浅析光伏电站220KV升压站设计_开题报告

太阳能光伏发电是清洁能源的重要组成部分，它开发利用绿色可再生能源、改善生态环境、改善人民生活条件，是当今重要的可利用的绿色能源，近来社会也兴起了投资光伏电站的热潮。因为光伏电站占地面积广，大部分大型的地面电站均建立在地广人稀的西部地区，为了提高输送电能的质量，大容量电站根据需要建立110KV或220KV等电压等级的升压站。

（一）国内研究现状

综合有关研究文献来看，已有不少人对光伏电站进行了深入研究，比如陈祥在《大型并网光伏电站的设计与探讨》中根据甘肃敦煌10兆瓦光伏并网项目对光伏逆变器、跟踪支架等设计问题进行了详细的论述并提出了解决办法及措施。侍宏磊在《大型光伏电站站用电设计的探讨》中则以内蒙古某200MWp生态光伏发电项目为例，详细介绍了光伏电站站用电设计思路，提出了两种设计方案，进行了技术经济的比较，并给出了适用于类似大型光伏电站站用电方案，该方案具有可靠灵活、经济性好的优点。吴兆云在《大型并网光伏电站的设计研究》中则介绍了大型并网光伏电站系统的供电具有随机性、发电时间有所限制、受天气影响较大、传输距离远等情况做了介绍，对大型并网光伏系统的运行特点概述之后，针对性的进行优化设计，以提高电力企业的供电质量和人们的日常用电水平。

当然光伏电站也存在一些问题，张青峰和李东风在《浅谈光伏并网引起的电能损耗》中对光伏升压站夜间处于空载运行状态，大变比CT无法准确计量极小的空载损耗，造成电网企业无谓的电能损失，引起同损增大，对电网企业造成一定的经济损失。王升波在《大型并网光伏电站对电网电能质量的影响浅析》中对光伏电站在并网运行中，在零或低出力方式下，大型光伏电站内各类电缆和变压器对并网点无功潮流和电压水平有所影响，随着发电功率的上升，其逆变器可以根据需要发出或吸收一定量的无功功率，从而使大型光伏电站对并网点无功潮流和电压水平有一定调节能力，另一方面，光伏电站内逆变器将直流变交流过程中，其换流环节会产生高次谐波注入电网，而天空云量的变化则会引起太阳能电池组件发出的电量变化导致电网电压波动。陈昆灿和江熠在《大型并网光伏电站对电网电能质量的影响分析》中，曾庆铧在《大型并网光伏电站对电网电能质量的影响分析》中，董开松、严丽、汪红燕、杨萍和刘海燕在《大规模光伏电站集中并网对电网的影响分析及对策》中均提到光伏发电能量密度低、稳定性差、调节能力差、发电受天气影响较大，而且光伏逆变器由大量的电力电子元器件组成，并网发电后对电网电能质量造成影响。当然，虽然光伏电站存在诸如上述的问题，但是在文章中，作者也都通过了分析和研究提出了响应的应对策略。

大型地面电站根据电站容量、电网情况、接入等情况，部分光伏电站需建设110KV或220KV等电压等级的升压站，不少人也对光伏电站的升压站相关问题进行了研究，董立辉在《浅谈大型地面光伏电站110KV升压站的短路电流计算》中对光伏发电系统在运行中，对发生短路时流过的电流进行计算，短路电流最大瞬时值可达额定电流的10~15倍，这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果，从而损害电力设备。薛国斌在《甘肃某100MW光伏电站接入系统方案研究》中深入分析了嘉酒地区电网现状、电网发展及消纳能力，分析计算了光伏电站以35KV接入嘉酒地区110KV电网后的潮流以及电网稳定性，合理确定光伏电站接入容量、电压等级以及接入点，提出了工程合理接入方案以及相关设备选型。

（二）国外研究现状

    国外对光伏系统也进行了较多的研究，比如Mostafa Mosa、Mohammad B. Shadmand和Robert S. Balog在《Efficient maximum power point tracking using model predictive control for photovoltaic systems under dynamic weather condition》中对光伏系统的最大功率点跟踪（MPPT）进行了深入了研究。Artur M. S. Furtado、Fabricio Bradaschia和Marcelo C. Cavalcanti在《A Reduced Voltage Range Global Maximum Power Point Tracking Algorithm for Photovoltaic Systems Under Partial Shading Conditions》中对光伏电站在存在遮挡条件下如何实现整个电站系统输出的最优化进行了详细的计算。Mohammad Razmkhah、Mohammad Reza Azizian、Hossein Madadi Kojabadi在《Photovoltaic systems based on power electronic transformer with maximum power tracking capability》中则对高频/低频变压器与光伏系统的最大输出功率关系进行了研究。

