7）对于总体规划、分期建设的光伏电场，道路应按照“一次设计、满足规划的后期使用要求”的原则进行设计，做好前、后期工程的相互衔接。4光伏区总平布置光伏方阵布置应根据屋顶情况、设备特点和施工条件等因素，合理安排。光伏方阵宜采用单元模块化的布置方式。光伏方阵的逆变器采用组串式，屋顶布置。箱变宜结合光伏方阵单元模块化BECE-FBSJSDZ布置，宜采用就地布置方式。逆变器、箱变宜根据工艺要求布置在光伏方阵负荷中心，且靠近主要通道处。水厂项目光伏支架布置倾角分为固定支架15°斜铺，门式结构平铺原则。水泥屋顶光伏支架布置倾角采用固定支架15°斜铺。优先采用1*11布置，如果厂房较好，也可采用2*11方案；项目设计时装机量超装5%。彩钢瓦屋顶东、西、南坡采用平铺原则，北坡采用水平起3度角设计。池板长方向与屋脊垂直，池板根据屋面情况南坡竖向每隔4—6块池板设置一条检修通道，北坡可根据情况按照1*11、1*5、1*6设置，两排池板间间隔按照200及以上设置，间隔不宜设置过大，水平方向在屋脊部位设置一条即可。检修通道不小于500宽即可。5太阳能资源分析光伏发电站的太阳能资源分析时，应选择站址所在地附近具有太阳辐射长期观测记录的气象站作为参考气象站，进行太阳能总辐照量月际变化和年际变化趋势分析。（1）参考气象站应具有连续10年以上逐年各月的太阳辐射长期观测记录，最近一年至少不早于前年。（2）参考气象站所在地与光伏发电站站址所在地的气候特征、地理特征应基本一致，且应与光伏发电站站址现场太阳辐射观测装置的同期辐射观测资料具有较好的相关性。6光伏系统方案设计及发电量计算6.1组件选型根据具体项目采购组件规格型号而定。6.2支架选型支架壁厚不小于2.0mm。钢材防腐镀锌层厚度不小于65μm。采用压块式组件连接方式时，压块与组件连接紧密，与边框平行接触宽度不小于50mm。支架计算过程中，风压计算基本风压取值：采用当地50年极大风速换算的基本风压与荷载规范中当地50年一遇基本风压对比，取最大值。具体支架参考图纸联系BECE-FBSJSDZ技术部提供CAD版图纸。1、混泥土屋顶采用如下支架形式2、钢结构屋顶采用如下支架形式BECE-FBSJSDZ6.3逆变升压系统原则上暂时要求分布式光伏项目采用阳光50kW和华为36kW两种逆变器。组串式逆变器按照15年全部更换一次和现有市场价格进行经济性测算。采用阳光50kW逆变器的电站，逆变器的直流输入支路采用8进1备或9进0备的形式，根据屋顶具体情况而定。汇流箱采用4汇1的规格型号。BECE-FBSJSDZ采用华为36kW逆变器的电站，逆变器的直流输入支路采用7进1备或8进0备的形式，根据屋顶具体情况而定。汇流箱采用4汇1的规格型号。屋顶分布式光伏项目设计时必须考虑逆变器和汇流箱的遮阳和通风措施。直流配电柜和并网逆变器由逆变器厂家统一提供，亦可采用集成方案。直流配电柜和并网逆变器之间的连接电缆由逆变器厂家提供，无需重复采购。与组串式逆变器配套的升压变压器全部采用双分裂变压器（干式双绕组欧变）。6.4光伏方阵设计原则上，1000V系统中每串光伏组件的串联数量不得低于22块，组件逆变器配比按1:1.3考虑（逆变器参考最大输出功率）。1500V系统需专题研究后再确定设计方案。组件布置要充分考虑周边的遮挡情况，原则上必须保证冬至日上午9：00至下午15：00之间时间不能有遮挡。在组件竖向布置方式下，原则上采用同一组串在一条直线上的汇线方式。为使同一逆变器下的直流汇线损失保持一致，提高实际发电量，应尽量保证同一光伏方阵中，实际直流电缆有效长度距离相近的光伏组串连接到同一逆变器下。