河南开封兰考县10MW光伏电站并网工程设计与研究

【摘要】：随着河南开封兰考地区人民生活水平的迅速提高和工业经济的迅猛发展,人们对能源的需求不断加剧。世界范围内的能源短缺和环境污染已成为制约人类社会可持续发展的两大重要因素,大力发展新的可替代能源已成为当务之急。太阳能发电作为一种新的电能生产方式,以其无污染、无噪音、维护简单等特点显示出无比广阔的发展空间和应用前景。根据兰考地区的电力平衡可知,区域内变电站已经不能满足负荷要求,为了缓解负荷压力,同时提高区域电网的供电的安全可靠,结合兰考当地的实际情况,提出建设10MW光伏电站。论文首先介绍了河南开封兰考地区的经济发展状况,以及兰考地区电力发展水平,进行对建站的地址进行选择,考虑到站址光照条件、地址条件以及交通便利等方面,验证了站址选择的合理性;以光伏电站在电力系统中的位置、电站近期与远期的发展规模、负荷的重要性分级为依据,初步确定了变电站的出线回数、台数、主要设备选型等问题;再次从电气计算、接入方案、电气主接线、主变容量以及过电压、接地保护等方面对变电站总体系统进行了讨论,并得出了合理的设计方案;然后对光伏电站并网常见的孤岛效应问题进行了详细分析,阐述了其概念,提出了一种基于无功功率控制的孤岛检测法;最后,介绍了光伏电站的光伏电站系统的保护与控制,着重介绍了用于光伏电站电气设备运行监测、环境监测的计算机实时监控系统,同时阐述了电力调度自动化以及电力通信等方面的内容。 【关键词】：光伏电站设计 孤岛效应检测 无功功率控制 电力通信 线路保护
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 选题背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究动态12-14
• 1.3 本文完成的主要工作14-15
• 第2章 太阳能光伏发电系统总体结构设计15-33
• 2.1 光伏并网电站基本概念15
• 2.2 兰考 10MWP光伏并网发电系统组成15-18
• 2.3 光伏发电系统设计18-20
• 2.3.1 太阳能电池组件选型以及串并联方案18
• 2.3.2 防雷汇流箱18
• 2.3.3 直流配电柜18-19
• 2.3.4 MW级逆变房19
• 2.3.5 美式箱变19
• 2.3.6 10k V中置式开关柜19-20
• 2.4 光伏电站系统入网方案20-31
• 2.4.1 升压变电气主接线设计20-21
• 2.4.2 接入电力系统方案21-22
• 2.4.3 主要电气设备选择22-26
• 2.4.4 潮流分析26-29
• 2.4.5 光伏电站系统入网总体结构原理图29-31
• 2.5 绝缘配合及过电压保护、接地系统31-32
• 2.5.1 电池方阵防雷31
• 2.5.2 直流汇流箱及逆变器的防雷31
• 2.5.3 直击雷保护31
• 2.5.4 侵入雷电波保护31
• 2.5.5 接地31-32
• 2.6 本章小结32-33
• 第3章 孤岛效应及其检测方法的研究33-46
• 3.1 孤岛效应简述33
• 3.2 孤岛效应原理及其检测33-35
• 3.2.1 孤岛效应原理33-35
• 3.2.2 孤岛效应的检测35
• 3.2.3 孤岛效应的检测标准35
• 3.3 常用的孤岛效应检测方法35-39
• 3.3.1 被动式方案36-37
• 3.3.2 主动式孤岛检测方案37-39
• 3.4 基于无功功率控制的孤岛检测法39-45
• 3.4.1 基本原理39-41
• 3.4.2 算法分析41-43
• 3.4.3 仿真验证43-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 光伏电站系统保护及控制46-59
• 4.1 系统继电保护配置方案46-47
• 4.1.1 110k V枣林变 10k V保护配置46
• 4.1.2 光伏电站 10k V保护配置46
• 4.1.3 枣林变系统保护分析46-47
• 4.2 电气二次回路的参数及监测47-48
• 4.3 计算机监控系统48-52
• 4.3.1 计算机监控系统架构48-50
• 4.3.2 计算机监控系统功能50-51
• 4.3.3 计算机监控系统二次安全防护51-52
• 4.4 控制电源52
• 4.5 系统调度自动化52-53
• 4.5.1 调度关系52
• 4.5.2 远动化范围52-53
• 4.5.3 并网接口装置53
• 4.5.4 调度数据网配置53
• 4.6 电能计量53-54
• 4.7 防孤岛检测及安全自动装置54
• 4.8 通信部分54-58
• 4.8.1 兰考光伏电站电力通信传输网55-57
• 4.8.2 兰考光伏电站电力通信业务网57
• 4.8.3 兰考光伏电站电力通信支撑网57-58
• 4.9 本章小结58-59
• 第5章 结论与展望59-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-65
• 作者简介65

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