CN214755551U - 一种新能源发电并网系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于新能源发电领域，公开了一种新能源发电并网系统，包括新能源发电区以及高压变电站；新能源发电区包括若干新能源发电组，新能源发电组包括若干新能源发电模块，新能源发电模块的输出电压为66kV，新能源发电模块包括若干并联的新能源发电单元；高压变电站包括若干66kV母线、若干高压变压器以及高压母线；各新能源发电组的新能源发电模块的输出端分别连接各66kV母线的一端，66kV母线的另一端连接高压变压器的一端，高压变压器的另一端连接高压母线，高压母线的另一端用于连接并网装置。省去了110kV升压站，包括站内变压器设备、开关设备、升压站土建及施工等，具有设备和建设投资低、全寿命周期成本低等优点。

Description

一种新能源发电并网系统

技术领域

本实用新型属于新能源发电领域，涉及一种新能源发电并网系统。

背景技术

随着能源危机和环境污染问题日趋恶化，新能源开发正得到越来越多的关注。合理开发利用可再生能源已成为亟待解决的问题。新能源作为可再生绿色能源，具有清洁、环保、持续、长久等优势，已成为人们应对能源短缺、气候变化与节能减排的重要选择之一。

目前，新能源发电并网系统主要有以下缺陷。第一是，采用多级电压变换，设备和建设成本高：现有的新能源发电单元输出的高压交流电电压等级为35kV，35kV高压交流电通过电缆经升压站110kV升压变压器升压至110kV，之后各个升压变压器输出的110kV高压交流电通过电缆接入变电站高压主变压器，经过高压主变压器升压至高压高压交流电后输出到电网接口。需要单独建设110kV升压站，增加了设备和建设成本。第二是，系统损耗大：由于使用多级电压变换，现有的新能源发电并网系统输电线路多、距离长，造成系统损耗大，全寿命周期耗电量大。第三是，全寿命周期成本高：现有的新能源发电并网系统由于存在单独的升压站，增加了全寿命周期维护成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中，现有的新能源发电并网系统存在的设备和建设成本高、系统损耗大以及全寿命周期成本高的缺点，提供一种新能源发电并网系统。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种新能源发电并网系统，包括新能源发电区以及高压变电站；新能源发电区包括若干新能源发电组，新能源发电组包括若干新能源发电模块，新能源发电模块的输出电压为66kV，新能源发电模块包括若干并联的新能源发电单元；高压变电站包括若干66kV母线、若干高压变压器以及高压母线；各新能源发电组的新能源发电模块的输出端分别连接各66kV母线的一端，66kV母线的另一端连接高压变压器的一端，高压变压器的另一端连接高压母线，高压母线的另一端用于连接并网装置；其中，高压为220kV或330kV。

本实用新型进一步的改进在于：

所述新能源发电模块与66kV母线之间设置第一开关设备，66kV母线与高压变压器之间设置第二开关设备，高压变压器与高压母线之间设置第三开关设备，高压母线的另一端设置第四开关设备，第四开关设备用于连接并网装置。

所述第一开关设备和第二开关设备均为66kV的GIS。

所述第三开关设备和第四开关设备均为220kV的GIS或330kV的AIS。

所述新能源发电单元为光伏发电单元或风机发电单元。

所述光伏发电单元包括若干光伏发电组件、若干光伏逆变器和66kV就地升压变压器；光伏发电组件包括若干组并联的光伏发电装置，光伏发电装置包括依次连接的光伏组件串和汇流箱；若干光伏发电组件的输出端分别通过若干光伏逆变器与66kV就地升压变压器一端连接，66kV就地升压变压器另一端连接66kV母线。

所述光伏发电单元包括若干光伏发电组件以及光伏逆变升压一体机；光伏发电组件包括若干组并联的光伏发电装置，光伏发电装置包括依次连接的光伏组件串和汇流箱；若干光伏发电组件的输出端与光伏逆变升压一体机一端连接，光伏逆变升压一体机另一端连接66kV母线，光伏逆变升压一体机输出端的输出电压为66kV。

所述汇流箱为MPPT汇流箱。

所述风机发电单元包括依次连接的风机机组和66kV塔筒变压器；66kV塔筒变压器与66kV母线连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型新能源发电并网系统，所设置的新能源发电区包括若干新能源发电组，新能源发电组包括若干新能源发电模块，其中，新能源发电模块的输出电压为66kV，通过新能源发电模块输出电压为66kV的交流电。新能源发电模块的输出端连接66kV母线的一端，66kV母线的另一端连接高压变压器的一端，通过高压变压器将66kV的交流电升压至高压，高压变压器的另一端连接高压母线，通过高压母线将高压的交流电并入电网。整个并网过程中，仅采用一级电压变换，输电线路少、距离短，系统损耗小，全寿命周期耗电量小。能够较好得应用在大型新能源发电并网系统上，相较于现有的并网系统，省去了110kV升压站的变压器设备、开关设备、升压站土建及施工等，具有设备和建设投资低，全寿命周期成本低等优点。

