一种海上光伏110kV箱式变电站电气主接线系统及升压方法与流程

本发明属于海上光伏发电，具体涉及一种海上光伏110kv箱式变电站电气主接线系统及升压方法。

背景技术：

1、在沿海地区近海海域的大规模光伏项目，一般采用35kv箱式变电站或66kv箱式变电站作为一个光伏子阵的发电单元，通过35kv或66kv集电线路接入升压站送入电网，该方案相对较为成熟普遍，是光伏项目常用的一种汇集方案。

2、然而如何解决大规模海上光伏项目高效、低耗传输电能是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种海上光伏110kv箱式变电站电气主接线系统及升压方法，以克服现有技术中大规模海上光伏项目电能传输效率低的技术问题。

2、为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种海上光伏110kv箱式变电站电气主接线系统，包括箱式变电站底座，以及设置在所述箱式变电站底座上的油浸式变压器、110kv气体绝缘金属封闭开关设备和0.8kv低压开关柜；

4、所述油浸式变压器为三相双分裂绕组变压器，低压侧0.8kv、高压侧为110kv；

5、所述0.8kv低压开关柜通过母排连接至所述油浸式变压器的低压侧；

6、所述油浸式变压器的高压侧与所述110kv气体绝缘金属封闭开关设备之间通过110kv电缆柔性连接。

7、进一步的，所述110kv气体绝缘金属封闭开关设备采用一进多出接线形式，包含至少一个主变进线间隔和多个出线间隔。

8、进一步的，所述出线间隔内设有三工位隔离开关，所述主变进线间隔内设有三工位隔离开关、断路器和检修接地开关。

9、进一步的，所述110kv气体绝缘金属封闭开关设备的母线连接有电压互感器和避雷器。

10、进一步的，所述油浸式变压器外置于所述箱式变电站底座的平台上部，所述0.8kv低压开关柜与所述110kv气体绝缘金属封闭开关设备集成于预制舱内。

11、进一步的，所述110kv气体绝缘金属封闭开关设备与所述油浸式变压器高压侧之间的110kv电缆柔性连接为可拆式连接。

12、进一步的，所述电缆连接处设置有接地检修开关。

13、进一步的，所述110kv电缆采用柔性结构电缆。

14、第二方面，本发明还提供一种海上光伏发电升压汇集方法，包括以下步骤：

15、将单个光伏发电单元逆变器输出的0.8kv交流电，通过0.8kv低压开关柜的母排接入所述油浸式变压器的低压侧；

16、经所述油浸式变压器将电压从0.8kv直接升压至110kv；

17、通过所述110kv气体绝缘金属封闭开关设备的间隔将电能引至110kv集电电缆；

18、将所述110kv集电电缆通过t接方式依次柔性连接多个光伏发电单元对应的所述箱式变电站的110kv侧。

19、进一步的，在光伏场区集电线路进行检修时，通过操作所述110kv气体绝缘金属封闭开关设备内的三工位隔离开关，实现所述光伏发电单元之间电能的切断、隔离或接地操作。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

21、本发明提供一种海上光伏110kv箱式变电站电气主接线系统，直接采用110kv双分裂油浸式变压器实现电压跨越，有效减少了光伏场区内集电电缆数量及光伏发电单元数量，大幅降低了线路传输损耗，显著提升了发电效益与投资经济性。针对海上钢结构平台在风扰浪涌下易产生的震动及不均匀沉降问题，系统在110kv gis设备与变压器高压侧之间创新性地采用110kv柔性电缆替代传统的gil硬管母线连接，有效吸收和缓冲机械应力。同时，该模块化及柔性连接结构还允许在海上设备就位后实现gis与变压器的物理解耦，从而能够分别独立进行设备交接耐压试验，大幅降低了海上施工难度及后续运维检修的复杂度。整体系统高度集成于预制舱底座内，具备整体运输与吊装的便捷性，为海上光伏能源的大规模、低成本开发提供了可靠的核心技术支撑。

22、本发明还提供一种海上光伏发电升压汇集方法，通过将光伏逆变器出口0.8kv电能经双分裂变压器直接升压至110kv，并以t接方式构建高压集电网络，削减了海上集电线路的数量与电能传输损耗，有效提升了大规模海上光伏项目的整体发电效益。实际安装过程中利用110kv柔性电缆的动态连接方法，不仅能够实时吸收和抵消海上钢结构平台因风浪扰动引发的震动与不均匀沉降对设备接点的机械应力，更简化了海上施工流程，只需简单解耦连接，即可对gis和变压器分别进行独立的现场交接耐压试验，显著降低了海上恶劣环境下的工程实施难度与试验风险。此外，该方法依托gis内三工位隔离开关的精细化拓扑控制，实现了故障单元的安全隔离与快速接地，为在极端海况下进行集电线路的日常检修与运维提供了可靠的安全保障，为大规模海上光伏电站的快速建站和高效运营提供了一种切实可行的方法路径。

1.一种海上光伏110kv箱式变电站电气主接线系统，其特征在于，包括箱式变电站底座，以及设置在所述箱式变电站底座上的油浸式变压器、110kv气体绝缘金属封闭开关设备和0.8kv低压开关柜；

2.根据权利要求1所述的一种海上光伏110kv箱式变电站电气主接线系统，其特征在于，所述110kv气体绝缘金属封闭开关设备采用一进多出接线形式，包含至少一个主变进线间隔和多个出线间隔。

3.根据权利要求2所述的一种海上光伏110kv箱式变电站电气主接线系统，其特征在于，所述出线间隔内设有三工位隔离开关，所述主变进线间隔内设有三工位隔离开关、断路器和检修接地开关。

4.根据权利要求2所述的一种海上光伏110kv箱式变电站电气主接线系统，其特征在于，所述110kv气体绝缘金属封闭开关设备的母线连接有电压互感器和避雷器。

5.根据权利要求1所述的一种海上光伏110kv箱式变电站电气主接线系统，其特征在于，所述油浸式变压器外置于所述箱式变电站底座的平台上部，所述0.8kv低压开关柜与所述110kv气体绝缘金属封闭开关设备集成于预制舱内。

6.根据权利要求1所述的一种海上光伏110kv箱式变电站电气主接线系统，其特征在于，所述110kv气体绝缘金属封闭开关设备与所述油浸式变压器高压侧之间的110kv电缆柔性连接为可拆式连接。

7.根据权利要求6所述的一种海上光伏110kv箱式变电站电气主接线系统，其特征在于，所述电缆连接处设置有接地检修开关。

8.根据权利要求6所述的一种海上光伏110kv箱式变电站电气主接线系统，其特征在于，所述110kv电缆采用柔性结构电缆。

9.一种海上光伏发电升压汇集方法，其特征在于，基于权利要求1-8任一项所述的海上光伏110kv箱式变电站电气主接线系统，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种海上光伏发电升压汇集方法，其特征在于，在光伏场区集电线路进行检修时，通过操作所述110kv气体绝缘金属封闭开关设备内的三工位隔离开关，实现所述光伏发电单元之间电能的切断、隔离或接地操作。