5.98MW分布式光伏发电项目接入方案设计

2025 5.98MW分布式光伏发电项目 接入系统设计方案 2 目 录 1 概述.1 1.1 辽阳市简介1 1.2 光伏项目简介2 1.3 主要设计依据4 1.4 设计范围.4 1.5 主要设计原则5 2 电力系统概况6 2.1 辽阳电网现状6 2.2 地区电网存在的主要问题7 2.3 近期电网规划7 3 负荷预测8 3.1 辽阳经济发展概况.8 3.2 负荷预测.8 4 电源装机规划及电力平衡.10 4.1 辽阳地区装机规划.10 4.2 电力平衡11 5 接入系统方案.14 5.1 项目地理位置14 5.2 本工程接入系统电压等级14 5.3 开闭站周边电网情况15 5.4 本工程接入系统方案15 5.5 潮流计算18 5.6 短路电流20 5.7 导线截面选择与校验20 5.8 谐波分析23 5.8 开闭站电气主接线.24 6 电气一次部分.26 6.1 系统方案概况26 6.2 蔡庄 66KV 变电站现状.26 6.3 电气主接线26 6.4 主要电气设备选择校验26 3 7 系统二次部分.30 7.1 联网方案及现状概述30 7.2 继电保护及安全自动装置30 7.3 对光伏电站的技术要求33 8 调度自动化34 8.1 调度组织关系34 8.2 远动通道34 8.3 远动化范围34 8.4 调度数据网接入及安全防护.35 8.5 光伏电站开闭站自动化设备及其他二次系统配置原则.39 8.6 电能量计量系统.40 8.7 蔡庄 66KV 变电站二次系统42 9 系统通信部分.45 9.1 系统概况45 9.2 调度关系46 9.3 通道需求46 9.4 通信现状46 9.5 通信电路建设方案.47 9.6 通道组织48 9.7 通信电源48 9.8 通信机房48 9.9 设备配置49 10 线路部分51 10.1 设计依据及设计范围51 10.2 线路路径52 10.3 气象条件54 10.4 电缆.55 10.5 绝缘设计和金具选择56 10.6 电缆电气部分.57 10.7 电缆护层的过电压保护58 10.8 电缆与电缆、管道、道路、构筑物等之间的容许最小距离58 10.9 电缆敷设59 10.10 环境保护60 10.11 劳动安全62 4 10.12 运行维护63 附件：项目备案证明.64 1 1 概述 1.1 辽阳市简介 辽阳，辽宁省辖地级市，国务院批复确定的以石化产业为主的现 代工业城市、辽中南地区中心城市和国家历史文化名城。截至2021 年，辽阳市下辖5个区、1个县，代管1个县级市，总面积4743平方千 米，建成区面积139.5平方千米。 辽阳地处中国东北地区、辽宁中部，是沈阳都市圈副中心城市， 新兴的现代石化轻纺工业基地和中国优秀旅游城市，是东北地区最早 的城市之一。 辽阳东临本溪、凤城、岫岩满族自治县，南界鞍山，西接沈阳市 辽中区，北依沈阳，边界线总长471.8公里。其中与沈阳市苏家屯区 接界63.6公里；与本溪市接界67.4公里；与本溪县接界27.3公里；与 凤城县接界8.7公里；与岫岩县接界44.2公里；与海城市接界61.5公 里；与鞍山市接界91.7公里；与台安县接界5.4公里；与辽中县接界 102公里。 辽阳市地处辽东低山丘陵与辽河平原的过渡地带，其地貌类型齐 全，分异规律清楚，层状地貌典型，地貌分区规整。自东南部边界白 云山到西北部界河（浑河）畔，地势由高到低，从中山、低山、高丘 陵、低丘陵、台地到平原，层次分明，海拔由千米以上到50米以下， 依次跌落，构成了东南高，西北低的同向倾斜缓降地势。 温带湿润性季风气候形成于东部低山丘陵地带，包括辽阳县的水 泉、甜水、寒岭、河栏、上麻屯、塔子岭、吉洞峪、隆昌、八会、下 达河等乡镇和弓长岭区的南部，气候特征是降水较多，多暴雨、大雨， 年平均降水量在800至900毫米之间，大部分集中在夏季，是辽阳地区 年降水量最大的区域，全年日照时数少，冬季时间较长，气温较低， 2 年平均气温6至8℃，无霜期140至160天，年平均正积温3000至3400℃。 