进一步的，设置第一开关设备、第二开关设备、第三开关设备以及第四开关设备，实现在输电过程中开合、控制和保护用电设备，提升整个新能源发电并网系统的安全性和稳定性。

进一步的，通过使用MPPT汇流箱，实现对汇流过程的最大功率跟踪控制，减少功率在汇流过程中的损耗，提高光伏发电的利用率。

附图说明

图1为本实用新型的新能源发电并网系统结构示意图；

图2为本实用新型的光伏发电单元结构示意图；

图3为本实用新型的风机发电单元结构示意图。

其中：1-新能源发电组；2-高压变电站；3-新能源发电模块；4-新能源发电单元；5-第一开关设备；6-66kV母线；7-第二开关设备；8-高压变压器；9-第三开关设备；10-第四开关设备；11-光伏组件串；12-汇流箱；13-光伏逆变器；14-66kV就地升压变压器；15-风机机组；16-66kV塔筒变压器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1至3，本实用新型一实施例中，提供一种新能源发电并网系统，包括新能源发电区以及高压变电站2；其中，高压为220kV或330kV，因此，高压变电站2为220kV变电站或330kV变电站。

其中，新能源发电区包括若干新能源发电组1，新能源发电组1包括若干新能源发电模块3，新能源发电模块3的输出电压为66kV，新能源发电模块3包括若干并联的新能源发电单元4。

高压变电站2包括若干66kV母线6、若干高压变压器8以及高压母线。设计时，66kV母线6的数量与新能源发电组1的数量以及高压变压器8的数量均相同，可根据实际情况，自由确定数量的设置。

连接时，若干新能源发电组1与若干66kV母线6一一对应连接，新能源发电模块3的输出端作为新能源发电组1的输出端，各新能源发电组1的新能源发电模块3的输出端分别连接同一条66kV母线6的一端，实现新能源发电组1与66kV母线6的一一对应。66kV母线6的另一端连接高压变压器8的一端，高压变压器8的另一端连接高压母线，高压母线的另一端用于连接并网装置，进而通过并网装置将新能源发电区输出的交流电并入电网。

本实用新型新能源发电并网系统，所设置的新能源发电区包括若干新能源发电组1，新能源发电组1包括若干新能源发电模块3，其中，新能源发电模块3的输出电压为66kV，通过新能源发电模块3输出电压为66kV的交流电。新能源发电模块3的输出端连接66kV母线6的一端，66kV母线6的另一端连接高压变压器8的一端，通过高压变压器将66kV的交流电升压至高压，高压变压器8的另一端连接高压母线，通过高压母线将高压的交流电并入电网。整个并网过程中，仅采用一级电压变换，输电线路少、距离短，系统损耗小，全寿命周期耗电量小。能够较好得应用在大型新能源发电并网系统上，相较于现有的并网系统，省去了110kV升压站的变压器设备、开关设备、升压站土建及施工等，设备和建设投资低，全寿命周期成本低。

本实用新型再一实施例中，所述新能源发电模块3与66kV母线6之间设置第一开关设备5，66kV母线6与高压变压器8之间设置第二开关设备7，高压变压器8与高压母线之间设置第三开关设备9，高压母线的另一端设置第四开关设备10，第四开关设备10用于连接并网装置。通过设置第一开关设备5、第二开关设备7、第三开关设备9以及第四开关设备10，实现在输电过程中开合、控制和保护用电设备，提升整个新能源发电并网系统的安全性和稳定性。

本实用新型再一实施例中，所述第一开关设备5和第二开关设备7均为66kV的GIS。所述第三开关设备9和第四开关设备10均为220kV的GIS或330kV的AIS。66kV的开关设备现有GIS和AIS，为了节省占地面积，故采用集成化比较高的GIS。

本实用新型再一实施例中，所述新能源发电单元4为光伏发电单元或风机发电单元。此处列举了常用的新能源发电单元4的形式，基于其成熟的现有技术，可以很方便的实现设计和使用。

本实用新型再一实施例中，所述光伏发电单元包括若干光伏发电组件、若干光伏逆变器13和66kV就地升压变压器14；光伏发电组件包括若干组并联的光伏发电装置，光伏发电装置包括依次连接的光伏组件串11和汇流箱12；若干光伏发电组件的输出端分别通过若干光伏逆变器13与66kV就地升压变压器14一端连接，66kV就地升压变压器14另一端连接66kV母线6。好处是同比例提高就地升压变压器的电压等级和容量，保证就地升压变压器输出端的电流不变，回路数减半，起到降低成本和降低线路损耗的作用。

