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摘要：光伏电站厂区使用电缆量巨大，本文通过研究光伏厂区电缆路径，提出了一种优化方法，从而减少电缆成本，降低工程造价，有助于实现平价上网。
关键词：光伏厂区；建设成本；电缆路径，平价上网
引言
随着国家鼓励发展新能源政策的推出，大批光伏发电领跑者基地项目陆续建设和规划，国内光伏市场容量急剧扩张。在此形势下，降低工程造价，提高市场竞争力，成为趋势。本文通过研究优化光伏厂区电缆敷设路径，在电缆损耗满足要求的情况下，降低了电缆总成本。
一、光伏厂区电缆敷设方式
光伏组件出厂自带的电缆用于组件间串联接线，部分组件间距离较大时用连接头加长。光伏组件至逆变器或汇流箱的光伏专用电缆，利用组件已有的线槽、支架横梁与穿管相结合方式的敷设。
逆变器、汇流箱、箱式变电站之间的电缆，采用沿支架横梁、穿管与直埋相结合的方式敷设。箱式变电站之间及至升压站的电缆根据工程实际条件可以直埋方式为主进行敷设。
二、光伏厂区电缆路径选择原则
光伏电站的厂区电缆路径选择，应避免电缆遭受机械性外力、过热、腐蚀等危害；满足安全要求条件下，应保证电缆路径最短；应便于敷设、维护。
光伏工程中，需考虑交直流电缆损耗对系统综合效率及发电量指标的影响。根据工程需要，确定交直流电缆压降，并据此计算不同型号的电缆最大敷设长度。
在电缆最大敷设长度范围内，通过不同类型的电缆价格比较，确定基本的敷设原则，从而合理地布置逆变器、汇流箱及箱式变电站等设备，设备位置确定，电缆路径随之确定。
三、工程实例应用分析
本文以某领跑者基地项目为例，着重从电缆成本上考虑优化方法并进行分析。项目采用50kW组串式逆变器，经四汇一汇流箱，接入1600kW箱式变电站，经35kV集电线路送入升压站。光伏组件至逆变器、逆变器至汇流箱、汇流箱至箱式变电站、箱式变电站引出集电线路电缆，按表一选型，具体工程相应修改。相关价格随市场波动。
表一
3.1 箱式变电站布置
对于任一光伏方阵，首先需确定箱式变电站的位置。由于箱式变电站引出电缆的单价与汇流箱至箱式变电站电缆的单价差别不大，而箱式变电站的位置对低压3×185电缆的长度影响很大，因而一般布置在光伏方阵的中部，以便缩短电缆敷设长度，进而降低交流线损、减少投资。
3.2 组串式逆变器布置
逆变器至汇流箱的低压3×25电缆，单价约为光伏专用电缆的18倍，理论上除非逆变器的布置使得光伏专用电缆长度增加至18倍以上，否则逆变器的布置应靠近箱式变电站。本项目组串式逆变器最多接入8个光伏组件串，每个支架上可安装3个光伏组件串。根据成本理论分析，同时考虑直流电缆压降及线损，并兼顾投运后的运行维护，箱式变电站右侧逆变器宜如图一所示，安装于各自所接光伏组件串的范围内，且靠近箱式变电站。
与逆变器布置在组件串中部位置相比，增长了光伏专用电缆，但缩短了逆变器至汇流箱的电缆，做经济性比较。
从表二的比较可以看出，以3个50kW组串式逆变器为例进行优化布置后，相比较布置在组件串的中部位置，最大可降低光伏专用电缆和低压3×25电缆的总投资成本12.67%，有助于整个项目减少工程造价、提高市场竞争力。
3.3 交流汇流箱布置
交流汇流箱至箱式变电站的低压3×185电缆，单价约为逆变器至汇流箱低压3×25电缆的6倍。与逆变器布置理论相同，因而布置原则亦相同，见图二。
根据表三的数据分析，四汇一汇流箱满接优化布置后，相比较布置在逆变器的中部位置，最大可降低低压3×25电缆和3×185电缆总投资成本32.43%。
四、结论
本文以具体工程为例，论证了箱式变电站宜布置在光伏方阵的中部；组串式逆变器和交流汇流箱宜在各自安装组件的范围内，靠近箱式变电站布置。电缆路径的优化，要兼顾电缆损耗及后期运维，在保证发电量的前提下，根据项目需求，进行合理设计。
经过光伏厂区电缆路径优化，可大大减少电缆投资成本，从而降低工程造价，有助于实现平价上网。
参考文献：
[1]《光伏发电站设计规范》（GB 50797-2012）.
[2]《电力工程电缆设计规范》（GB 50217-2007）.
论文作者:隋国蜀,史朝晖,李晓庆
论文发表刊物:《河南电力》2018年2期
论文发表时间:2018/6/11
标签：电缆论文; 逆变器论文; 变电站论文; 光伏论文; 箱式论文; 组件论文; 厂区论文; 《河南电力》2018年2期论文;