地面太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工程實(shí)施

李博

【摘 要】介紹了和布克賽爾中核20MWp光伏發(fā)電項(xiàng)目的技術(shù)設(shè)計(jì)方案。分析了光伏系統(tǒng)的構(gòu)成、類別、選型、運(yùn)行原理及模式。闡述了光伏發(fā)電系統(tǒng)的工程應(yīng)用實(shí)例，為光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工程施工提供了技術(shù)參數(shù)。

【關(guān)鍵詞】光伏組件；光伏系統(tǒng)；并網(wǎng)逆變器；光伏高壓開關(guān)站

0 引言

太陽(yáng)能作為一種永續(xù)利用的清潔能源，正逐漸利用于各種領(lǐng)域，光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電技術(shù)應(yīng)用區(qū)域越來(lái)越普遍，產(chǎn)品也日趨成熟。近期國(guó)家能源局出臺(tái)的一系列產(chǎn)業(yè)扶持政策，也給該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展提供了更好的機(jī)器。

1 光伏系統(tǒng)規(guī)模

和布克賽爾蒙古自治縣中核20MWp光伏發(fā)電項(xiàng)目位于新疆塔城地區(qū)和布克賽爾縣東南91km處，總裝機(jī)容量為20MWp。本工程系統(tǒng)接入電網(wǎng)電壓等級(jí)為35kV，接入已建的110kV光伏匯集站。光伏組件采用260W多晶硅太陽(yáng)能組件，由22塊光伏組件組成一串。并由16串匯入一個(gè)匯流箱。以每1MWp太陽(yáng)能組件組成工程一個(gè)電池方陣，共20個(gè)方陣。每1MWp太陽(yáng)能組件與兩組500kW逆變器構(gòu)成一個(gè)發(fā)電單元，并由一臺(tái)升壓變壓器送出，5臺(tái)升壓變壓器串聯(lián)后送至35kV配電室進(jìn)線柜。

在整個(gè)光伏電站設(shè)置一綜合管理站。包括一座綜合辦公樓及相應(yīng)的生活消防污水處理等設(shè)施。管理站為整個(gè)光伏電站的集控中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏設(shè)備及電氣設(shè)備的遙測(cè)、遙控和遙信。

2 電氣一次部分

本工程建設(shè)規(guī)?？?cè)萘繛?0MWp，一座35kV配電室，其電氣主接線為電站共20個(gè)1MWp光伏發(fā)電單元，每個(gè)發(fā)電單元設(shè)置一臺(tái)35kV 1000kVA雙分裂繞組箱式變，5臺(tái)雙繞組箱式變?cè)诟邏簜?cè)并聯(lián)為1回電源進(jìn)線，共計(jì)4回電源進(jìn)線，電源進(jìn)線經(jīng)35kV母線匯集后由1回35kV線路送出。

此光伏電站主要電氣設(shè)備需20臺(tái)箱式升壓變電站，8面35kV高壓開關(guān)柜以及35kV戶外設(shè)備（含斷路器、CT、PT、避雷器、避雷針等）。

即：電氣主接線圖見下圖

3 電氣二次部分

本伏電站按“無(wú)人值班（少人值守）的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

電站采用以計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的監(jiān)控方式。整個(gè)光伏電站安裝一套綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，具有保護(hù)、控制、通信、測(cè)量等功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)及開關(guān)站的全功能綜合自動(dòng)化管理，實(shí)現(xiàn)光伏電站與地調(diào)端的測(cè)控、遙信功能及發(fā)電公司的監(jiān)測(cè)管理。

3.1 電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以微機(jī)保護(hù)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為主體，加上其它智能設(shè)備構(gòu)成電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。電站配置一套計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，并具有遠(yuǎn)動(dòng)功能根據(jù)調(diào)度運(yùn)行的要求實(shí)現(xiàn)對(duì)電站的控制、調(diào)節(jié)，本站采集到的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和信息，經(jīng)處理后可傳送至上級(jí)調(diào)度中心。

電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置系統(tǒng)以及調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。