本实用新型再一实施例中，所述光伏发电单元包括若干光伏发电组件以及光伏逆变升压一体机；光伏发电组件包括若干组并联的光伏发电装置，光伏发电装置包括依次连接的光伏组件串11和汇流箱12；若干光伏发电组件的输出端与光伏逆变升压一体机一端连接，光伏逆变升压一体机另一端连接66kV母线6，光伏逆变升压一体机输出端的输出电压为66kV。好处是同比例提高光伏逆变升压一体机的电压等级和容量，保证光伏逆变升压一体机输出端的电流不变，回路数减半，起到降低成本和降低线路损耗的作用。

本实用新型再一实施例中，所述汇流箱12为MPPT汇流箱。通过使用MPPT汇流箱，实现对汇流过程的最大功率跟踪控制，减少功率在汇流过程中的损耗，提高光伏发电的利用率。

本实用新型再一实施例中，所述风机发电单元包括依次连接的风机机组15和66kV塔筒变压器16；66kV塔筒变压器16与66kV母线6连接。

本实用新型新能源发电并网系统的实现方法，包括以下步骤：

就地将新能源发电区输出的交流电的电压变压至66kV，将66kV的交流电输送至高压变电站2，通过330kV变电站2将66kV的交流电的电压升压至高压后输送至电网接口。具体的，通过在新能源发电区的本地设置相应的变压装置，将新能源发电区输出的交流电的电压变压至66kV。进而直接将66kV的交流电输送至设置高压变电站2进行再次升压，将66kV的交流电升压至高压，然后将高压的交流电直接输送至电网接口，实现新能源发电区并网。整个并网过程中，不涉及110kV的变压过程，采用一级电压变换，不需要额外设置110kV变压站，可有效减少输电线路，降低输电传输距离，有效降低系统的传输损耗。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新能源发电并网系统，其特征在于，包括新能源发电区以及高压变电站(2)；

新能源发电区包括若干新能源发电组(1)，新能源发电组(1)包括若干新能源发电模块(3)，新能源发电模块(3)的输出电压为66kV，新能源发电模块(3)包括若干并联的新能源发电单元(4)；高压变电站(2)包括若干66kV母线(6)、若干高压变压器(8)以及高压母线；

各新能源发电组(1)的新能源发电模块(3)的输出端分别连接各66kV母线(6)的一端，66kV母线(6)的另一端连接高压变压器(8)的一端，高压变压器(8)的另一端连接高压母线，高压母线的另一端用于连接并网装置；

其中，高压为220kV或330kV。

2.根据权利要求1所述的新能源发电并网系统，其特征在于，所述新能源发电模块(3)与66kV母线(6)之间设置第一开关设备(5)，66kV母线(6)与高压变压器(8)之间设置第二开关设备(7)，高压变压器(8)与高压母线之间设置第三开关设备(9)，高压母线的另一端设置第四开关设备(10)，第四开关设备(10)用于连接并网装置。

3.根据权利要求2所述的新能源发电并网系统，其特征在于，所述第一开关设备(5)和第二开关设备(7)均为66kV的GIS。

4.根据权利要求2所述的新能源发电并网系统，其特征在于，所述第三开关设备(9)和第四开关设备(10)均为220kV的GIS或330kV的AIS。

5.根据权利要求1所述的新能源发电并网系统，其特征在于，所述新能源发电单元(4)为光伏发电单元或风机发电单元。

6.根据权利要求5所述的新能源发电并网系统，其特征在于，所述光伏发电单元包括若干光伏发电组件、若干光伏逆变器(13)和66kV就地升压变压器(14)；光伏发电组件包括若干组并联的光伏发电装置，光伏发电装置包括依次连接的光伏组件串(11)和汇流箱(12)；若干光伏发电组件的输出端分别通过若干光伏逆变器(13)与66kV就地升压变压器(14)一端连接，66kV就地升压变压器(14)另一端连接66kV母线(6)。

7.根据权利要求5所述的新能源发电并网系统，其特征在于，所述光伏发电单元包括若干光伏发电组件以及光伏逆变升压一体机；

光伏发电组件包括若干组并联的光伏发电装置，光伏发电装置包括依次连接的光伏组件串(11)和汇流箱(12)；若干光伏发电组件的输出端与光伏逆变升压一体机一端连接，光伏逆变升压一体机另一端连接66kV母线(6)，光伏逆变升压一体机输出端的输出电压为66kV。

8.根据权利要求6或7所述的新能源发电并网系统，其特征在于，所述汇流箱(12)为MPPT汇流箱。

9.根据权利要求5所述的新能源发电并网系统，其特征在于，所述风机发电单元包括依次连接的风机机组(15)和66kV塔筒变压器(16)；66kV塔筒变压器(16)与66kV母线(6)连接。

Images