暖温带半湿润气候形成于西部沿河平原区，包括辽阳县的首山、 沙岭、黄泥洼、刘二堡、柳壕、穆家、小北河、唐马寨等乡镇，灯塔 市的佟二堡镇、王家镇大部。气候特征是大陆性气候较强，夏季气温 较高，冬季气温较低，降水多于北部丘陵地带，且多集中于5月至10 月农作物的生长季，年平均温度8至9℃，降水量在600至800毫米之间， 无霜期160至180天，年正积温量在3400℃以上。 1.2 光伏项目简介 1.2.1 项目地位置 5.98MW分布式光伏发电项目位于辽宁省辽阳市太子河区东宁卫乡 东宁卫村辽宁金源农业科技有限公司。项目周围交通便利，光伏项目 坐标为北纬VVV″，东经XXX77″。光伏项目地理位置示意图详见图1.2 -1。 图 1.2-1 光伏项目地理位置示意图 3 1.2.2 光伏电站建设规模 本项目25年年均等效发电小时数为1111.7h，25年电站总发电量 根据《VVV农业分布式光伏项目逆变器配置方案》，本项目拟安 装10686块560Wp组件，安装容量5984.16kWp，每26块组件为一串 ，合计411串。每26～28串组件接入一台320kW组串式逆变器，合计16 台逆变器，每8台逆变器接入一台2500kVA的10kV变压器，合计2 台 2500kVA变压器。 为16631.6万kWh。 本工程一期建成，采用“全额上网”模式。 1.2.3 本工程建设的必要性 能源是支撑人类文明进步的物质基础，是现代社会发展不可或缺 的基本条件。在中国实现现代化和全体人民共同富裕的进程中，能源 始终是一个重大战略问题。目前，中国已成为世界上最大的能源生产 国，形成了煤炭、电力、石油天然气以及新能源和可再生能源全面发 展的能源供应体系，用能条件极大改善。但中国也面临能源资源禀赋 不高，煤炭、石油、天然气人均拥有量较低等诸多不足。近年来能源 消费总量增长过快，化石能源大规模开发利用，又对生态环境造成一 定程度的影响。为减少对能源资源的过度消耗，实现经济、社会、生 态全面协调可持续发展，中国提出了建设资源节约型、环境友好型社 会，依靠能源科技创新和体制创新，全面提升能源效率，大力发展新 能源和可再生能源，推动化石能源的清洁高效开发利用，努力构建安 全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系的全新能源发展战略。 开发可再生能源是我国实现上述能源发展战略重要途径，为此我 国政府颁布了《节约能源法》、《可再生能源法》等法律法规来促进 可再生能源产业发展。 4 太阳能发电是一种不消耗矿物质能源、不污染环境、建设周期短、 建设规模灵活、具有良好的社会效益和经济效益的新型绿色能源项目。 随着人们对环境保护意识的增强，以及国家有关部门对太阳能发电工 程项目在政策方面的扶持，太阳能发电在我国得到了迅猛发展。 因此，本工程的开发建设，符合现阶段我国的整体能源发展战略， 具有良好的发展前景。 为满足辽宁金源5.98MW分布式光伏发电项目送出需求，增加电力 系统清洁能源比重，将所发电力上送至电力系统，辽宁金源5.98MW 分布式光伏发电项目接入系统工程建设是十分必要的。 1.3 主要设计依据 （1）辽阳供电公司提供的相关资料。 （2）辽宁金源农业科技公司提供的《辽宁金源农业分布式光伏 项目逆变器配置方案》。 （3）本报告编制中遵照执行的技术导则、设计规程和有关规定 主要为： 电力系统安全稳定导则 GB 38755-2019 电力系统安全自动装置设计规范 GB/T 50703-2011 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范 GB/T 50064-2014 电力系统设计技术规程 DL/T 5429-2009 电力系统设计内容深度规定 DL/T 5444-2010 电力系统电压和无功电力技术导则 DL/T 1773-2017 电力系统安全稳定计算技术规范 DL/T 1234-2013 1.4 设计范围 （1）对光伏电站接入系统电压等级及接入点进行方案论证，进 5 行相关的电气计算并提出接网推荐方案。 （2）由于光伏电站接入系统而引起的电气一次、系统继电保护， 系统通信以及调度自动化变化的可行性研究设计。 （3）对光伏电站接入系统送电线路可行性研究设计。 1.5 主要设计原则 （1）本设计不包括光伏电站开闭站站内设计。 （2）本工程计划2023年投产，设计水平年为2023年，远景年为 2030年。 （3）辽宁金源5.98MW分布式光伏发电项目设计容量5.98MWp一次 建成。 6 2 电力系统概况 2.1 辽阳电网现状 辽阳电网位于辽宁电网中部，通过220千伏线路分别与沈阳、抚 顺、本溪、鞍山电网相连，是辽宁中部输电通道、辽西外送通道的汇 集地和枢纽。500千伏电网属辽宁中部双层内环网的一部分，500千伏 辽阳变一号主变与鞍山变一、二号主变构成辽阳西南部（含鞍山北部） 供电区，500千伏辽阳变二、三号主变与张台变形成辽阳中北部供电 区。220千伏电网以2座500千伏变电站为电源支撑点，以220千伏热电 厂为辅助电源。中北部呈现环网结构，东部、西部供电区以链式结构 为主，南部供电区东山变电站由鞍山500千伏唐家变电站供电；西南 部襄平变由鞍山500千伏变电站供电，刘二堡、付庄变为链式结构； 市区主要由铁西、首山、峨嵋、迎水寺以及苗圃变电站供电。辽阳地 区通过16回220千伏线路与周边城市电网互联，220千伏佟文线、顺灯 线、北弓线、张空线解列运行。66千伏电网以220千伏变电站为分区， 辐射式电网结构为主，链式结构为辅，通过66千伏联络线对220千伏 变电站实现负荷转移支撑。 辽阳地区电网现有66千伏及以上电压等级变电站191座，变压器 363台，变电容量13423.08兆伏安，其中：公司所属220千伏变电站16 座，变压器32台，总容量为5940兆伏安。公司所属66千伏变电站88 座，变压器173台，总容量为5014兆伏安。用户所属66千伏变电站87 座，变压器158台，总容量为2469.08兆伏安。 辽阳地区电网66千伏及以上输电线路235条，总长度3404.809公 里。其中220千伏线路共51条，总长度877.847公里。66千伏线路共184 条，总长度2526.962公里。 2022年辽阳地区供电量累计103.15亿千瓦时，同比下降7.9%，地 7 区售电量101.02亿千瓦时,同比减少8.42亿千瓦时,同比下降7.69%； 地区最大电力151.5万千瓦，同比下降6.85%，峰值出现在3月14日22 时。 图 2.2-1 辽阳地区电网地理位置接线现状图 2.2 地区电网存在的主要问题 辽阳地区配电网存在部分单辐射线路，配电网互供能力还需加强， 以满足供电可靠性要求。此外，辽阳电网存在由于部分10kV线路负荷 偏大，导致线路安全运行受到威胁，联络线路的互带能力丧失或受到 制约，系统倒闸操作的灵活性降低，同时也严重阻碍了新装用户和增 容工作的实施。 2.3 近期电网规划 根据辽阳地区电网建设安排，项目附近新增电源： 华电辽阳繁荣养殖场4.98MW分布式光伏发电项目，规划2023年投 运。 8 3 负荷预测 3.1 辽阳经济发展概况 辽阳位于辽宁省中部，是沈阳经济区副中心城市，是辽东半岛对 外开放的城市之一，新兴的现代石化轻纺工业基地、中国优秀旅游城 市。全市南北长约101公里，东西宽约92公里，全市总面积4735.8平 方公里，建成区总面积179.02平方公里，辽阳东临本溪市、凤城市、 岫岩满族自治县，南界鞍山市、海城市，西接辽中县、台安县，北依 沈阳市。辽阳市边界线总长471.8公里。其中与沈阳市苏家屯区接界 63.6公里。 沈辽鞍经济带（辽阳段）是沈阳经济区的重要组成部分，是实现 辽阳地区跨越式发展的重要载体。辽阳地区将实施河东新城开发、芳 烃基地建设、建设沈辽鞍经济带三大战略，大力发展河东新城、首山 新城、灯塔新城、汤河新城、西马新市镇、望水新市镇、刘二堡新市 镇、佟二堡新市镇建设，大力发展芳烃产业集群、工业铝材产业集群、 高压共轨产业集群、日用化工产业集群、皮装裘皮产业集群、钢铁精 深加工产业集群、装备制造产业集群，大力发展服务业集聚区、河东 新城服务业集聚区、西关至站前服务业集聚区、温泉旅游集聚区建设 等一系列战略举措，将全面振兴老工业基地，融入沈阳经济区。 初步核算，2021年全年地区生产总值859.7亿元，同比下降1.0%。 其中，第一产业增加值96.0亿元，增长3.6％；第二产业增加值385.1 亿元，下降7.0％；第三产业增加值378.7亿元，增长3.7％。全年人 均地区生产总值54105元，比上年增长0.7%。 3.2 负荷预测 3.2.1 辽阳地区电力负荷预测 根据辽阳地区电力负荷历史数据及变化趋势，结合最新地区经济 9 发展规划，预计辽阳电网负荷年均增长率为5%，对辽阳地区供电负荷 进行相应预测，预测结果见表3.2-1、表3.2-2。 辽阳电网供电负荷预测结果表 表 3.2-1 单位：MW 项目 2022 年 2023 年 2024 年 2025 年 2028 年 2030 年 最大负荷 1515.0 1590.8 1670.3 1753.8 2030.2 2238.3 最小负荷 800.0 840.0 882.0 926.1 1072.1 1182.0 辽阳电网供电量预测结果表 表 3.2-2 单位：亿 kW·h 项目 2022 年 2023 年 2024 年 2025 年 2028 年 2030 年 全社会用 电量 101.02 106.07 111.37 116.94 135.38 149.25 预计2023年、2030年辽阳地区最大负荷将分别达到1590.8MW、 2238.3MW，增长率为5%；全社会用电量将分别达到106.07亿千瓦时和 149.25亿千万时，增长率为5%。 3.2.2 蔡庄 66kV 变电站负荷预测 本工程项目为分布式光伏发电项目，装机规模为5.98MW。考虑本 工程在系统中的地位和作用及本工程项目地位置等情况，对蔡庄66kV 变电站进行负荷预测，预测结果见表3.2-3。 蔡庄 66kV 变电站负荷预测结果表 表 3.2-3 单位：MW 项目 2022 年 2023 年 2025 年 2028 年 2030 年 最大负荷 12.2 12.8 14.1 15.4 16.4 最小负荷 6.5 6.8 7.5 8.2 8.7 10 4 电源装机规划及电力平衡 4.1 辽阳地区装机规划 根据供电公司提供的相关资料，截至2022年年底，辽阳地区现有 发电厂总装机容量如表4.1-1所示。2023年规划电源装机情况见表 4.1-2。 辽阳地区现有发电厂总装机情况表 表4.1-1 单位：MW 单位名称 装机容量 发电分类 新能源 1.辽宁沈煤红阳热电有限公司 660 火电 否 2.辽阳石化分公司热电厂 274 火电（自备） 否 3.辽阳国成热电有限公司 100 火电 否 4.灯塔市红阳热电有限公司 48 火电 否 5.辽宁葠窝水力发电有限责任公司 43.8 水电 否 6.光大环保能源（辽阳）有限公司 25 火电 是 7.辽阳县宏达热电有限公司 25 火电 否 8.辽阳唐程光伏科技有限公司 20 光伏 是 9.辽阳尾矿库分散式风电场 12.6 风电 是 10.辽阳选矿尾矿库分散式风电场 12.6 风电 是 11.辽阳井下矿分散式风电场 12.6 风电 是 12.辽阳风水沟分散式风电场 10.6 风电 是 13.辽阳齐大山分散式风电场 10.6 风电 是 14.辽宁富山水泥有限公司电厂 9 火电（自备） 否 15.辽阳千山水泥有限责任公司 9 火电（自备） 否 16.辽阳天瑞水泥有限公司电厂 9 火电（自备） 否 17.台泥（辽宁）水泥有限公司电厂 9 火电（自备） 否 18.辽宁益盛和农业环保科技有限公司 6 火电 是 19.辽阳鞍千矿分散式风电场 4.5 风电 是 20.辽阳汤河水力发电有限责任公司 3.45 水电 否 21.灯塔市之源水力发电有限公司 1.2 水电 否 22.辽宁葠窝水力发电公司南沙电厂 0.64 水电 否 发电厂小计（以上 22） 1306.59 - - 11 分布式光伏小计（1714 个） 64.719 光伏 是 辽阳地区发电合计（1736 个） 1371.309 - - 2023年规划电源装机情况见表4.1-2。 2023 年辽阳地区规划电源装机情况见表 表 4.1-2 单位：MW 序号 机组名称 容量 电源类型 1 文圣区小屯镇水峪分散式风电项目 12.6 分散式风电 2 文圣区小屯镇八道沟分散式风电项目 12.6 分散式风电 3 灯塔市东润清能有限公司瓜沟分散式发电项目 6 分散式风电 4 灯塔市东润清能有限公司银匠堡一期分散式发电项目 15 分散式风电 5 灯塔市东润清能有限公司红旗沟一期分散式发电项目 15 分散式风电 6 辽宁中瀚能源发展有限公司5.5兆瓦分布式光伏发电项目 5.5 分布式光伏 7 辽河油田分布式光伏项目 1.5 分布式光伏 8 华电辽阳繁荣养殖场4.98MW分布式光伏发电项目 4.98 分布式光伏 9 辽宁金源5.98MW分布式光伏发电项目 5.98 分布式光伏 4.2 电力平衡 4.2.1 辽阳地区电力平衡 在辽阳地区电力平衡中，企业自备电厂自发自用仅有少量电力上 网，不计入电力平衡。火电厂按当年实际的机组容量25%作为备用容 量。考虑风电场在电力系统中占的比例越来越大，在做地区电力平衡 时，水电厂冬季停发夏季满发，风电场出力按满发、出力50%及不出 力考虑，光伏按满发考虑，由此对辽阳地区220kV及以下电压等级进 行电力平衡，计算结果详见表4.2-1。 12 辽阳地区220kV及以下电压等级电力平衡结果表 表4.2-1 单位：MW 序 号 项目 2022年 2023年 2024年 2025年 2028年 2030年 1 供电负 荷（冬 大） 1515.0 1590.8 1670.3 1753.8 2030.2 2238.3 供电负 荷（夏 小） 800.0 840.0 882.0 926.1 1072.1 1182.0 2 电源装机 1006.809 1140.469 1140.469 1140.469 1140.469 1140.469 2.1 火电机组 864 864 864 864 864 864 2.2 风电机组 44.5 124.7 124.7 124.7 124.7 124.7 2.3 光伏 49.219 102.679 102.679 102.679 102.679 102.679 2.4 水电 49.09 49.09 49.09 49.09 49.09 49.09 火电机组按 25%备用，风电 100%出力，光伏 100%出力，水电冬季停发，夏季 100%出力 3 供电出 力（冬 大） 741.719 875.379 875.379 875.379 875.379 875.379 供电出 力（夏 小） 790.809 924.469 924.469 924.469 924.469 924.469 4 电力盈 （+）亏 （-）（冬 大） -773.281 -715.371 -794.909 -878.423 -1154.866 -1362.966 电力盈 （+）亏 （-）（夏 小） -9.191 84.469 42.469 -1.631 -147.608 -257.495 火电机组按 25%备用，风电 50%出力，光伏 100%出力，水电冬季停发，夏季 100%出力 5 供电出 力（冬 大） 719.469 813.029 813.029 813.029 813.029 813.029 供电出 力（夏 小） 768.559 862.119 862.119 862.119 862.119 862.119 6 电力盈 （+）亏 （-）（冬 大） -795.531 -777.721 -857.259 -940.773 -1217.216 -1425.316 13 电力盈 （+）亏 （-）（夏 小） -31.441 22.119 -19.881 -63.981 -209.958 -319.845 火电机组按 25%备用，风电停发，光伏 100%出力，水电冬季停发，夏季 100%出力 7 供电出 力（冬 大） 697.219 750.679 750.679 750.679 750.679 750.679 供电出 力（夏 小） 746.309 799.769 799.769 799.769 799.769 799.769 8 电力盈 （+）亏 （-）（冬 大） -817.781 -840.071 -919.609 -1003.123 -1279.566 -1487.666 电力盈 （+）亏 （-）（冬 小） -53.691 -40.231 -82.231 -126.331 -272.308 -382.195 由辽阳地区电力平衡结果可以看出，辽阳地区历来是缺电地区， 依照现在的装机安排，辽阳地区在今后相当长的时间内都处于缺电局 面。在大负荷方式下，2025年缺电878.423MW，小负荷方式下，2025 年缺电1.631MW。地区电厂出力不能满足本地区负荷需要，还需要由 地区500kV变电站及周边电网受电。 14 5 接入系统方案 5.1 项目地理位置 辽宁金源5.98MW分布式光伏发电项目位于辽宁省辽阳市太子河 区东宁卫乡东宁卫村辽宁金源农业科技有限公司。项目周围交通便利， 光伏项目坐标为北纬41°15′17.6″，东经123°8′13.77″。光伏 项目地理位置示意图详见图5.1-1。 图 5.1-1 光伏电站开闭站地理位置示意图 5.2 本工程接入系统电压等级 本工程接入电力系统电压等级的确定，主要根据光伏电站的规划 容量、分期投入容量、输电距离和电厂在系统中的地位，以及所在区 域的电网结构和电网内现有电压等级等综合因素加以考虑。 光伏电站项目装机容量为5.98MW。根据Q/GDW1480-2015《分布式 电源接入电网技术规定》、《分布式电源接入系统典型设计（2016 年版）》要求，综合考虑光伏电站装机规模以及周边电力系统概况， 15 建议本工程采用10kV电压等级接入电力系统。 5.3 开闭站周边电网情况 本工程新建的10kV开闭站其周边电网情况如下： 蔡庄66kV变电站：蔡庄66kV变电站位于光伏电站开闭站北侧，直 线距离约2公里。现安装2台31.5MVA主变，66kV侧主接线为线变组接 线，出线2回。10kV侧主接线为单母线分段接线，10kV侧共有出线间 隔16个，现已有出线8回，剩余8个间隔作为备用。2022年最大负荷为 12.2MW，最小负荷为6.5MW。 图 5.3-1 蔡庄 66kV 变电站电气主接线图 5.4 本工程接入系统方案 本项目为分布式光伏发电项目，综合考虑周边电网情况，本项目 接入系统方案唯一。 光伏10kV开闭站新建1回10kV线路T接在10kV蔡农线水田分中泽 汽车支22号杆，新建电缆线路采用三芯截面为300mm2铜电缆，线路亘 16 长0.2km；更换10kV蔡农线水田分中泽汽车支22号杆至10kV蔡农线11 号杆线路，改造架空线路采用JKLYJ-240导线，线路亘长1.8km；改造 电缆线路采用三芯截面为300mm2铜电缆，线路亘长0.3km。 分布式电源并网点设置在光伏电站开闭站10kV出线断路器处，公 共连接点在10kV蔡农线水田分中泽汽车支22号杆T接点，本工程需在T 接点处增加10kV断路器1台。 本工程接入系统方案详见图5.4-1、接入系统示意图见图5.4-2。 17 图 5.4-1 本工程接入系统方案 18 图 5.4-2 接入系统示意图 5.5 潮流计算 5.5.1 计算程序 计算程序采用中国电力科学研究院编制《中国版BPA潮流程序》（4.0 版）。 5.5.2 计算条件 （1）电网运行方水平年选为2023年。 （2）地区负荷按冬大方式考虑，电源出力按满发及停发方式考虑。 5.5.3 计算结果 潮流计算结果如图5.5-1至5.5-2所示。 19 从潮流计算结果可以看出，辽阳地区在正常运行方式下，各线路上的 潮流都在正常输送范围之内。 因该光伏电站容量较小，对辽阳地区正常以及各种运行方式下影响很 小，不会新增热稳定问题。 图 5.6-1 大负荷方式潮流图（光伏电站投运后） 20 图 5.6-2 小负荷方式潮流图（光伏电站投运后） 5.6 短路电流 按照2025年短路电流水平计算，蔡庄变66kV母线66kV侧短路电流为 20.7kA,10kV侧短路电流为22.9kA，开闭站10kV母线短路电流为6.6kA。 短路电流计算结果表 表5.6-1 单位：MVA、kA 序号 变电站 三相短路容量 三相短路电流 1 蔡庄变 66kV 母线 2371.2 20.7 2 蔡庄变 10kV 母线 416.5 22.9 3 开闭站 10kV 母线 120 6.6 5.7 导线截面选择与校验 5.7.1 架空线截面选择 架空送电线路导线截面按经济输送容量来选择，光伏项目年利用小时 21 数低于3000小时，经济电流密度J取1.65A/mm2。 计算公式如下： cos3= eJU PS = 59803× 1.65 × 10.5 × 0.98 =203mm2 式中 S—导线截面（mm2）； P—送电容量（kW）； Ue—线路额定电压（kV）； J—经济电流密度（A∕mm2） 根据《导体和电器选择设计规程》（5222-2021）5.1.6条“除配电装 置的汇流母线外，较长导体的截面宜按经济电流密度选择。当无合适规格 导体时，导体面积可按经济电流密度计算截面的相邻下一档选取。”结合 当地电网条件，新建10kV线路架空部分的导线型号选择为JKLYJ-240导线。 5.7.2 电缆截面选择 本工程开闭站10kV出线采用电缆方式，敷设方式为直埋、电缆沟，按 持续允许电流选择电缆线路截面。敷设在空气中和土壤中的电缆持续允许 电流量按下式计算。 KIXU≥Iq 式中：IXU—电缆在标准敷设条件下的额定载流量，A； Iq—电缆线上工作电流，A； 22 K—不同敷设条件下综合校正系数； 考虑不同土攘热阻系数时电缆载流量的校正系数为0.93，土攘中直埋 多根并行敷设时电缆载流量的校正系数为0.9，综合校正系数为0.84。查 阅《电力工程电缆设计标准》（GB 50217-2018）附录C.0.3，10kV 3芯电 缆截面为300mm2的载流量为423A，考虑修正系数后为355A，大于电缆线上 的工作电流352A。 5.7.3 导线截面校验 目前10蔡农线#1～#36杆导线型号为LGJQ-240导线，10kV蔡农线水田 分中泽汽车支22号杆至10kV蔡农线11号杆线路导线型号为LGJ-70导线与 JKLYJ-120导线混合架设，10kV蔡农线水田分17号杆至中泽汽车支5号杆为 电缆敷设，电缆型号未知。因此需更换10kV蔡农线水田分中泽汽车支22号 杆至10kV蔡农线11号杆线路，改造架空线路采用JKLYJ-240导线；改造电 缆线路采用三芯截面为300mm2铜电缆。 光伏发电项目总装机容量为5.98MW,新建1回线路送出，JKLYJ-240mm² 架空线和10kV 3芯截面为300mm2电缆，持续输送电流为500A、355A，持续 输送容量为8.7MVA、6.1MVA，满足本工程接入需求。 线路的长期允许载流量、长期允许输送容量见表5.7-1。 导线输送容量表 表 5.7-1 单位：MVA 导线型号 电压等级 线路持续输送电流（A) 线路持续输送容量(MVA) JKLYJ-240 10kV 500 8.7 YJV-300 10kV 355 6.1 23 5.8 谐波分析 本次设计中对提出光伏电站的接入系统方案的公共接入点的短路容 量和谐波电流允许值进行了计算，以期对光伏电站的接入和运行起到一定 的参考和指导意义。 本工程的公共连接点电压等级为10kV，公共连接点的最小短路容量为 103.9MVA，根据《电能质量 公用电网间谐波》（GB/T 24337-2009）及 《电 能质量 公用电网谐波》（GB/T 14549-1993）的相关规定，注入公共连接 点的谐波电流允许值如下表所示。 注入公共连接点的谐波电流允许值 表 5.8-1 标准电压 10kV 短路容量 MVA 谐波次数及谐波电流允许值（A） 2 3 4 5 6 7 8 9 最小方式 100 26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 103.9 27.02 20.78 13.51 20.78 8.83 15.59 6.65 7.07 标准电压 10kV 短路容量 MVA 谐波次数及谐波电流允许值（A） 10 11 12 13 14 15 16 17 最小方式 100 5.1 9.3 4.3 7.9 3.7 4.1 3.2 6 103.9 5.30 9.66 4.47 8.21 3.85 4.26 3.33 6.24 标准电压 10kV 短路容量 MVA 谐波次数及谐波电流允许值（A） 18 19 20 21 22 23 24 25 最小方式 100 2.8 5.4 2.6 2.9 2.3 4.5 2.1 4.1 103.9 2.91 5.61 2.70 3.01 2.39 4.68 2.18 4.26 根据NB/T 32004-2013《光伏发电并网逆变器技术规范》，逆变器运 行时，注入电网的谐波总畸变率限值为5%，奇次谐波电流含有率限值见表 5.8-2，偶次谐波电流含有率限值见表5.8-3。 24 奇次谐波电流含有率限值 表 5.8-2 奇次谐波次数 含有率限值（%） 本项目注入电网最大谐波电流值（A） 3～9 4.0 14.08 11～15 2.0 7.04 17～21 1.5 5.28 23～33 0.6 2.11 35 以上 0.3 1.06 偶次谐波电流含有率限值 表 5.8-3 偶次谐波次数 含有率限值（%） 本项目注入电网最大谐波电流值（A） 2～10 1.0 3.52 12～16 0.5 1.76 18～22 0.375 1.32 24～34 0.15 0.53 36 以上 0.075 0.26 三相六脉波整流器所产生的主要是5次和7次谐波，而三相12脉波整流 器所产生的主要是11次和13次谐波。对比以上三个表知，逆变器产生的5 次、7次、11次、13次谐波不存在谐波电流超标的可能性。需要说明的是， 谐波计算结果与系统参数密切相关，这里给出的是以典型参数为基础的计 算结果，可能会与光伏电站建成后的实际情况有所差别。因此，建议在光 伏电站投入初期进行电能质量测试，以准确评估光伏电站对电网电能质量 的影响，并根据实测结果确定是否需要安装滤波装置。 5.8 开闭站电气主接线 本工程接入系统1回出线，出线带5.98MW光伏容量，因此要求光伏电 站开闭站主接线型式为单母线接线。10kV母线上配置1条出线、2个集电线 25 路进线柜、1个母线PT柜、1个站用变柜（站用变容量20kVA，电压比为 10/0.4kV）。 26 6 电气一次部分 6.1 系统方案概况 光伏10kV开闭站新建1回10kV线路T接在10kV蔡农线水田分中泽汽车 支22号杆，新建电缆线路采用三芯截面为300mm2铜电缆，线路亘长0.2km； 更换10kV蔡农线水田分中泽汽车支22号杆至10kV蔡农线11号杆线路，改造 架空线路采用JKLYJ-240导线，线路亘长1.8km；改造电缆线路采用三芯截 面为300mm2铜电缆，线路亘长0.3km。 6.2 蔡庄66kV 变电站现状 蔡庄66kV变电站：蔡庄66kV变电站位于光伏电站开闭站北侧，直线距 离约2公里。现安装2台31.5MVA主变，66kV侧主接线为线变组接线，出线2 回。10kV侧主接线为单母线分段接线，10kV侧共有出线间隔16个，现已有 出线8回，剩余8个间隔作为备用。 6.3 电气主接线 本项目接入后，不改变蔡庄66kV变电站10kV侧主接线形式，仍为单母 线分段接线。 6.4 主要电气设备选择校验 6.4.1 短路电流计算 按照2025年短路电流水平计算，蔡庄变短路电流结果如下表。 短路电流计算结果表 表6.4-1 单位：MVA、kA 序号 变电站 三相短路容量 三相短路电流 1 蔡庄变 66kV 母线 2371.2 20.7 2 蔡庄变 10kV 母线 416.5 22.9