1、第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.1 概述概述3.2小型水电站的规划问题小型水电站的规划问题3.3 太阳能发电及其它新能源发电的规划太阳能发电及其它新能源发电的规划3.4 小型变电所规划小型变电所规划3.5 无人值班变电所规划无人值班变电所规划3.6 有人值班变电所改造为无人值班变电所规有人值班变电所改造为无人值班变电所规划划3.7 综合考虑多种因素变压器最佳容量的确定综合考虑多种因素变压器最佳容量的确定第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.1概述概述3.1概述概述农村电网的主要电源农村电网的主要电源电源规划的原则电源规划的原则电源规划的步骤电源规划的步骤电力电量平衡电力电量平衡电源结
2、构的选择电源结构的选择第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.1概述概述一、农村电网的电源一、农村电网的电源 1、国家大电网国家大电网2、农村电站、农村电站小水电站小水电站小热电联产电厂小热电联产电厂风力发电站风力发电站太阳能发电太阳能发电沼气发电、潮汐发电、地热发电等沼气发电、潮汐发电、地热发电等优点：运行经济稳定，供电质量高，可靠性高，优点：运行经济稳定，供电质量高，可靠性高，对负荷增长变化的适应能力强对负荷增长变化的适应能力强缺点：在负荷密度小，负荷分布过于分散时，缺点：在负荷密度小，负荷分布过于分散时，送、变、配电投资及网损较高送、变、配电投资及网损较高第第3章章 供电电源规划供电电源
3、规划3.1概述概述二、电源规划的原则二、电源规划的原则 执行国家有关政策执行国家有关政策 充分利用地区的资源条件，因地制宜充分利用地区的资源条件，因地制宜 积极建设新能源电站积极建设新能源电站 布局和结构经济合理，系统安全可靠布局和结构经济合理，系统安全可靠第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.1概述概述三、电源规划的步骤三、电源规划的步骤1、根据电力负荷的发展，进行初步电力电量平衡、根据电力负荷的发展，进行初步电力电量平衡 2、提出几种电源布点方案，进行技术经济比较，确定方、提出几种电源布点方案，进行技术经济比较，确定方案案3、根据推荐方案，再进行电力电量平衡，按照逐年的负、根据推荐方案，
4、再进行电力电量平衡，按照逐年的负荷发展确定电站装机容量、进度荷发展确定电站装机容量、进度4、无功电力平衡、确定补偿容量、选择无功电源、无功电力平衡、确定补偿容量、选择无功电源第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.1概述概述四、电力电量平衡的方法四、电力电量平衡的方法 代表日：枯水季节中最大负荷日和农业灌溉时期的最代表日：枯水季节中最大负荷日和农业灌溉时期的最 大负荷日大负荷日 分别进行平衡分别进行平衡 首先进行一个变电所或一个供电区的平衡，然后进行首先进行一个变电所或一个供电区的平衡，然后进行全县或一个系统的平衡全县或一个系统的平衡 不考虑事故备用和检修备用，应设置负荷备用，其备不考虑事故备
5、用和检修备用，应设置负荷备用，其备用容量按综合最大供电负荷的用容量按综合最大供电负荷的5计算计算第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.1概述概述四、电力电量平衡实例四、电力电量平衡实例第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.1概述概述四、电力电量平衡实例四、电力电量平衡实例第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.1概述概述四、电力电量平衡实例四、电力电量平衡实例全部规划区综合全部规划区综合第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.1概述概述五、电源结构的选择五、电源结构的选择1、影响因素、影响因素电力负荷的增长和分布电力负荷的增长和分布大电力系统为本地区提供电力的可能性及数量大电力系统为本地区
6、提供电力的可能性及数量地区内动力资源地区内动力资源 地区内在规划期内的中小水利工程地区内在规划期内的中小水利工程 地区内煤炭资源的开采及供需地区内煤炭资源的开采及供需 地区内其他动力资源地区内其他动力资源(如地热、风力、期汐等如地热、风力、期汐等)第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.1概述概述2、主、配变压器容量比例的规划、主、配变压器容量比例的规划 110kV与与35kV变压器变压器原则是：原则是：110kV的供电负荷应与的供电负荷应与35kV用电负荷及损耗相用电负荷及损耗相 平衡，且应保证变压器在经济状态下运行平衡，且应保证变压器在经济状态下运行第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.
