光伏電站并網(wǎng)電氣安全技術(shù)

1、光光伏電站電氣并網(wǎng)安全技術(shù)伏電站電氣并網(wǎng)安全技術(shù)2011.11系統(tǒng)集成部.內(nèi)容 光伏發(fā)電對電網(wǎng)的影響 同期并網(wǎng)方案 繼電保護方案 電力自動控制、通信方案.光伏發(fā)電對電網(wǎng)的影響 我國的太陽能光伏發(fā)電呈現(xiàn)出“大規(guī)模集中開發(fā)、中高壓 接入”與“分散開發(fā)、低電壓就地接入”并舉的發(fā)展趨勢。 大型電站形式 分布式電源形式 光照資源的隨機性、間歇性、周期性是光伏電站對電網(wǎng)產(chǎn)生影響的最主要因素 與常規(guī)電源相比光伏發(fā)電的自身特點： 通過電力電子器件并網(wǎng) 沒有旋轉(zhuǎn)部件：沒有慣性、沒有阻尼.光伏發(fā)電對電網(wǎng)的影響電能質(zhì)量問題：電壓、頻率、波形 光伏發(fā)電通過電力電子逆變器并網(wǎng)，易產(chǎn)生諧波、三相電流不平衡；輸出功率隨機性

2、易造成電網(wǎng)電壓波動、閃變 建筑光伏直接在用戶側(cè)接入電網(wǎng)，電能質(zhì)量問題直接影響用戶的電器設(shè)備安全。.光伏發(fā)電對電網(wǎng)的影響電網(wǎng)調(diào)頻與經(jīng)濟運行問題：太陽能資源具有間歇性、周期性、波動性、周期性等特點。當光伏發(fā)電在電源中的比例不斷增大的時候，對電網(wǎng)調(diào)峰的影響將愈加顯著。光伏電源只在白天發(fā)電，具有一定的正調(diào)峰特性 解決光伏發(fā)電的短期功率波動問題 如何利用光伏發(fā)電的正調(diào)峰特性進行合理的經(jīng)濟調(diào)度 解決輸電通道的利用率問題.光伏發(fā)電對電網(wǎng)的影響電網(wǎng)的穩(wěn)定控制：靜態(tài)穩(wěn)定、動態(tài)穩(wěn)定采用“集中開發(fā)、高壓送出”模式開發(fā)的大規(guī)模光伏電站多集 中在西北、華北等日照資源豐富的荒漠/半荒漠地區(qū)，而這些 地區(qū)一般地域范圍廣而本

3、地負荷小，光伏電站的電力需要進行 遠距離輸送。隨著光伏電站數(shù)量和規(guī)模的不斷加大，光照短期波動和周期性變化引起的線路電壓超限現(xiàn)象將逐步出現(xiàn)，長距離輸電的電壓穩(wěn)定性問題將成為制約大規(guī)模光伏電站建設(shè)開發(fā)的主要因素之一。光伏發(fā)電的運行控制特性完全由電力電子逆變器決定，沒有轉(zhuǎn)動慣量和阻尼特性，與常規(guī)發(fā)電機組有較大的區(qū)別。光伏發(fā)電的大規(guī)模接入對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定分析提出了新的挑戰(zhàn)。.光伏發(fā)電對電網(wǎng)的影響配電網(wǎng)的運行控制：10kV以下電網(wǎng) 我國的中、低壓配電網(wǎng)主要是中性點不接地(或經(jīng)消弧線圈接地)系統(tǒng)，采用單側(cè)電源輻射型供電網(wǎng)絡(luò)。 光伏電源接入配電網(wǎng)，使配電系統(tǒng)從放射狀結(jié)構(gòu)變?yōu)槎嚯娫唇Y(jié)構(gòu)，潮流和短路電流大小、流

4、向以及分布特性均發(fā)生改變。.光伏發(fā)電對電網(wǎng)的影響配電網(wǎng)的運行控制：10kV以下電網(wǎng) 電壓、電流分布問題。 繼電保護選擇性、靈敏性。 重合閘的配合問題。 孤島安全問題。 電網(wǎng)設(shè)備運行經(jīng)濟型差。.光伏發(fā)電對電網(wǎng)的影響配電網(wǎng)的運行控制：10kV以下電網(wǎng).光伏發(fā)電對電網(wǎng)的影響配電網(wǎng)的運行控制：10kV以下電網(wǎng).電氣同期并網(wǎng)方案電站同期并網(wǎng)的時候需要考慮三個條件：1、待并機組與系統(tǒng)電壓相等。2、待并機組與系統(tǒng)頻率相等。3、待并機組與系統(tǒng)相位、相角差相同。（以上三點可以有少許偏差）4、運行過程中以上3點都要保持一致。 如果沒有滿足其中一項或多項那么就叫非同期并網(wǎng)。 非同期并網(wǎng)會產(chǎn)生很大的沖擊電流，使發(fā)電機

5、和發(fā)電機串聯(lián)中的斷路器，主變等設(shè)備損壞。嚴重時還會影響電網(wǎng)系統(tǒng)，使電網(wǎng)崩潰。.電氣同期并網(wǎng)方案 對并網(wǎng)逆變器的要求： 光伏逆變器是否具有同期檢測功能和同期并網(wǎng)功能？ 光伏逆變器是否可以自動檢測系統(tǒng)電壓、頻率、相位、電流，并實時根據(jù)系統(tǒng)電壓、頻率的變化自動改變輸出電壓及頻率？ 光伏逆變器是否可以根據(jù)系統(tǒng)電壓、頻率變化的限值自動停止工作？ 以上問題是電氣并網(wǎng)應(yīng)該考慮的關(guān)鍵問題，同期是電氣并網(wǎng)的先決條件，非同期并網(wǎng)的電氣事故后果嚴重！.電力繼電保護方案 對電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進行檢測，從而發(fā)出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。 繼電保護裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個基本要求。 按性能可分為主保護、后備保護 作用： 、當電網(wǎng)發(fā)生足以損壞設(shè)備或危及電網(wǎng)安全運行的故障時，使被保護設(shè)備快速脫離電網(wǎng)； 、對電網(wǎng)的非正常運行及某些設(shè)備的非正常狀態(tài)能及時發(fā)出警報信號，以便迅速處理，使之恢復(fù)正常； .電力繼電保護方案光伏電站需要用到的保護：變壓器保護：瓦斯保護、差動保護、電流電壓保護、零序保護輸電線路保護：光纖差動保護、距離保護、電流電壓保護、零序保護配電網(wǎng)