某办公大楼分布式能源系统供电方案介绍

分布式能源

节能技术

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某办公大楼分布式能源系统供电方案介绍

上海航天能源有限公司

摘

张丹

要：随着对供电可靠性、电能质量的要求不断提高，人们对于利用分布式能源系统发电的需求也

在不断增加。分布式能源系统合理的供电方案能够达到在满足电力系统和用户的特定要求下，又可以提高供电系统灵活性、可靠性和安全性的目的。通过对某燃气公司办公大楼的分布式能源系统供电方案进行介绍，以期能够对类似的供电设计起到些许借鉴作用。

关键词：分布式能源；供电；方案

IntroductionofDistributedEnergySystem’sPowerSupplyPlanningin

SomeBuilding

ZhangDan

Abstract:Withtheincreasingdemandofpowersupplyreliabilityandpowerquality,people’sdemandofusingdistributedenergysystemforpowersupplyisincreasing.Thereasonabledesignofdistributedenergysystem’spowersupplycanmeetusers’specificsflexibility,powerrequest,andalsocanachievethepurposeofpowersupplysystem’

reliabilityandsecurity.Hopeafewreferrencefunctioncanbehadforsimilardistributedenergysystem’spowersupplyplanning.

Keywords:distributedenergysystem；powersupply；planning1概述

分布式能源系统是指将发电系统以小规模（数千瓦至50MW）分散式的方式布置在建筑物内或建筑物附近，联合供应电、热（冷）能的系统。系统输入的能源可以是燃气、轻柴油、生物质能、氢能或太阳能、风能等[1]。该系统与公用能源供应系统在低压电网和冷、热水管道上进行就近支援，互保能源供应的可靠性，将能源利用效率发挥到最大状态，从保护了环境。而节约了能源、

在经济发达或较发达的国家中，经济发展带动电能质量的要电力负荷持续增长，对供电可靠性、求不断提高。且随着新型发电技术的不断发展，电力市场化改革的逐步推行，及环境保护问题日益突出并受到重视，利用分布式能源系统发电的需求在不断增加。因此如何合理设计利用分布式能源系统供电是非常关键的。

本文通过对某燃气公司办公大楼分布式能源系统供电方案设计的分析介绍，来阐明一个合理供

【作者简介】张丹，女，毕业于上海同济大学供热、供燃气、通风及空调专业，硕士。现在上海航天能源有限公司担任分布式

能源与事业装置部-技术支持和能源服务投资技术研究室主任助理。

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电设计方案所包含的内容及所注意的事项，以期使利用分布式能源系统供电能够达到在满足电力系统和用户的特定要求下，又可以提高供电系统灵活可靠性和安全性的目的。性、

2大楼概况及电力负荷分析

准确分析大楼的电力负荷状况是分布式能源系统供电设计的关键。

该大楼为某燃气公司办公大楼,由13层15000m2的办公楼和3层1600m2的裙楼组成，裙楼包括客户服务中心、监控中心及职工宿舍，其中客服中心和监控中心须24小时不停电。大楼现仅有一路市电供应，无应急电源，有稳定的冷、热、电需求，天然气充裕，因此采用以天然气为一次能源的分布式供能系统来保证大楼的一级电力负荷，热需求。并回收发电机组烟气余热来满足大楼冷、

该大楼电力负荷分析如下表1：

表1大楼电力负荷分析

图1电负荷逐时趋势图

“系统电力输佳使用效果，提高其运行经济性，按照出满足一级（基本）电力负荷”的设计原则进行系统配置，不足电力由电网补充。

根据《分布式供能系统工程技术规程》，并入电网的分布式供能系统的总装机容量不应大于相应电力系统接入点上级变电站容量的30%，该大楼原有一台1250kVA变压器，因此分布式供能系统的总装机容量不应超过300kW。

同时由上节负荷分析知该大楼总电负载为845kW，一级电力负荷约175kW。

因此分布式能源系统所选发电机组容量在

电负荷（kW）

办公楼

客服中心

裙楼

合计

监控中心职工宿舍

700407530845

175kW～300kW之间。4发电机组配置

本大楼为公共场所，其分布式能源系统不仅要求实用，同时也要求美观简洁。考虑到微型燃气轮机发电机组较内燃机发电机组具有附件少，占地面积小，噪音低等优点。因此本大楼在分布式能源系统中采用微型燃气轮机发电机组（以下简称微燃

[2]

。机）

由表1知大楼总的用电负荷为845kW，电力供应选用1台1250KVA干式变压器。

从大楼各组成部分的用能特性知该大楼用电高峰时段为8：00-17：00，晚间客服中心（40kW），监控中心（75kW），宿舍（30kW），电梯（80kW）及部）仍用电，约251kW。一级电力分办公楼（约26kW负荷约175kW，主要包括客服中心（40kW），监控中心（75kW）和消防用电（60kW）。

电负荷逐时趋势分析见图1：

根据上节分析，配置一台Capstone额定发电量为200kW的微燃机，该款发电机是基于航空发动机技术开发出来的，运行稳定，维护较少，可大大降低用户运行维护成本。

相关的技术参数如表2所示。

表2CapstoneC200微燃机技术参数

3方案设计思路

为使分布式能源系统达到最

输出电能输出电压输出频率额定电流外形尺寸（mm）重量噪音发电

（kW（L×W×H）(VAC)(Hz)(A)）（kg）（dB）效率

3660×1700×24902270<75200400~4805029033%

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5供电模式设计

目前分布式能源系统有三种供电模式：并网模孤网模式和双模式。双模式可实现并网、孤网模式、

式下的转换，电网失电时，分布式能源系统可转为孤网运行，保证用户一级电力负荷需求，提高用户用电安全。但当用户用电负荷较小，微燃机发出的多余电力不可向公共电网输出。

Capstone微燃机分布式能源系统双模式下并网和孤网的转换需以下步骤：1）微燃机关机；2）电气连接转换；3）互锁联动装置和软件重组；4）微燃机重新开机。

以上步骤可通过手动，也可自动完成。在系统中加装DMC（DualModeController）双模式控制柜可实现发电模式的自动转换。前提条件是要将微燃机设置为“双模式”运行，Capstone微燃机自带触摸屏，可在机器上方便的完成此设置。[3]

本供电方案中DMC采用直接连接方式（如图3所示），即安装在微燃机、保护负载和当地变压器之间。

运行模式下。且本分布式能源系统侧配置了同期装置以利该分布式能源系统的并网操作，并能减少该分布式能源系统并网时对公用电网的冲击。6接入公用电网电压等级选择

根据《上海市工程建设规范—分布式供能系统工程技术规程》的规定，发电装置应根据总装机容量和当地电网的实际情况选择合适的接入电压等级。一般情况下装机容量小于200kW应以400V电压等级接入当地电网，装机容量在200kW～400kW之间的应以400V或10kV电压等级接入当地电网。

本大楼分布式能源系统发电装置的装机容量为200kW，因此采用400V电压等级接入用户配电站。7继电保护和安全措施

①本大楼分布式 …… 此处隐藏：2689字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……