Изборът на схема за свързване към мрежата за фотоволтаични електроцентрали обикновено зависи от мащаба на електроцентралата, условията за достъп до местната електрическа мрежа и икономически съображения.
Двете свързани към мрежата нива на напрежение от 35 kV и 10 kV имат своите предимства и недостатъци. По-долу ще сравним тези две схеми от техническа, икономическа и оперативна гледна точка и ще предоставим конкретни примери.
Техническо сравнение
35kV схема
Предимство
Разстояние на предаване:подходящ за предаване на дълги разстояния, намалявайки загубите по линията.
Капацитет на оборудването:Поддържа фотоволтаични централи с по-голям капацитет, подходящи за мащабни проекти.
Стабилност на напрежението:Предаването на високо напрежение има по-малко въздействие върху електрическата мрежа, което е от полза за стабилността на напрежението.
Недостатък
Цена:Разходите за изграждане и поддръжка са относително високи, включително оборудване за подстанции, кабели и др.
Сложност на конструкцията:изисква по-сложно инженерно проектиране и строителство, заемащи повече земни ресурси.
Изисквания за безопасност:Работата с високоволтово оборудване изисква професионален персонал и има високи изисквания за безопасност.
Примери за параметри
Капацитет на фотоволтаичната централа:10 MW до 50 MW.
Увеличете подстанцията:с мощност от 10 MVA до 50 MVA и ниво на напрежение от страна на високо напрежение 35 kV.
Разпределителна апаратура за високо напрежение:номинално напрежение 35 kV, номинален ток 630 A до 1250 A.
Напречно сечение на кабела:Напречното сечение на кабелите за високо напрежение обикновено е между 150 mm² и 400 mm².
Дължина на линията:подходящ за предаване на разстояния над 10 километра.
10kV схема
Предимство
Цена:Разходите за изграждане и поддръжка са относително ниски.
Лесна конструкция:Оборудването е с малък обем, заема по-малко земя и има по-кратък срок на изграждане.
Гъвкавост:Подходящ за малки и средни фотоволтаични централи, с гъвкав достъп до електропреносната мрежа.
Недостатък
Разстояние на предаване:подходящ за предаване на къси разстояния, където загубата на линия се увеличава над определено разстояние.
Ограничение на капацитета:Подходящо за малки фотоволтаични електроцентрали, може да не е достатъчно за проекти с голям капацитет.
Въздействие на електрическата мрежа:Има значително влияние върху колебанията на напрежението в местните електрически мрежи.
Примери за параметри
Капацитет на фотоволтаичната централа:1 MW до 10 MW.
Увеличете подстанцията:с мощност от 1 MVA до 10 MVA и ниво на напрежение от страна на високо напрежение 10 kV.
Разпределителна апаратура за високо напрежение:номинално напрежение 10 kV, номинален ток 630 A до 1250 A.
Напречно сечение на кабела:Напречното сечение на кабелите за високо напрежение обикновено е от 70 mm² до 150 mm².
Дължина на линията:подходящ за предаване на разстояния в рамките на 5 километра.
Икономическо сравнение
Анализ на разходите
35kV схема:Цялостната инвестиция е сравнително висока, но цената на ват е ниска, което го прави подходящ за мащабни проекти.
10kV схема:Първоначалната инвестиция е сравнително ниска, но с разширяването на мащаба на електроцентралата цената на единица може да се увеличи.
Период на изплащане
35kV схема:Благодарение на голямата инвестиция и дълъг период на изплащане, но с добра дългосрочна възвръщаемост.
10kV схема:Периодът на изплащане е относително кратък, подходящ за бързо възстановяване на средства.
Оперативно ниво
Мока ITOM
35kV схема:Изискванията за експлоатация и поддръжка са високи, което изисква професионален екип за извършване на редовни проверки и поддръжка.
10kV схема:относително проста работа и поддръжка, с по-ниски разходи за поддръжка.
Обработка на грешки
35kV схема:Обхватът на въздействието на повредата е сравнително голям и е необходима по-сложна координационна работа при справяне с повредата.
10kV схема:Повредата има сравнително малък обхват на въздействие и е относително лесна за справяне.
Действителен случай
Пример за схема 35kV
Ако приемем, че мащабен проект за фотоволтаична електроцентрала е разположен в отдалечен район с общ инсталиран капацитет от 30 MW, той трябва да пренася електричество до подстанция, разположена на 30 километра.
Капацитет на фотоволтаичната централа:30 MW.
Увеличете подстанцията:Капацитет 30 MVA, ниво на напрежение от страна на високо напрежение 35 kV.
Разпределителна апаратура за високо напрежение:номинално напрежение 35 kV, номинален ток 1250 A.
Напречно сечение на кабела:Напречно сечение на кабела за високо напрежение 400 mm².
Дължина на линията:30 километра.
Пример за схема 10kV
Ако приемем, че средно голям проект за фотоволтаична електроцентрала е разположен в покрайнините на град с общ инсталиран капацитет от 5 MW, той трябва да пренася електричество до подстанция, разположена на 3 километра.
Капацитет на фотоволтаичната централа:5 MW.
