光伏電站為什麼要升壓至35KV?
大型光伏電站為什麼要升壓至35KV?
大型光伏電站一般採用多級升壓模式(一般為兩級),集中式逆變器交流輸出電壓一般為315V左右,組串式逆變器交流輸出一般為380/400V左右,這麼低的電壓不可能直接併網發電。原因一:對於大型太陽能項目有很多逆變器,低壓直接併網導致併網點特別多,不利於電能計量和電網的穩定;原因二:對於MW級的太陽能項目,如果採用低壓併網,電流特別大,不利於原則輕型的開關設備。但是大型的併網太陽能項目併網電壓一般選擇110kV或者220kV,考慮到設備的製造水平和製造成本,不會採用一次直接升壓。
所以,就有了中壓集電線路。
一般來講,中壓集電線路的電壓等級可以任意確定,但是要和國內現有配電系統的電壓等級相匹配,比如10kV,24kV,35kV,這是為了方便設備選型和降低設備本身的生產成本,一般常用的是10kV和35kV。具體採用10kV,還是35kV需要綜合比較,總的來講,集電電路選用35kV時,整個系統的電流會降低,導線截面會變小,而10kV和35kV系統絕緣的成本差不多,如果採用非環形集電線路,35kV系統一路可以彙集20~25MW,10kV系統只能彙集7~9MW,10kV集電線路系統電纜的長度會遠遠大於35kV集電線路系統。所以,計及電纜敷設成本、電纜及電纜頭的採購成本、中壓開關櫃的採購成本、無功補償裝置採購成本、運輸和儲存等因素,大型光伏發電系統的中壓電壓等級一般選用35kV,而不是10kV。10MWp以下的太陽能項目也有選用的10kV併網的,所以需要綜合考慮各方面因素。
大型光伏電站考慮到容量和電壓損耗的原因,併網電壓一般都比較高,如110KV、220KV,如此高的送出電壓,就需要實行二次升壓方案才能實現。那麼,根據我國電壓等級劃分,就地升壓可以選擇10KV或者35KV,然後再二次升壓至送出電壓。
那麼,究竟是先升到10KV(方案一)還是35KV(方案二)呢?目前,大多數高壓併網方案選擇方案二。實際上,在成本方面,方案二卻要比方案一高出10%以上。其實方案的最終確定,不僅僅考慮建設成本,還要綜合考慮系統可靠性、損耗、線路布置、運營維護等方面。
首先,來看一下成本方面的對比。
以220KV併網為例(220KV併網時,一般電站容量要達到300兆瓦左右,所以本次以300兆瓦為例),電氣一次主要設備如下:
300兆瓦項目分為300個發電單元,每個單元配置500KW+500KW+1000KVA就地升壓系統,主變壓器選用三台100MVA的升壓變。
方案一:每5台箱變併入一台開關櫃,需60台併網櫃,綜合出線、站用變、無功補償開關櫃等,共需約72台開關櫃。
方案二:每10台箱變併入一台開關櫃,需30台併網櫃,綜合線、站用變、無功補償開關櫃等,共需約42台開關櫃。
那麼兩種方案分別配置多少設備呢?見下表
通過上表可知,10KV方案的投資要比35KV方案少1200萬左右,主要體現在箱式變壓器的價格方面。
但分項中,10KV方案電纜及開關櫃的成本要高於35KV方案,見下圖。
如果單從投資成本考慮,考慮方案一。
但採用10kV電壓等級集電線路進線為60回,35kV電壓等級集電線路進線為30回,在線路布置施工、可靠性、運行維護方面,35kV更優。
35kV等級線路比10kV等級在線路及開關櫃方面初期投資要少一千萬,在線路損耗方面,35kV線路損耗要小得多。
因此,綜合考慮,推薦採用35kV方案。雖然前期投資成本要略高,但在後期運營維護、可靠性等方面,會在收入方面上顯現優勢,彌補初期投資較高的不足。【乾貨】光伏電站為何升壓至35KV?
不請自來,一般來說,0.4KV是個小的系統,10KV是個中型系統,35KV是個很大系統,包含了前面兩個系統;就像生態系統一樣,系統越大越穩定,35KV併網能使光伏系統更穩定供電,符合自發自用的原則,對上級電網衝擊較小。光伏電站裝機容量大了而且選擇低壓併網,會出現一系列的問題,如功率因數的下降,逆流對供電系統電力電子期間的衝擊等!
大型光伏電站考慮到容量和電壓損耗的原因,併網電壓一般都比較高,如110KV、220KV,如此高的送出電壓,就需要實行二次升壓方案才能實現。那麼,根據我國電壓等級劃分,就地升壓可以選擇10KV或者35KV,然後再二次升壓至送出電壓。
那麼,究竟是先升到10KV(方案一)還是35KV(方案二)呢?目前,大多數高壓併網方案選擇方案二。實際上,在成本方面,方案二卻要比方案一高出10%以上。其實方案的最終確定,不僅僅考慮建設成本,還要綜合考慮系統可靠性、損耗、線路布置、運營維護等方面。
首先,來看一下成本方面的對比。
以220KV併網為例(220KV併網時,一般電站容量要達到300兆瓦左右,所以本次以300兆瓦為例),電氣一次主要設備如下:
300兆瓦項目分為300個發電單元,每個單元配置500KW+500KW+1000KVA就地升壓系統,主變壓器選用三台100MVA的升壓變。
方案一:每5台箱變併入一台開關櫃,需60台併網櫃,綜合出線、站用變、無功補償開關櫃等,共需約72台開關櫃。
方案二:每10台箱變併入一台開關櫃,需30台併網櫃,綜合線、站用變、無功補償開關櫃等,共需約42台開關櫃。
那麼兩種方案分別配置多少設備呢?見下表
通過上表可知,10KV方案的投資要比35KV方案少1200萬左右,主要體現在箱式變壓器的價格方面。
但分項中,10KV方案電纜及開關櫃的成本要高於35KV方案,見下圖。
如果單從投資成本考慮,考慮方案一。
但採用10kV電壓等級集電線路進線為60回,35kV電壓等級集電線路進線為30回,在線路布置施工、可靠性、運行維護方面,35kV更優。
35kV等級線路比10kV等級在線路及開關櫃方面初期投資要少一千萬,在線路損耗方面,35kV線路損耗要小得多。
因此,綜合考慮,推薦採用35kV方案。雖然前期投資成本要略高,但在後期運營維護、可靠性等方面,會在收入方面上顯現優勢,彌補初期投資較高的不足。
為何有些光伏電站是升壓到10KV併網而有些是35KV併網?這個主要是國家規定的,詳見光伏發電站設計規範。 政府部門制定這個規範也是根據光伏電站裝機容量和周圍輸配電網情況而定的。光伏電站容量大,就地無法消納,就必須升壓遠距離輸送到大電網中,規範里有電站容量和併網電壓匹配的等級規定。如果是幾個或是十幾個千瓦的小型電站,就不需要升壓併網,直接接到220V380V低壓側
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