7、1概述概述35kV与与10kV变压器变压器第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.1概述概述10kV配电变压器与用电设备配电变压器与用电设备3cos(1)cospeePPPSP 第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.1概述概述数例分析数例分析某规划县变压器容量：某规划县变压器容量：110kV：63000kVA 35kV ：32850kVA10kV ：79550kVA 低压设备：低压设备：74482kVA分析：分析：1 1理论值：理论值：1.581.581.35 1.35 实际：实际：0.520.522 2理论值：理论值：1.5871.5872.22 2.22 实际：实际：2.432.433
8、3理论值：理论值：1.41.41.86 1.86 实际：实际：1.061.06总体说来：总体说来：35kV变压器容量太小，易发生变压器容量太小，易发生“卡脖子卡脖子”现现象象 另外，另外，10kV配变容量偏小，应增加布点配变容量偏小，应增加布点 某供电区：某供电区：110kV：883MVA 35kV:52MVA？第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.2小水电小水电3.2 小型水电站的规划问题小型水电站的规划问题 小水电：小水电：单机容量在单机容量在5万万kW及以下的水电站及其配套电网及以下的水电站及其配套电网发展情况发展情况微机监控规划微机监控规划联网运行规划联网运行规划柴油发电机组的选配柴
9、油发电机组的选配第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.2小水电小水电一、发展情况一、发展情况截止截止2011年年(数万座水电站数万座水电站):水电水电-装机：装机：2.2亿千瓦亿千瓦 年发电量：年发电量：6626亿千瓦时亿千瓦时小水电小水电-装机装机:6200万千瓦万千瓦 约占约占30%覆盖面：覆盖面：1540多个县（市）建有小水电站多个县（市）建有小水电站 600个县以小水电供电为主个县以小水电供电为主 200多个县拥有完整的小水电供电网多个县拥有完整的小水电供电网 3000多个乡村有小水电自供区多个乡村有小水电自供区第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.2小水电小水电第第3章章 供电电
10、源规划供电电源规划3.2小水电小水电小水电发展可以大致划分为三个阶段：小水电发展可以大致划分为三个阶段：、新中国成立到上世纪、新中国成立到上世纪70年代：年代：总装机：总装机：700万千瓦万千瓦 年均投产：年均投产：23万千瓦万千瓦、改革开放到上世纪末：、改革开放到上世纪末：总装机：总装机：2350万千瓦万千瓦 年均投产：年均投产：82万千瓦万千瓦、进入新世纪以来：、进入新世纪以来：总装机：总装机：6200万千瓦万千瓦 年均投产：年均投产：300多万千瓦多万千瓦第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.2小水电小水电 小水电的作用及意义：小水电的作用及意义：遍布全国遍布全国1/2的地域、的地域、
11、1/3的县市，累计解决了的县市，累计解决了3亿多无电人口亿多无电人口的用电问题。的用电问题。增加能源供应增加能源供应 改善能源结构改善能源结构 减少温室气体排放减少温室气体排放 电力应急保障电力应急保障 小水电已成为我国农村经济社会发展的重要基础设施、小水电已成为我国农村经济社会发展的重要基础设施、“十二五十二五”期间，中国将进一步加大水电建设力度，小水电开发期间，中国将进一步加大水电建设力度，小水电开发也将迎来历史性机遇。也将迎来历史性机遇。中央财政资金投入：中央财政资金投入：2010年年6亿，亿，2011年年14.7亿亿第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.2小水电小水电二、小水电微机监
12、控规划问题二、小水电微机监控规划问题监控装置的主要功能：监控装置的主要功能：数据采集功能数据采集功能控制功能控制功能调节功能调节功能CRT显示功能显示功能打印功能打印功能模拟量：模拟量：U、I、P、Q、f开关量：断路器、继电器的状态开关量：断路器、继电器的状态发电机：电压调节、励磁调节、发电机：电压调节、励磁调节、负荷调节负荷调节水轮机：转速调节、调压器的分水轮机：转速调节、调压器的分接头调节接头调节断路器、自动开关、接触器断路器、自动开关、接触器的投入和切除的投入和切除第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.2小水电小水电微机监控系统的结构设计微机监控系统的结构设计：采用分布式系统结构采用分