Увеличете подстанцията:мощност 5 MVA, ниво на напрежение от страна на високо напрежение 10 kV.
Разпределителна апаратура за високо напрежение:номинално напрежение 10 kV, номинален ток 630 A.
Напречно сечение на кабела:Напречно сечение на кабела за високо напрежение 150 mm².
Дължина на линията:3 километра.
Стъпките и специфичните съображения за избор на подходяща абонатна станция:
1. Определете мащаба и капацитета на електроцентралата
Мащабът на електроцентралата определя необходимия капацитет на нагнетателната подстанция и е основата за избор на напорна подстанция.
стъпки
Оценете общия инсталиран капацитет на фотоволтаична електроцентрала: Изчислете общия инсталиран капацитет въз основа на броя на фотоволтаичните модули и номиналната мощност на всеки отделен модул.
Определете максималната изходна мощност: Като вземете предвид фактори като условия на слънчева светлина и ефективност на преобразуване, изчислете максималната изходна мощност на фотоволтаичната електроцентрала.
Помислете за бъдещо разширяване: Запазете определен запас от капацитет, за да посрещнете евентуални нужди от разширение в бъдеще.
2. Разберете изискванията за достъп до мрежата
Изискванията за достъп до мрежата определят нивото на напрежение и други технически показатели на повишаващата подстанция.
стъпки
Консултирайте се с местната компания за електропреносна мрежа, за да получите технически изисквания и разпоредби за достъп до мрежата.
Определете нивото на напрежение за свързване: Определете нивото на напрежение за свързване към електрическата мрежа според изискванията на компанията за електрическа мрежа (като 10kV, 35kV и т.н.).
Разберете местоположението на точката на свързване към мрежата: Определете разстоянието между фотоволтаичната електроцентрала и точката на свързване към мрежата.
3. Вземете предвид географското местоположение и факторите на околната среда
Географското местоположение и условията на околната среда оказват влияние върху проектирането и инсталирането на подстанции за повишаване.
стъпки
Оценете условията на обекта: Проучете топографията, климатичните условия и т.н. на местоположението на фотоволтаичната електроцентрала.
Помислете за транспортиране и монтаж: Уверете се, че оборудването на подстанцията може да се транспортира безпроблемно до обекта и вземете предвид трудностите по време на процеса на монтаж.
Мълниезащита и защита: Проектирайте мълниезащитни заземителни системи и защитни мерки въз основа на местните метеорологични условия.
4. Оценете рентабилността
Анализът на разходите и ползите е един от ключовите фактори, определящи окончателния план.
стъпки
Изчислете първоначалната инвестиция: включително разходите за закупуване на оборудване за подстанции, гражданско строителство, полагане на кабели и др.
Оценете разходите за експлоатация и поддръжка: Помислете за дългосрочните разходи за експлоатация и поддръжка, включително редовни проверки, ремонти, резервни части и др.
Изчислете икономическите ползи: Като вземете предвид фактори като приходи от производство на електроенергия и държавни субсидии, изчислете периода на изплащане на инвестицията и нормата на възвръщаемост.
5. Изберете подходящия тип абонатна станция
Въз основа на резултатите от анализа по-горе изберете най-подходящия тип подстанция за повишаване.
Тип и характеристики
Сух трансформатор: подходящ за вътрешен монтаж, не изисква потапяне в масло и е лесен за поддръжка.
Маслен трансформатор: подходящ за външна инсталация, с добро разсейване на топлината и голям капацитет.
Модулна подстанция: Интегрирана с трансформатори, разпределителна апаратура, защитни устройства и др., Лесна е за инсталиране и заема малка площ.
Сглобяема подстанция: фабрично сглобяема, монтаж на място, кратък цикъл на монтаж.
Пример
Пример 1: Средна фотоволтаична електроцентрала (с капацитет 10 MW)
Мощност на фотоволтаичната централа: 10 MW.
Мощност на повишаващата подстанция: 10 MVA.
Ниво на напрежение: страна с високо напрежение 10 kV, страна с ниско напрежение 0,69 kV.
Тип трансформатор: сух трансформатор.
КРУ за високо напрежение: номинално напрежение 10 kV, номинален ток 630 A, вакуумен прекъсвач.
Разпределителен шкаф за ниско напрежение: номинално напрежение 0.4 kV, номинален ток 400 A.
Напречно сечение на кабела: Кабел за високо напрежение 150 mm², кабел за ниско напрежение 70 mm².
Пример 2: Голяма фотоволтаична електроцентрала (капацитет 50 MW)
Мощност на фотоволтаичната централа: 50 MW.
Мощност на повишаващата подстанция: 50 MVA.
Ниво на напрежение: страна с високо напрежение 35 kV, страна с ниско напрежение 0.69 kV.
Тип трансформатор: Маслен трансформатор.
КРУ за високо напрежение: номинално напрежение 35 kV, номинален ток 1250 A, вакуумен прекъсвач.
Разпределителен шкаф за ниско напрежение: номинално напрежение 0.4 kV, номинален ток 630 A.
Напречно сечение на кабела: Кабел за високо напрежение 400 mm², кабел за ниско напрежение 150 mm².
