分布式光伏发电站设计规范(分布式光伏电站标准化设计参考规范)
分布式光伏发电站设计规范(分布式光伏电站标准化设计参考规范)梁尺寸梁编号 箱变基础材料:混凝土:C30,钢筋:受力钢筋采用三级钢,构造钢筋和箍 筋采用一级钢,基础应坐落在原状土层上,或地基承载力特征值不小于 100KPa, 如地基承载力特征值小于 100Kpa,应及时通知设计,修改基础方案;超挖部分 采用级配砂石回填至设计标高,压实系数不得小于 0.94;基础顶标高同室外地坪 标高;箱变重量不得超过 10t;基础内净高不得小于 1.2m,室外地坪至基础顶采 用砖砌台阶;基础施工之前,必须核对箱变尺寸,核对无误后方可施工。 按照箱变尺寸不同,根据下表选用基础平面尺寸及构件配筋:梁尺寸及配筋表
6.3.2 箱变设计
所有项目原则上采用欧式箱变,配置干式变压器。容量小于 1600kVA 的箱变 高压侧配置负荷开关 熔断器。容量 1600kVA 及以上的箱变高压侧配置断路器。
如取消汇流箱,在提请采购时必须注意和箱变厂家确认箱变低压侧塑壳断 路器的电压等级和数量。
6.3.3 箱变基础设计
箱变基础材料:混凝土:C30,钢筋:受力钢筋采用三级钢,构造钢筋和箍 筋采用一级钢,基础应坐落在原状土层上,或地基承载力特征值不小于 100KPa, 如地基承载力特征值小于 100Kpa,应及时通知设计,修改基础方案;超挖部分 采用级配砂石回填至设计标高,压实系数不得小于 0.94;基础顶标高同室外地坪 标高;箱变重量不得超过 10t;基础内净高不得小于 1.2m,室外地坪至基础顶采 用砖砌台阶;基础施工之前,必须核对箱变尺寸,核对无误后方可施工。
按照箱变尺寸不同,根据下表选用基础平面尺寸及构件配筋:
梁尺寸及配筋表
梁编号 |
梁尺寸 |
纵向配筋 |
箍筋 |
梁跨度 |
L1 |
300x300 |
3 14;3 14 |
Φ8@150 |
跨度≤2500 |
300x350 |
3 16;3 16 |
Φ8@150 |
2500≤跨度≤3500 | |
300x400 |
3 18;3 18 |
Φ8@150 |
3500≤跨度≤4500 | |
L2 |
300x300 |
3 14;3 14 |
Φ8@150 |
跨度≤2500 |
300x350 |
3 16;3 16 |
Φ8@150 |
2500≤跨度≤3500 | |
300x400 |
3 18;3 18 |
Φ8@150 |
3500≤跨度≤4500 |
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。1500V 戏 统需专题研究后再确定设计方案。
6.4.1 水厂分布式项目 水厂项目光伏支架布置南北坡固定支架池板与水平面角度均按 15°斜铺设计,东西坡固定支架池板与水平面角度按 5 度设计,门刚支架、车棚、走道连廊 等池板采用随坡设计;组件与支架连接采用螺栓连接方式;
6.4.2 水泥屋顶分布式项目
1)池板与水平面角度均按 15°设计,东北地区可采用 20°,朝向为南向;
2)女儿墙及出屋面建筑物、构筑物、设备等遮挡范围根据计算确定;
3)单排池板前后排距离根据计算确定且不得小于 800mm;
4)原则上池板排布尽量优先选择单排布置方案,如为双排布置可明显增大 装机量情况,可采用双排布置方案;
5)矩阵优先选择 1x5、1x6、2x5、2x6,池板排数不得大于 6 列,不得小于2 列;
项目施工图设计时装机量不超过备案容量的 5%。
6.4.3 彩钢瓦屋顶分布式项目
1)屋面方位角≥45°时,按东西坡采用平铺方式;方位角<45°时,南坡 平铺,当地基本风压 0.5KN/㎡及以上时,北坡采用平铺方式,其他情况北坡组件 与水平面成 3°角,组件与水平面成 3°角时,夹具间距不得大于 900mm;
2)女儿墙及出屋面建筑物、构筑物、设备等遮挡范围根据计算确定;
3)检修通道宽度为 500mm,间距为 4~6 列池板布置一条检修通道;
4)池板铺设方向为长边垂直屋脊;
5)池板平面布置采用沿屋脊方向一组池板的个数按次序优先选择:6 列,5 列和 11 列;
6)北坡前后列间距根据计算确定且不得小于 250mm。
7)玻璃钢格栅设置:主要电气设备处均应设置,沿屋脊方向间距为 4~6 个 矩阵,设计使用年限不得小于 25 年,与屋面应有可靠连接。
北坡组件排布示例如下图所示:
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。接入一路 MPPT 的两串组件直流电缆线损差异不超过 1.5%。
6.5 电缆选型与电缆敷设
电缆选择与敷设的设计,应符合 GB 50217-2007 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、防晒措施及防火措施。电 缆穿管必须采用镀锌钢管。管径应根据电缆截面确定,必须保证安全可靠。