在初设文件中需提供光伏区直流汇线路径图，同时，至少给出连接到同一台逆变器下的距离逆变器最远组串和最近组串的最大距离。在逆变器的最低直流工作电压和最大输出功率条件下，连接在同一台逆变器下的两个组串（最远和最近组串）之间的最大直流线损不得超过1.5%。为保证直流汇线损失的对称性，要求逆变器的实际落位尽可能位于方阵的对称轴上。6.5电缆电缆选择与敷设的设计，应符合GB50217-2007的规定。光伏组件之间、组件逆变器之间及逆变器到汇流箱的电缆应有固定措施和防晒措施。光伏组件之间的电缆应采用PV1-F-1x4光伏专用电缆。采用380V并网的项目，逆变器出线采用三项四线制，电缆采用3x25mm2+1x16mm2；采用10kV并网的项目，逆变器出线采用三相三线制，电缆截面根据距离而定，采用3x16mm2、25mm2、3x35mm2。BECE-FBSJSDZ汇流箱到箱变的电缆根据传输距离及电压降计算而定，保证压降不能超过5%。最终的电缆路径及接线方式，在技术可靠的前提下，必须保证电缆的成本最低。6.6发电量计算（1）光伏发电站发电量预测应根据站址所在地的太阳能资源情况，并考虑光伏发电站系统设计、光伏方阵布置和环境条件等各种因素后计算确定。（2）光伏发电站上网电量Ep计算如下：KPTEAZPp式中：Tp——光伏发电站年峰值日照时数（h）；Ep——为上网发电量（kW·h）；PAZ——组件安装容量（kWp）；K——为综合系统效率系数。综合系统效率系数K是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括：1）温度损耗2）光辐照损耗；3）组件失配4）光伏组件表面污染修正系数；5）遮挡损耗6）线损；7）逆变器效率损耗；8）集电线路、升压变压器损耗；6.7光伏区通信光伏区通信设计应符合现行行业标准DL/T544和DL/T598的规定。箱变测控一体化装置采集数据，采用光纤环网上传。通信柜布置于开关站内。。光伏区如采用光缆通信方式的，原则上采用不少于12芯单模光缆。7开关站总平布置7.1整体布置原则BECE-FBSJSDZ原则不建设户内开关站，采用预装式开关站。高压开关柜选用KYN28柜，箱变通过一回线路接入开关站进线柜。如电力公司有特殊要求，以电力公司意见为准。综自保护、调度通信配置按照接入系统批复要求设计，不缺项不多项。每台箱变带有一台16kVA的辅助变压器。为开关站负荷及所有通信、保护模块供电。7.2电缆沟道电缆沟侧壁优先采用砖砌体，在受力较大地段或地下水丰富地段优先采用钢筋混凝土形式。砌体支撑盖板处应设置混凝土边梁。严寒地区、湿陷性黄土地区及地下水对砖砌体有腐蚀性地区，优先采用钢筋混凝土形式。在高风沙地区可采用地上电缆沟。沟道应设伸缩缝，伸缩缝间距应根据气象条件、沟道材料，按有关规程和经验确定，并宜在地质条件变化处设置，沟道侧壁宜高出地面0.1m～0.15m，沟底纵坡宜不小于0.5％，特殊地段不应小于0.3％，并应有排水措施。8工程消防8.1工程消防总体设计工程消防设计贯彻“预防为主，防消结合”的设计原则，针对工程的具体情况，积级采用先进的防火技术，做到保障安全，使用方便，经济合理。工程消防总体设计采用综合消防技术措施，根据各消防系统的功能要求，从防火、监测、报警、控制、灭火、排烟、逃生等各方面入手，力争减少火灾发生的可能，一旦发生也能在短时间内予以扑灭，使火灾损失减少到最低程度；同时确保火灾时人员的安全疏散。设置完善的防雷设施及其相应的接地系统。8.2排水消防设计根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）的相关规定，变电站建筑物的体积大于3000m3时须设置室外水消防系统。