2. 新能源场站类型与一次系统构成

新能源场站的一次系统，是把自然界中的风、光等一次能源转换为电能，并安全汇集、升压、送出到电网的电气设备集合。不同类型的场站，其能量转换核心设备不同，电气主接线和配套设备也随之变化。理解风电、光伏、储能及风光储一体化场站的构成差异，是后续主接线设计、设备选型和保护配置的基础。

一、风力发电场站

风电场的能量转换链是“风→叶轮→传动链→发电机→变流/箱变→集电线路→升压站”。目前主流机型为双馈异步发电机（DFIG）和永磁直驱同步发电机（PMSG），单机容量常见 3～8 MW。每台风机出口电压通常为 0.69 kV 或 0.9 kV，经机舱内或塔基旁的箱式升压变压器升至 35 kV（部分项目用 10 kV 或 66 kV），再通过集电线路汇入升压站。

风电场一次系统的典型设备组成包括：风力发电机组、箱式变压器、35 kV 集电电缆或架空线路、升压站主变压器、高压侧断路器与隔离开关、无功补偿装置（SVG 或并联电容器组）、站用变压器、接地变及防雷接地系统。由于风资源分布广、机位分散，集电线路呈“树枝状”或“链式”拓扑，多回 35 kV 线路汇集后接入升压站 35 kV 母线。

以某 100 MW 陆上风电场为例：安装 20 台 5 MW 机组，每 5 台一组经 35 kV 集电线路接入升压站，共 4 回；升压站配置 1 台 120 MVA 主变，将 35 kV 升至 220 kV 送出。主接线高压侧采用单母线接线，35 kV 侧采用单母线分段，每段母线接 2 回集电线路和 1 组 SVG。这一示例说明：风电场一次系统的核心特征是“多机分散汇集、集中升压送出”。

二、光伏发电场站

光伏场站的转换链为“光→光伏组件→汇流箱→逆变器→箱变→集电线路→升压站”。组件输出为直流，经组串式或集中式逆变器变为交流。组串式方案中，每台逆变器容量约 100～300 kW，交流侧 0.8 kV，多台逆变器接入一台箱变；集中式方案中，多路组串先汇入直流汇流箱，再进入 1～3 MW 集中逆变器，升压至 35 kV。

光伏一次系统的设备组成包括：光伏组件、直流汇流箱、逆变器、箱式升压变压器、35 kV 集电线路、升压站主变、无功补偿装置、站用电系统及防雷接地。与风电相比，光伏场站设备数量更多、单机容量更小，集电线路拓扑更密集，通常按方阵划分，每个方阵由若干台箱变和逆变器组成。

某 50 MW 光伏电站示例：采用 550 Wp 组件，约 9 万块，划分为 16 个 3.125 MW 方阵；每个方阵配 1 台 3.15 MVA 箱变和若干组串式逆变器，经 35 kV 集电线路接入升压站；升压站设 1 台 63 MVA 主变升至 110 kV。光伏场站一次系统的关键特征是“直流汇集、逆变升压、方阵式集电”。

三、储能场站

储能场站的核心是电池簇、电池管理系统（BMS）、储能变流器（PCS）和升压变压器。电芯串并联组成电池簇，多簇并联接入 PCS 直流侧，PCS 将直流变为交流，再经箱变升至 35 kV 接入升压站或直接并入电网。储能场站的一次系统通常按“电池舱—PCS 舱—升压舱”预制舱式布置，单舱容量常见 2.5～5 MWh。

储能一次系统的设备组成包括：电池簇、BMS、直流汇流柜、PCS、箱式升压变压器、35 kV 集电线路、升压站主变、站用电及消防系统。储能场站的显著特点是功率与能量可独立配置，且具备四象限运行能力，可吸收也可发出有功和无功。

某 100 MW/200 MWh 储能电站示例：由 40 个 2.5 MW/5 MWh 储能单元组成，每个单元含电池舱、PCS 舱和 2.75 MVA 箱变，经 35 kV 集电线路接入升压站，升压至 220 kV 送出。储能场站一次系统的核心特征是“直流储能、双向变流、模块化集电”。

四、风光储一体化场站

风光储一体化场站将风电、光伏和储能通过同一升压站汇集送出，共用主变、高压侧断路器和送出线路。其一次系统构成是三类场站设备的叠加，但并非简单相加：集电线路需按电压等级和容量重新划分，35 kV 母线通常采用单母线分段或双母线，储能可接在 35 kV 侧或经独立升压变接入高压侧。

某 200 MW 风光储一体化项目示例：风电 100 MW、光伏 60 MW、储能 40 MW/80 MWh。风电和光伏分别经 35 kV 集电线路接入升压站 35 kV 两段母线，储能经 35 kV 第三段母线接入；升压站配置 2 台 120 MVA 主变，220 kV 侧采用单母线分段，两回送出线路。该示例说明：一体化场站一次系统的关键设计点是“多能源汇集、母线分段、容量匹配与送出协调”。

五、四类场站一次系统构成对比