    光伏行业随着越来越多的人关注和研究，相信不久的将来，光伏电站的电能质量和稳定性高越来越好，相信不久的将来，随着光伏电站体量的急剧增加，将会对全球的环境做出突出的贡献。

二、^范文提纲

1 总的部分

1.1 概述

1.1.1 某光伏电站项目情况介绍

1.1.2 光伏电站部分介绍

1.1.3 220KV升压站介绍

1.2 站址概况

1.2.1 站址自然条件

1.2.2 进出线走廊条件

1.3 设计的原始资料

1.4 220KV升压站主要设计原则

1.4.1 电气主接线

1.4.2 电气设备选择

2 电力系统部分

2.1 电力系统

2.1.1 电网现状

2.1.2 变电站在系统的作用

2.2 升压站接入电力系统方式

2.3 系统对有关电气参数的要求

3 电气部分

3.1 升压站电气主接线

3.2 主要设备选择

3.2.1 短路电流计算

3.2.2 自然环境条件表

3.2.3 主要电气设备参数

3.3 站用电及照明

3.3.1 站用电源

3.3.2 站用电接线方案

3.3.3 照明

3.4 绝缘配合、过电压保护及接地

3.4.1 过电压保护

3.4.2 电气设备绝缘配合

3.4.3 接地系统

3.5 电缆设施

3.5.1 电缆选型

3.5.2 电缆敷设及二次回路抗干扰

3.6 主要电气设备布置

3.6.1 220KV配电装置的布置

3.6.2 其他电气设备的布置

3.7 主要电气设备表

4 结束语

三、参考文献

[1]陈祥.大型并网光伏电站的设计与探讨[M].云南：《电气应用》.2012(12):46-48

[2]侍宏磊.大型光伏电站站用电设计的探讨[M].山东：《工程技术:引文版》.2016(10):00097-00097

[3]吴兆云.大型并网光伏电站的设计研究[M].江苏：《中国建材科技》.2015(8):161-162

[4]张青峰,李东风.浅谈光伏并网引起的电能损耗[M].河南：《科技视界》.2014(33):317-317

[5]王升波.大型并网光伏电站对电网电能质量的影响浅析[M].江苏：《工程技术:全文版》.2017:00208-00209

[6]陈昆灿,江熠.大型并网光伏电站对电网电能质量的影响分析[J].福建：《国网技术学院学报》.2016,19(1):1-5

[7]曾庆铧.大型并网光伏电站对电网电能质量的影响分析[M].江西：《工业》.2016(8):00181-00181

[8] 董开松,严丽,汪红燕,杨萍,刘海燕.大规模光伏电站集中并网对电网的影响分析及对策[J].甘肃：《甘肃省电机工程学会学术年会》.2013

[9]董立辉.浅谈大型地面光伏电站110KV升压站的短路电流计算[J].江苏：《经贸实践》.2016.21期

[10]薛国斌.甘肃某100MW光伏电站接入系统方案研究[M].北京：《华北电力大学（北京）华北电力大学》.2015

[11]Mostafa Mosa,Mohammad B. Shadmand,Robert S. Balog. Efficient maximum power point tracking using model predictive control for photovoltaic systems under dynamic weather condition[M].USA:《IET Renewable Power Generation》.2017:1401-1409

[12] Artur M. S. Furtado,Fabricio Bradaschia,Marcelo C. Cavalcanti. A Reduced Voltage Range Global Maximum Power Point Tracking Algorithm for Photovoltaic Systems Under Partial Shading Conditions[M].Brazil:《IEEE Transactions on Industrial Electronics》.2017:2750623

[13] Mohammad Razmkhah,Mohammad Reza Azizian,Hossein Madadi Kojabadi. Photovoltaic systems based on power electronic transformer with maximum power tracking capability[M].Iran:《Electrical Power Distribution Networks Conference (EPDC)》.2017:17104012