3.1.1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

光伏電站采用集電站運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、顯示、數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊木C合監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)以智能化電氣設(shè)備為基礎(chǔ)，以串行通訊總線（現(xiàn)場(chǎng)總線）為通訊載體，將太陽(yáng)能電池組件、匯流箱、并網(wǎng)逆變器，站級(jí) 0.3/35kV電氣系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)在線智能檢測(cè)和監(jiān)控設(shè)備等組網(wǎng)組成一個(gè)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)信息數(shù)據(jù)的流動(dòng)，采集上述系統(tǒng)全面的電氣數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以采集的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析處理，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，完成報(bào)表制作、指標(biāo)管理、保護(hù)定值分析與管理、設(shè)備故障預(yù)測(cè)及檢測(cè)、設(shè)備狀態(tài)檢修等電站電氣運(yùn)行優(yōu)化、控制及專業(yè)管理功能。

3.1.2 光伏發(fā)電設(shè)備及逆變器的計(jì)算機(jī)監(jiān)控

1）對(duì)各太陽(yáng)電池組串及逆變器進(jìn)行監(jiān)控和管理

2）太陽(yáng)能電池組件及逆變器設(shè)有就地監(jiān)控裝置，可同樣實(shí)現(xiàn)集中控制室微機(jī)監(jiān)控的內(nèi)容。

3）太陽(yáng)能電池組件及逆變器的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在中控室實(shí)現(xiàn)，中控室計(jì)算機(jī)設(shè)有多級(jí)訪問(wèn)權(quán)限控制，在權(quán)限的人員才能進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。

4）交流柜內(nèi)設(shè)置線路保護(hù)開關(guān)、電流表、電壓表。開關(guān)狀態(tài)及電流、電壓等信號(hào)通過(guò)通信控制層直接傳輸?shù)秸究貙?，由光伏電站運(yùn)行人員進(jìn)行集中遠(yuǎn)方監(jiān)視。

3.1.3 箱式變電站與出線站的監(jiān)控

本電站設(shè)有35kV箱式變電站及1間35kV配電室，其中的負(fù)荷開關(guān)、自動(dòng)空氣開關(guān)、斷路器、有載調(diào)壓分接頭可以就地控制，也可通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施集中控制，其動(dòng)作信號(hào)均送至中控室。此外，35kV箱式變、開關(guān)柜都具有五防功能。

3.1.4 繼電保護(hù)

保護(hù)配置方案如下

1）35kV送出線保護(hù)根據(jù)接入系統(tǒng)方案要求配置光纖差動(dòng)保護(hù)。

2）35kV電源進(jìn)線保護(hù)進(jìn)線設(shè)速斷保護(hù)作為主保護(hù)，過(guò)流保護(hù)作為后備保護(hù)，動(dòng)作于跳閘。

3）35kV母線保護(hù)開關(guān)站 35kV母線配置母差保護(hù)。

4）SVG、箱式變電站變壓器、廠用變壓器、并網(wǎng)逆變器保護(hù)。

3.2 系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化

3.2.1 調(diào)度自動(dòng)化功能

為了確保本光伏電站的安全運(yùn)行，按系統(tǒng)功能要求光伏電站應(yīng)實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控功能，對(duì)光伏電站主設(shè)備（光伏聯(lián)合單元、35kV線路及斷路器等）的運(yùn)行狀況進(jìn)行遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)安全監(jiān)控，使光伏電站運(yùn)行在最佳狀態(tài)，并保證全網(wǎng)的安全運(yùn)行。

3.2.2 遠(yuǎn)動(dòng)信息配置

1）遙測(cè)信息

全電站總有功功率、總無(wú)功功率遙測(cè)；光伏電站輔照度、環(huán)境溫度遙測(cè)；有功功率、電壓、電流、及頻率遙測(cè)。

2）遙信信息

全站事故總信號(hào)遙信；無(wú)功補(bǔ)償裝置斷路器位置、保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、解列裝置動(dòng)作信號(hào)及重合閘動(dòng)作遙信。

3）電能計(jì)量系統(tǒng)

本工程配置1套電能量遠(yuǎn)方終端，用于完成關(guān)口計(jì)量點(diǎn)及考核點(diǎn)電能量信息采集、處理，并向新疆省調(diào)和塔城地調(diào)電能計(jì)量中心上傳電量信息；計(jì)量表計(jì)均按 1+1配置。

2.6 以“共享工程”為依托，豐富數(shù)字資源內(nèi)容，延伸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)