光伏组件之间的电缆应采用 PV1-F-1x4 光伏专用电缆。直流线损不大于 2%。 采用 380V 并网的项目,逆变器出线采用三项三线制,电缆尽量采用 3x25mm2。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。逆变器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 3%。电缆路径选择一定要保证安全性和经济性。
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:
E p T P PAZ K
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/T 544 和 DL/T 598 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。
6.8 光伏气象监测系统
由于天气状况直接影响分布式光伏电站的发电量,所以分布式光伏电站性能评估的核心参数离不开准确的气象数据。同时,准确的实测气象数据对分布式光伏的运维考核也有指导性意义。 光伏气象监测系统要求可测量太阳的总辐射、直接辐射、散射和日照时间,同时可测该区域的气象要素,包括大气压力、温度、湿度、雨量、风速、风向。 太阳辐射测量数据精度应满足±3%以上。具体需满足光伏气象监测系统技术规 范要求。
原则根据装机量分别配置光伏气象测量站。装机量不大于 3MW 的分布式电站,配置二级气象监测站,装机量大于 3MW 的电站需配置一级气象监测站。
7 开关站设计7.1 整体布置
原则不建设户内开关站,采用预装式开关站。
7.2 设备选型及布置 开关站的预制舱需满足公司技术规范要求,且满足照明、消防、视频监控等功能。舱内高压开关柜选用 KYN28 柜,进出线柜断路器的额定电缆为 1250A,开 断电流为 31.5kA,互感器等其他设备参数根据具备项目灵活确定。
原则上几台箱变通过一条汇集线路接入进线柜。如电力公司有特殊要求,以 电力公司意见为准。
综自保护、调度通信配置严格按接入批复要求设计,不缺项不多项。
开关站负荷及所有通信、保护模块供电由箱变的辅助变压器提供。所以要保证有一台箱变是安装在开关站旁边。 每个项目的开关站需要接入网络,具备网络设备连接条件。
7.3 开关站主体及基础 结构形式采用框架混凝土结构,基础可根据地基土情况采用柱下独立基础、柱下条形基础、筏板基础、桩基等,不得采用无筋扩展基础。
8 防雷接地设计接 地 采 用 不 小 于 40x4mm 的 热 镀 锌 变 钢 , 垂 直 接 地 极 最 小 采 用 50x50x2500mm 的热镀锌角钢,接地电阻不大于 4 欧姆。设备外壳及开关柜、汇 流箱等设备的门必须可靠接地。
接地扁钢不能采用螺栓连接,采用焊接方式搭接(扁钢之间搭接时长度应为 扁钢宽度的两倍以上,三面满焊,再防腐刷漆)。接地扁钢必须与原屋顶防雷接 地带可靠连接(间隔不要超过 15 米)。
9 电缆沟设计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。
10 消防设计消防设计贯彻“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。
消防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。
根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)的相关规定,建筑物的体积大 于 3000m3 时须设置室外水消防系统。
11 视频监控原则上屋顶、箱变、开关站必须加装球式探头,视频信号接入二次设备室的 视频监控管理机。每个项目需配置一台硬盘录像机,按一个月的数据存储容量配 置硬盘容量。
12 清洗系统12.1 清洗水管道设计 清洗水管道采用内外热镀锌钢管,丝扣或卡箍连接。管径根据现场水源点的情况而定(保证可以连接)。在水管最低处设一泄水阀。防止冬天水管内有积水而冻裂。屋顶清洗水横管每隔 50 左右设置一处长度 150mm 的金属软管,防止管道膨 胀变形断裂。
12.2 清洗水源点 屋顶太阳能电池板清洗水的水源由各车间附近给水管道就近引接,如屋顶水压不够,无法满足清洗需求,则采用自吸泵加压供给。清洗时,由管道接口引接软管至电池板便携式清洗设备。 清洗系统覆盖的范围应包括每个装有组件的厂房,且出水点须引上至屋顶,并在屋顶设置开关阀门。
13 楼梯及爬梯设计每个厂区至少设置一部通往屋面的斜爬梯,原则上选去厂区内单体面积或装 机量最大的单体,除设置斜爬梯的单体外,各单体均应设置通往屋面的带护笼的 直爬梯,直爬梯可参照《钢梯 15J401》图集设计,直爬梯第一踏步距离地面高度为 800mm~1000mm;斜梯踏步起始处应设置防护安全门,平时不开启,斜梯根据厂房高度,按照下列图示调整最上一步的梯跑长度及高度,斜体首层和标准层 按照下图设计: