微电网示范项目方案.doc

海南电科院微电网示范项目 技术方案 北京水木源华电气股份有限公司 2013.03.25  目 录 TOC \o 1-4 \h \z \u 1 总体目标 3 2 示范系统结构及组成 4 3 一次系统组成 6 3.1 光伏发电系统 6 3.2 风力发电系统 6 3.3 柴油发电机 7 3.4 燃料电池 8 3.5 储能系统 8 3.6 负荷 9 3.7 有源滤波和无功补偿 9 3.8 低压配电 9 4 二次系统组成 10 4.1 电能计量 10 4.2 电能质量检测 10 4.3 并网点测控保护 11 4.4 微电网协调控制器 11 4.5 微电网能量管理系统 12 5 示范系统功能 13 6 设备清单和预算 15 7 已实施工程图片 16 总体目标 海南电科院科技楼微电网示范项目采用多种类型、多种形式的分布式、可再生能源，包括风力发电（垂直轴、水平轴）、光伏发电（单晶、多晶、聚光）、燃料电池、柴油发电机；多种类型的储能系统，包括铁锂电池、超级电容、锌溴电池；多种类型的用电负荷，包括照明负荷、办公负荷、电动汽车充电桩及电梯负荷。微电网系统实现分布式发电的就地消纳、余电上网，可以并离网双模式运行。 通过该示范项目的建设，可开展光伏发电、风力发电等分布式发电及微网运行特性的研究，开展微电网系统内多种储能的协调控制研究；掌握分布式光伏发电和微电网的运行技术、监控技术、并网技术、互动性技术、能量管理和调度技术等；负荷可控，提供不同负荷状态下，并离网切换实验；提供分布式电源并网系统对配电网影响的研究平台。  示范系统结构及组成 微电网示范系统一次部分包含光伏发电系统、风力发电系统、柴油发电机、燃料电池、储能系统、低压配电系统、谐波治理与无功补偿装置、负荷、接地系统，二次部分包括电能量计量与采集系统、电能质量监测、测控与保护系统、协调控制系统和微电网能量管理系统。 楼顶可用面积为500 m2，规划可建50kW光伏。（若需建80kW光伏，总计需要800 m2可用面积。） 微电网示范系统设备布局分为室外和室内两部分。分别如下： 室外设备主要包括科技园楼楼顶的17kW单晶光伏发电，占地约170 m2；17kW多晶光伏发电，占地约170 m2；5kW聚光光伏发电，占用面积约30 m2；5kW单轴跟踪光伏发电，占用面积约50 m2；5kW双轴跟踪光伏发电，占用面积约60 m2；安装3*5kW垂直轴和3*5kW水平轴风机，占用面积约9m2。停车场3台5kW双向充电桩，占用面积约6m2。 室内设备主要包括配电室的50kW/128kWh铁锂电池（2面屏柜）、50kW/200kWh铅酸电池（1面屏柜）、50kW*10s超级电容（1面屏柜）、25kW/50kWh锌溴电池（2面屏柜）、5kW燃料电池（1面屏柜）、储能变流器柜（4面屏柜）、低压配电柜（2~3面屏柜）、并网点保护开关柜（1面屏柜）、APF柜（1面屏柜）、微电网协调控制柜（1面屏柜）。屏柜占地面积约100 m2。微电网能量管理系统可单独安放在综合监控室。 科技楼微电网示范系统主接线图2-1所示： 图 2 SEQ 图 \* ARABIC \s 1 1 微电网示范系统主接线图 微电网示范系统采用低压AC380V单母线形式，屋顶单晶光伏发电系统通过1路线路接入微电网交流母线，多晶光伏发电系统通过1路线路接入微电网交流母线，聚光系统、单轴跟踪系统和双轴跟踪系统分别接线路A、B、C三相，通过1路线路接入微电网交流母线。 科技楼顶3台垂直轴风机共同通过1路线路接入微电网交流母线，3台水平轴风机也通过1路接入。 铁锂电池、铅酸电池、超级电容、锌溴电池分别通过1路线路接入微电网交流母线。 3台电动汽车充电桩平均分配在线路A、B、C三相，通过1路线路接入。 微电网示范系统负荷包含大楼重要负荷和非重要负荷，其中照明负荷作为微电网重要负荷，其它负荷作为可切负荷。 微电网示范系统中配置一套20A的有源滤波装置和20kVA的无功补偿设备形成一体化的SVG，用于消除电网中的谐波干扰，同时实现无功自动补偿。 微电网示范系统低压配电系统采用成套低压配电开关柜，每个低压开关采用抽屉式安装方式，可就地和远方进行分合操作，具有较强的防误操作能力，可直接显示开关的操作运行状态。开关柜预留接口将来可以扩展接入其他类型电源、储能和负荷。 微电网示范系统采用TN-S接地系统。 一次系统组成 光伏发电系统 科技楼楼顶建设17kW单晶光伏发电系统，17kW多晶光伏发电系统，采用三相方式并网。5kW聚光光伏发电系统，5kW单轴跟踪光伏发电系统，5kW双轴跟踪光伏发电系统，分为三个单元，分别采用单相方式并网，接入微电网母线A、