為了讓廣大讀者真正能夠享受到圖書館提供的全方位、多層面、寬角度的服務(wù)，臨沂市圖書館積極整合、豐富本館數(shù)字資源，以全國(guó)文化信息共享工程臨沂支中心為依托，專題舉辦了“如何使用數(shù)字圖書館”培訓(xùn)班。培訓(xùn)班重點(diǎn)為市民介紹了哪些數(shù)字資源可以使用，講述了如何通過(guò)讀者平臺(tái)查看館藏電子書、觀看專家講座及如何利用“移動(dòng)圖書館”程序在手機(jī)、pad等移動(dòng)終端進(jìn)行館藏查詢、下載電子圖書等，讓市民進(jìn)一步了解館藏電子圖書、電子期刊數(shù)據(jù)庫(kù)及影音資源庫(kù)等數(shù)字資源的建設(shè)與使用情況。依托電子閱覽室臨沂市圖書館每年定期舉辦老年人、農(nóng)民工等特定人群網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)班，讓他們也能夠跟上時(shí)代的步伐，共享高水平的信息資源。

3 公共圖書館開展延伸服務(wù)的啟示

公共圖書館延伸服務(wù)是惠及廣大讀者的一項(xiàng)民心工程，為了保障這一工程持續(xù)、健康發(fā)展，需注意以下幾方面的問(wèn)題。

3.1 強(qiáng)化資金支持，拓展資金來(lái)源

實(shí)踐證明，上海、南京、廣東等地圖書館延伸服務(wù)做得好的一個(gè)重要保證就是財(cái)政預(yù)算資金支持。資金困難是當(dāng)前困擾公共圖書館延伸服務(wù)拓展的主要問(wèn)題，也是制約圖書館事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。一方面，公共圖書館要積極爭(zhēng)取當(dāng)?shù)卣哟筚Y金投入，保障延伸服務(wù)工作所需各項(xiàng)經(jīng)費(fèi)。另一方面，積極探索社會(huì)合作機(jī)制，通過(guò)與企事業(yè)單位合作共建或接受社會(huì)各界資助、捐贈(zèng)等方式，多渠道拓展資金來(lái)源，形成全社會(huì)共建共享的良好局面。

3.2 注重人才培養(yǎng)，加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè)

圖書館工作人員是圖書館事業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的主力軍，他們的服務(wù)素質(zhì)將直接影響為讀者提供的延伸服務(wù)的質(zhì)量。一方面，圖書館要立足現(xiàn)狀，從提高工作人員服務(wù)素質(zhì)入手，組織館內(nèi)工作人員進(jìn)行業(yè)務(wù)交流和培訓(xùn)，著力培養(yǎng)一支既有樂(lè)于奉獻(xiàn)、銳意創(chuàng)新精神，又熟悉圖書館專業(yè)知識(shí)、熟練掌握現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備的人才隊(duì)伍。另一方面，圖書館要加強(qiáng)館員之間的交流，學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，互學(xué)互補(bǔ)，充分發(fā)揮他們?cè)谘由旆?wù)中的積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)他們的職業(yè)使命感和榮譽(yù)感，使他們堅(jiān)定“讀者至上，服務(wù)第一”的服務(wù)理念。

3.3 加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)，提高社會(huì)參與度。

吸引廣大讀者深度參與是圖書館延伸服務(wù)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，否則延伸服務(wù)只能唱空城計(jì)，成為“陽(yáng)春白雪”難以為繼。為此一向以“高冷”面目示人的公共圖書館更需要放下身段，一方面，借助官方網(wǎng)站、大眾媒體等不斷加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)，主動(dòng)延伸服務(wù)，深度對(duì)接服務(wù)對(duì)象的個(gè)性需求，擴(kuò)大圖書館的社會(huì)影響力；另一方面，通過(guò)不斷暢通廣大讀者的信息反饋和監(jiān)督渠道，形成讀者與圖書館的良好互動(dòng)，從而創(chuàng)造出更好的社會(huì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

公共圖書館延伸服務(wù)沒(méi)有終點(diǎn)，只有新的起點(diǎn)。本文所提到的臨沂市圖書館在延伸服務(wù)方面的一些做法有成功，也有遺憾，需要在下一步的探索中不斷總結(jié)完善，以便更好地為廣大讀者服務(wù)。隨著各地圖書館積極探索和勇于創(chuàng)新，圖書館延伸服務(wù)的模式必將迎來(lái)一個(gè)千帆競(jìng)渡，百舸爭(zhēng)流的新時(shí)代。

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[責(zé)任編輯：王偉平]