13、布式系统结构采用交流直接采样方式采用交流直接采样方式水机自动化的单独设置水机自动化的单独设置主要设备的保护宜采用独立的微机保护主要设备的保护宜采用独立的微机保护简化常规系统作为备用简化常规系统作为备用系统的电源配置，应设置系统的电源配置，应设置UPS（由电站的蓄电池供电）（由电站的蓄电池供电）第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.2小水电小水电三、小水电联网运行规划问题三、小水电联网运行规划问题1要合理选择联网方式要合理选择联网方式2要正确选用同期装置要正确选用同期装置3要重视无功电力电量的平衡要重视无功电力电量的平衡4继电保护要配备恰当继电保护要配备恰当升压联网升压联网尽可能专线联网尽可能
14、专线联网联网点最好选择在变电所联网点最好选择在变电所增发无功：增发无功：增强励磁增强励磁提高空载电压提高空载电压改变变压器分接头改变变压器分接头加设电容器补偿加设电容器补偿选本身带有保护功能的自动开关送电选本身带有保护功能的自动开关送电短路保护考虑内、外部短路短路保护考虑内、外部短路继电保护动作值和动作时限都要与电网相配合继电保护动作值和动作时限都要与电网相配合重视甩负荷保护：灭磁、水阻重视甩负荷保护：灭磁、水阻第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.2小水电小水电四、枯水期柴油机组选配四、枯水期柴油机组选配1机组配套形式机组配套形式2机组转速机组转速 250kW以下以下 高速高速 1500r
15、min及以上及以上 250500kW 中速中速 750至至1000rmin 500800kW 低速低速 600rmin及及 以下以下3发电机额定电压发电机额定电压 630kW及以下及以下 400V 更大大容量更大大容量 6300V4机组额定容量机组额定容量 根据负荷及电网缺电情况，一般选根据负荷及电网缺电情况，一般选2台台第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.2小水电小水电四、枯水期柴油机组选配四、枯水期柴油机组选配-例例 某农村小水电网，枯水期平均缺少电力某农村小水电网，枯水期平均缺少电力950kW，短时间，短时间高峰负荷时缺电高峰负荷时缺电1350kW，试选配柴油发电机组。，试选配柴油发
16、电机组。选：选：2台台 单机额定容量为单机额定容量为630kW 同步转速为同步转速为600rmin 额定电压为额定电压为400V 具有具有10的短时超载能力的短时超载能力第第3章章 供电电源规划供电电源规划其他形式新能源发电其他形式新能源发电1、风力发电、风力发电我国并网型风力发电自我国并网型风力发电自2020世纪世纪8080年代开始起步年代开始起步 20012001年底，装机年底，装机4040万万kW kW，仅占全国电力总装机容量的，仅占全国电力总装机容量的0.14%0.14%20052005年底，年底，1515个省市自治区建设个省市自治区建设6161个风电场，装机容量个风电场，装机容量12
17、6126万万kWkW 20082008年底，风电并网年底，风电并网894894万万kWkW，占全国发电总装机，占全国发电总装机1.13%1.13%20122012年年6 6月，并网风电装机达月，并网风电装机达52585258万千瓦，取代美国成为世界第万千瓦，取代美国成为世界第一风电大国。成为继火电、水电之后的我国第三大电源。一风电大国。成为继火电、水电之后的我国第三大电源。预计：到2015年，风电发电量占总发电量的3%到2020年，风电发电量占总发电量的5%风能丰富两大地带：风能丰富两大地带：新疆、内蒙古到东北一带；新疆、内蒙古到东北一带；东南沿海的海岛、海域和海滨地区东南沿海的海岛、海域和海
18、滨地区 较大的风力发电：较大的风力发电：新疆达坂城，装机容量达新疆达坂城，装机容量达7 7万千瓦，年发电量万千瓦，年发电量1.51.5亿千瓦时亿千瓦时 广东南澳岛，装机容量广东南澳岛，装机容量5.35.3万千瓦，满足本岛的用电，富余万千瓦，满足本岛的用电，富余的电可通过海底电缆向大陆输出。的电可通过海底电缆向大陆输出。国内主要发展趋势：国内主要发展趋势：、单机容量不断增大，利用率提高；、单机容量不断增大，利用率提高；、机组桨叶增长，具有更大捕捉风能的能力；、机组桨叶增长，具有更大捕捉风能的能力；、塔架高度上升，在、塔架高度上升，在50m50m高度捕捉的风能比高度捕捉的风能比30m30m高处多高
19、处多20%20%；、海上风力发电技术取得进展。、海上风力发电技术取得进展。面临的主要困难及解决途径面临的主要困难及解决途径主要困难：风电在发展初期电价较高，无法与常规能源发电竞争主要困难：风电在发展初期电价较高，无法与常规能源发电竞争 解决途径：多出台鼓励政策支持风电的发展。解决途径：多出台鼓励政策支持风电的发展。达板城风力发电厂达板城风力发电厂2、地热发电、地热发电 地热发电和火力发电的原理一样，都是利用蒸汽地热发电和火力发电的原理一样，都是利用蒸汽的内能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发的内能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。不过，地热发电不像火力发电那样，要备有庞大电。不
20、过，地热发电不像火力发电那样，要备有庞大的锅炉设备，也不需消耗燃料，它的能源来自地热，的锅炉设备，也不需消耗燃料，它的能源来自地热，地热蒸汽发电与地下热水发电。地热蒸汽发电与地下热水发电。1970年，我国在广东丰顺建成第一座地热电站，年，我国在广东丰顺建成第一座地热电站，机组功率为机组功率为01MW。随后，河北怀来、西藏羊八井。随后，河北怀来、西藏羊八井等地也建了地热电站。到目前为止，西藏羊八井地热等地也建了地热电站。到目前为止，西藏羊八井地热电站是我国最大、运行最久的地热电站，一直在安全、电站是我国最大、运行最久的地热电站，一直在安全、稳定发电。稳定发电。羊八井电厂羊八井电厂是我国最大是我国
21、最大的地热电厂，总装机容量为的地热电厂，总装机容量为25.18MW，水温约，水温约150，担负拉萨地区担负拉萨地区50%的供电任的供电任务。电站由务。电站由5眼地热井供水，眼地热井供水，单井产量为单井产量为75160立方米立方米小时。小时。羊八井地热电厂羊八井地热电厂 羊八井地热温泉羊八井地热温泉3、潮汐发电、潮汐发电 潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝，潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝，形成水库，并在坝中或坝旁放置水轮发电机组，利用潮汐涨落形成水库，并在坝中或坝旁放置水轮发电机组，利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发时海水水位的升降
22、，使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。电。潮汐发电的优点是成本低，每度电的成本只相当火电站的潮汐发电的优点是成本低，每度电的成本只相当火电站的八分之一。八分之一。1913年德国在北海海岸建立了第一座潮汐发电站。年德国在北海海岸建立了第一座潮汐发电站。1957年我国在山东建成了第一座潮汐发电站。年我国在山东建成了第一座潮汐发电站。到目前为止，我国正在运行发电的潮汐电站主要有到目前为止，我国正在运行发电的潮汐电站主要有8座：座：浙江乐清湾的江厦潮汐试验电站、海山潮汐电站、沙山潮汐电浙江乐清湾的江厦潮汐试验电站、海山潮汐电站、沙山潮汐电站，山东乳山县的白沙口潮汐电站，浙江象山县岳浦潮汐电站，站，
23、山东乳山县的白沙口潮汐电站，浙江象山县岳浦潮汐电站，江苏太仓县浏河潮汐电站，广西饮州湾果子山潮汐电站，福建江苏太仓县浏河潮汐电站，广西饮州湾果子山潮汐电站，福建平潭县幸福洋潮汐电站等。平潭县幸福洋潮汐电站等。法国郎斯潮汐电站示意图法国郎斯潮汐电站示意图 法国朗斯潮汐电站法国朗斯潮汐电站 法国郎斯电站法国郎斯电站1967年建成，位于法国圣马洛湾郎斯河口。一道年建成，位于法国圣马洛湾郎斯河口。一道750米长的大坝横跨郎斯河。坝上是通行车辆的公路桥，坝下设置船米长的大坝横跨郎斯河。坝上是通行车辆的公路桥，坝下设置船闸、泄水闸和发电机房。郎斯潮汐电站机房中安装有闸、泄水闸和发电机房。郎斯潮汐电站机房中
24、安装有24台双向涡轮发台双向涡轮发电机，涨潮、落潮都能发电。总装机容量电机，涨潮、落潮都能发电。总装机容量24万千瓦，年发电量万千瓦，年发电量5亿多亿多度，输入国家电网。度，输入国家电网。江厦潮汐电站江厦潮汐电站是中国第一座双向潮汐电站，位于浙江省温岭市是中国第一座双向潮汐电站，位于浙江省温岭市乐清湾北端江厦港。乐清湾北端江厦港。1980年年5月第一台机组投产发电。电站装有双向月第一台机组投产发电。电站装有双向贯流式机组贯流式机组6台，总装机容量台，总装机容量3200干瓦，年发电量干瓦，年发电量600万度，可昼夜万度，可昼夜发电发电1415小时小时。规模仅次于法国郎斯潮汐电站、加拿大芬地湾安。
25、规模仅次于法国郎斯潮汐电站、加拿大芬地湾安娜波利斯潮汐电站，居世界第三。娜波利斯潮汐电站，居世界第三。4、生物质发电、生物质发电 生物质发电主要是利用农业、林业和工业废弃生物质发电主要是利用农业、林业和工业废弃物为原料，也可以将城市垃圾为原料，采取直接燃烧物为原料，也可以将城市垃圾为原料，采取直接燃烧或气化的发电方式。或气化的发电方式。生物质能发电在可再生能源发电中电能质量好、生物质能发电在可再生能源发电中电能质量好、可靠性高，比小水电、风电和太阳能发电等间歇性可靠性高，比小水电、风电和太阳能发电等间歇性发电要好得多，可以作为小水电、风电、太阳能发发电要好得多，可以作为小水电、风电、太阳能发电
26、的补充能源，具有很高的经济价值。电的补充能源，具有很高的经济价值。上次课重点内容复习上次课重点内容复习 1、农村电网的电源主要有哪些？、农村电网的电源主要有哪些？2、做电力电量平衡时代表日怎么选？、做电力电量平衡时代表日怎么选？3、小水电站联网时应重点注意哪些问题？、小水电站联网时应重点注意哪些问题？一、两种类型的太阳能发电系统一、两种类型的太阳能发电系统 1、光伏发电、光伏发电 2、热发电热发电 二、太阳能发电的特点及应用前景二、太阳能发电的特点及应用前景三、离网型光伏发电站的规划三、离网型光伏发电站的规划第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划3.3太阳能发电
27、规划太阳能发电规划1 1、太阳能光伏发电系统简介、太阳能光伏发电系统简介 核心元件：光伏电池核心元件：光伏电池（光生伏打效应）（光生伏打效应）太阳能电池发电系统如图所示：太阳能电池发电系统如图所示：第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划L1L2 L3NPEL+L-L+L-L+L-直流接线箱太阳能电池方阵并网逆变器电网交流配电箱DCACDCACDCACWhWhWh单相并网逆变器电气原理图第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.
28、3太阳能发电规划太阳能发电规划 2、塔式聚化太阳能发电系统简介（太阳能热发电）、塔式聚化太阳能发电系统简介（太阳能热发电）第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划 采用采用“光热电光热电”的发电方式的发电方式亚洲首座塔式太阳能热发电站亚洲首座塔式太阳能热发电站（北京延庆）（北京延庆）第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划大的光伏发电项目：陕西榆林靖边陕西榆林靖边2020兆瓦、兆瓦、青海共和有青海共和有3030兆瓦、兆瓦、青海河南青海河南2020兆瓦、兆瓦、甘肃白银
29、甘肃白银 20 20 兆瓦、兆瓦、甘肃金昌甘肃金昌 20 20 兆瓦、兆瓦、甘肃武威甘肃武威2020兆瓦、兆瓦、内蒙古阿拉善内蒙古阿拉善2020兆瓦、兆瓦、内蒙古包头内蒙古包头2020兆瓦、兆瓦、内蒙古巴彦淖尔内蒙古巴彦淖尔2020兆瓦、兆瓦、宁夏青铜峡宁夏青铜峡3030兆瓦、兆瓦、新疆哈密新疆哈密2020兆瓦、兆瓦、新疆吐鲁番新疆吐鲁番2020兆瓦、兆瓦、中标电价全部低于中标电价全部低于1 1元千瓦时，最高电价为元千瓦时，最高电价为0.99070.9907元元千瓦时，最低电价仅为千瓦时，最低电价仅为0.72880.7288元千瓦时。元千瓦时。太阳能热发电项目：太阳能热发电项目：北京延庆北京延
30、庆 兆瓦兆瓦 鄂尔多斯鄂尔多斯5050兆瓦兆瓦山东德州山东德州:全球首座屋顶太阳能高温热发电站全球首座屋顶太阳能高温热发电站 2.5 2.5 兆瓦兆瓦二、太阳能发电系统的特点及发展前景二、太阳能发电系统的特点及发展前景 1 1、特点、特点 (1)(1)太阳能的清洁性。太阳能的清洁性。(2)(2)太阳能的广泛性。太阳能的广泛性。(3)(3)太阳能的分散性。太阳能的分散性。(4)(4)太阳能的间歇性。太阳能的间歇性。(5)(5)太阳能电池寿命长。太阳能电池寿命长。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电
31、规划2 2、发展、发展 1954年年 第一个实用的硅太阳能电池第一个实用的硅太阳能电池 美国美国 用于人造卫星用于人造卫星我国从我国从1958年开始研制硅太阳能电池年开始研制硅太阳能电池预计：预计：到到 2030 年太阳能发电占电力总共应年太阳能发电占电力总共应 10%以上以上,可再生能源在总能源结构中占到可再生能源在总能源结构中占到 30%;到到2050 年太阳能发电将占总能耗的年太阳能发电将占总能耗的 20%；到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用。到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用。四、离网类型太阳能发电站的规划四、离网类型太阳能发电站的规划青海玉树巴塘乡上巴塘村小学
32、青海玉树巴塘乡上巴塘村小学15kW离网光伏电站离网光伏电站第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划1.光伏电站选址原则光伏电站选址原则 、选择太阳能资源丰富的地区；、选择太阳能资源丰富的地区；、光伏电站场址应尽可能选择在地势平坦的地方；、光伏电站场址应尽可能选择在地势平坦的地方；、场址应该选择在用电负荷中心区域；、场址应该选择在用电负荷中心区域；、避免选择地质灾害区，应该尽量选择非农田或草、避免选择地质灾害区，应该尽量选择非农田或草 场的闲置土地，光伏电站场址不能压覆矿产资源。场的闲置土地，光伏电站场址不能压覆矿产资源。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太
33、阳能发电规划太阳能发电规划2、系统配置设计、系统配置设计光伏电站最基本的三大构成是：光伏电站最基本的三大构成是：发电单元（太阳能电池方阵）发电单元（太阳能电池方阵）蓄能单元（蓄电池组）蓄能单元（蓄电池组）逆变器逆变器 为了保证以上三大部分的正常工作，特别是保为了保证以上三大部分的正常工作，特别是保护蓄电池避免因为过充电或过放电造成损坏，护蓄电池避免因为过充电或过放电造成损坏，控制器控制器也是太阳能光伏电站必须配置的设备。也是太阳能光伏电站必须配置的设备。交流配电柜交流配电柜主要起到分配对外线的供电，计量主要起到分配对外线的供电，计量各用电回路的用电量和安全保护等作用。各用电回路的用电量和安全保
34、护等作用。以上以上5种设备构成了太阳能光伏电站的基本设备。种设备构成了太阳能光伏电站的基本设备。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划光伏电站装机容量确定光伏电站装机容量确定W=L/（H）式中：式中：W光伏电站装机容量，光伏电站装机容量，kWp；L光伏电站所在地年用电量，光伏电站所在地年用电量，kWh；H年峰值日照小时数，年峰值日照小时数，h；光伏电站系统总效率。光伏电站系统总效率。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划系统工作电压的确定系统工作电压的确定对于大中型的光伏发电站，国内习惯选取对于大中型的光伏发电站，国内习惯选取11
35、0V、220V、500V等系列设备。等系列设备。国外常采用国外常采用120V、240V、300V、500V等系列设备。等系列设备。一般来说，此值选得太低将使直流损失增大，选一般来说，此值选得太低将使直流损失增大，选得太高会对所采用的辅助电源充电造成一些困难，也得太高会对所采用的辅助电源充电造成一些困难，也会对人身安全带来一些负面影响，考虑到光伏电站系会对人身安全带来一些负面影响，考虑到光伏电站系统运行的稳定性和可靠性，及系统设备的通用性和可统运行的稳定性和可靠性，及系统设备的通用性和可互换性，互换性，通常选取系统的直流额定工作电压为通常选取系统的直流额定工作电压为220V。第第3章章 供电电源
36、规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划光伏阵列优化设计光伏阵列优化设计、安装方式：、安装方式：有固定式、单轴跟踪式和双轴跟踪式有固定式、单轴跟踪式和双轴跟踪式 从电站运行的安全角度考虑，目前离网光伏电站从电站运行的安全角度考虑，目前离网光伏电站组件安装大部分仍以固定式安装为主。组件安装大部分仍以固定式安装为主。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划、光伏组件最佳倾角：、光伏组件最佳倾角：对于独立光伏电站，由于冬季照明时间长，对于独立光伏电站，由于冬季照明时间长，用能大，计算光伏组件最佳倾角时以冬半年接用能大，计算光伏组件最佳倾角时以冬半年接收太阳能辐
37、射量最大为约束条件，在收太阳能辐射量最大为约束条件，在090范围按范围按1间隔进行编程计算，计算出不同角间隔进行编程计算，计算出不同角度下辐射量的总值，确定以冬半年接受太阳能度下辐射量的总值，确定以冬半年接受太阳能辐射量最大对应角度为光伏组件安装最佳倾角辐射量最大对应角度为光伏组件安装最佳倾角。以青海省格尔木为例，独立光伏电站确定光。以青海省格尔木为例，独立光伏电站确定光伏组件最佳倾角为伏组件最佳倾角为48。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划、光伏电站阵列间距设计、光伏电站阵列间距设计 通常光伏阵列间距设计按照冬至日通常光伏阵列间距设计按照冬至日9：3016
38、：30不遮挡为计算设计依据。不遮挡为计算设计依据。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.3太阳能发电规划太阳能发电规划3.4 小型变电所规划小型变电所规划一、规划的基本要求一、规划的基本要求 (1)(1)满足农业现代化的需要，适合我国的国情。满足农业现代化的需要，适合我国的国情。(2)(2)农村变电所的总体布局，要注意节省投资、维修方便。农村变电所的总体布局，要注意节省投资、维修方便。(3)(3)研究新技术和开发研制新设备，做到技术上先进、安全可研究新技术和开发研制新设备，做到技术上先进、安全可 靠、检修周期长。靠、检修周期长。农村小型化变电所设计规程农村小型化变电所设计规程 农村小型化无人
39、值班变电所设计规程农村小型化无人值班变电所设计规程第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.4小型变电所规划小型变电所规划 二、小型变电所的优点二、小型变电所的优点(1)(1)农村小型化变电所建设占地面积小，仅为常规变电农村小型化变电所建设占地面积小，仅为常规变电 所的所的1/31/3左右。左右。(2)(2)基建工程量小、施工方便、周期短。基建工程量小、施工方便、周期短。(3)(3)总工程投资减少，仅占常规变电所的总工程投资减少，仅占常规变电所的2/32/3左右。左右。(4)(4)延长了设备的检修周期，改变了原来每年一大修、延长了设备的检修周期，改变了原来每年一大修、半年一小修、平时临修不停的现
40、象。半年一小修、平时临修不停的现象。(5)(5)简化了结线方式。简化了结线方式。(6)(6)提高了供电可靠性。提高了供电可靠性。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.4小型变电所规划小型变电所规划三、小型变电所的所址选择三、小型变电所的所址选择 (1)(1)变电所所址应尽量靠近负荷中心。变电所所址应尽量靠近负荷中心。(2)(2)应从整个农网的合理布局、提高农网供电可靠性、应从整个农网的合理布局、提高农网供电可靠性、加强农网网架的观点来考虑。加强农网网架的观点来考虑。(3)(3)宜选择山地、荒地及非耕地。宜选择山地、荒地及非耕地。(4)(4)宜靠近公路，应避开污秽地区，所址的标号应在宜靠近公路
41、，应避开污秽地区，所址的标号应在5050 年一遇的最高水位之上。年一遇的最高水位之上。(5)(5)应考虑到负荷增加时，所需扩建和改建工程量最小。应考虑到负荷增加时，所需扩建和改建工程量最小。(6)(6)应充分考虑变电所与电管站合一形式应充分考虑变电所与电管站合一形式,以便于发展以便于发展 成无人值班变电所。成无人值班变电所。(7)(7)需顾及电气回路和电气设备与周围邻近设施的相互需顾及电气回路和电气设备与周围邻近设施的相互 影响。影响。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.4小型变电所规划小型变电所规划四、小型变电所的电气主接线四、小型变电所的电气主接线35kV35kV和和66kV66kV侧
42、侧 进线为进线为2 2回及回及2 2回以下回以下:宜采用桥式接线、线路变压器组接线宜采用桥式接线、线路变压器组接线或线路分支即或线路分支即T T形接线；形接线；10kV10kV侧当侧当 出线为出线为6 6回时，可以采用单母线接线，回时，可以采用单母线接线，出线为出线为6 6回及以上并有两台主变压器时，宜采用分段单母线回及以上并有两台主变压器时，宜采用分段单母线或简易分段单母线接线。或简易分段单母线接线。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.4小型变电所规划小型变电所规划 主变压器容量台数应按负荷状况和性质确定。负荷较稳定主变压器容量台数应按负荷状况和性质确定。负荷较稳定的宜配置两台同容量的主
43、变压器。以农业用电为主时，可配置的宜配置两台同容量的主变压器。以农业用电为主时，可配置不同容量的主变压器。不同容量的主变压器。1单台变压器方案单台变压器方案(方案方案1)适用于主变容量不大于适用于主变容量不大于1 3150kVA(旧型号为不大于旧型号为不大于1 3200kVA)及以下，及以下，10kV出线出线14回回(12回为佳回为佳)的小型变电所。其的小型变电所。其35kV侧侧采用线路采用线路变压器组单元方式。变压器组单元方式。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.4小型变电所规划小型变电所规划2两台主变方案两台主变方案(方案方案2)适用于主变容量不大于适用于主变容量不大于2 3150kV
44、A及以下、及以下、10kV出线出线46回的中型变回的中型变电所。电所。接线如图接线如图4-5所示。所示。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.4小型变电所规划小型变电所规划五、配电装置和保护装置五、配电装置和保护装置(1)(1)小型变电所的配电装置宜采用户外敞开式、半高小型变电所的配电装置宜采用户外敞开式、半高 型布置。型布置。(2)(2)主开关设备应采用真空断路器、真空重合器、主开关设备应采用真空断路器、真空重合器、SFSF6 6 断路器、断路器、SFSF6 6重合器。不得采用油为灭弧介质的断重合器。不得采用油为灭弧介质的断 路器和油为介质的重合器。路器和油为介质的重合器。(3)(3)主变
45、压器保护。在主变压器保护。在3535、60kV60kV侧采用熔断器保护，侧采用熔断器保护，过过 负荷、轻瓦斯、温度保护均动作于信号。负荷、轻瓦斯、温度保护均动作于信号。10kV10kV侧侧采采 用断路器保护时，应设过流保护带时限动作于跳用断路器保护时，应设过流保护带时限动作于跳 闸，并作为出线的后备保护。闸，并作为出线的后备保护。(4)l0kV(4)l0kV出线。当采用断路器时，其控制和保护宜采出线。当采用断路器时，其控制和保护宜采用用 分布式单元保护；当采用重合器时，可不另设保护分布式单元保护；当采用重合器时，可不另设保护 装置，但均应预留远动装置的接口。装置，但均应预留远动装置的接口。第第
46、3章章 供电电源规划供电电源规划3.4小型变电所规划小型变电所规划六、远动装置六、远动装置 1 1、三点要求：、三点要求：(1)(1)可靠性。可靠性。平均故障间隔时间平均故障间隔时间:应在应在25000h25000h以上以上,为延长这一时间，可采用双机互为备用系统。为延长这一时间，可采用双机互为备用系统。(2)(2)实时性。实时性。1)YX1)YX和重要的和重要的YCYC量，要求量，要求l l2s2s内反应；内反应；2)2)比较重要的比较重要的YCYC量，要求量，要求2 23s3s内反应；内反应；3)3)一般一般YCYC量要求量要求5 520s20s内反应；内反应；4)4)电量和水位，要求电量
47、和水位，要求1h1h内反应。内反应。(3)(3)经济性。经济性。满足工作要求、在经济上廉价的设计。满足工作要求、在经济上廉价的设计。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.4小型变电所规划小型变电所规划2规划远动装置可采用的两种方式规划远动装置可采用的两种方式 (1)集中式布局集中式布局 是指用一台或两台计算机完成监控、保护、远动的任务。这是指用一台或两台计算机完成监控、保护、远动的任务。这种集中控制系统有时设置两台计算机，一台完成监控、保护、种集中控制系统有时设置两台计算机，一台完成监控、保护、远动任务，另一台则完成管理任务。远动任务，另一台则完成管理任务。(2)分布式布局分布式布局 在分布
48、式控制方式下，对全厂、全所的各局部控制对象在分布式控制方式下，对全厂、全所的各局部控制对象分别进行控制和保护，将控制任务分散在设置于不同地点的微分别进行控制和保护，将控制任务分散在设置于不同地点的微型计算机上，故称其为分布式控制系统。型计算机上，故称其为分布式控制系统。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.4小型变电所规划小型变电所规划3“四遥四遥”小型变电所的功能小型变电所的功能（遥测、遥信、遥控、遥调）（遥测、遥信、遥控、遥调）有关有关“四遥四遥”小型变电所的功能可参照表小型变电所的功能可参照表4-84-8、表、表4-94-9、表、表 4-4-1010来确定。来确定。SCADA系统简介：
49、系统简介：(Supervisory Control And Data Acquisition)系统系统,即数据采集与监视控制系统。即数据采集与监视控制系统。分为分为3部分：部分：控制中心控制中心变电站远动终端变电站远动终端RTU(Remote Terminal Unit远端测控单元装置远端测控单元装置)传输介质传输介质第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.4小型变电所规划小型变电所规划四遥功能：四遥功能：遥测遥测：用于模拟信号的采集，如：母线电压、线路电：用于模拟信号的采集，如：母线电压、线路电 流、变压器的有功、无功、频率采集等；流、变压器的有功、无功、频率采集等；遥信遥信：常用于开关状态
50、量的采集，如：继电器触点的：常用于开关状态量的采集，如：继电器触点的 闭合或是断开，开关的位置信号，保护装置动闭合或是断开，开关的位置信号，保护装置动 作信号，调压变压器抽头位置信号；作信号，调压变压器抽头位置信号；遥控遥控：常用于断路器的分合与控制；：常用于断路器的分合与控制；遥调遥调：常用于有载调压变压器抽头的升降调节。：常用于有载调压变压器抽头的升降调节。第第3章章 供电电源规划供电电源规划3.4小型变电所规划小型变电所规划本次课作业：去图书馆查找资料进行参考，绘制某35kV变电所的电气主接线图。要求：掌握图上所有设备的功能。上次课重点内容复习1、简单说一下离网型光伏发电系统的主要构成。
