家庭光伏電站接入系統(tǒng)方案

PAGEPAGE11PAGE10家庭光伏電站接入系統(tǒng)方案1、接入系統(tǒng)一次方案 31.1本項目概況 31.1.1光伏電站概況 31.2一次接入系統(tǒng)方案 41.2.1接入電壓等級分析 41.2.2一次接入系統(tǒng)方案 41.3主要電氣設(shè)備選型 61.3.1接入線路導(dǎo)線截面選擇 61.3.2斷路器配置 61.3.3逆變器配置 61.4電能質(zhì)量監(jiān)測要求 81.5光伏電站電氣主接線原則意見 92、二次接入系統(tǒng)方案 102.1系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置 102.1.1220V線路保護(hù) 102.1.2防孤島檢測及安全自動裝置 102.2系統(tǒng)調(diào)度自動化 102.2.1調(diào)度關(guān)系及調(diào)度管理 102.2.2配置及要求 102.2.3系統(tǒng)通信 11

1、接入系統(tǒng)一次方案光伏電站接入系統(tǒng)方案需結(jié)合電網(wǎng)規(guī)劃、分布式電源規(guī)劃，按照就近分散接入，就地平衡消納的原則進(jìn)行設(shè)計。1.1本項目概況1.1.1光伏電站概況楊盛武家庭光伏電站位于景德鎮(zhèn)高新區(qū)石嶺新村房屋屋頂，現(xiàn)有面積共計約100平方米。本工程擬在房屋屋頂進(jìn)行本項目建設(shè),該電站總裝機(jī)容量為4.95KW。1.1.2規(guī)模、并網(wǎng)方式及并網(wǎng)時間本工程光伏電站裝機(jī)總?cè)萘繛?.95KW，計劃于年8月份投運。本工程所發(fā)電量由用戶自用，余電上網(wǎng)，發(fā)電系統(tǒng)性質(zhì)為用戶自備電站。1.1.3發(fā)電系統(tǒng)接線項目由1個4.95KW的并網(wǎng)發(fā)電單元，通過1臺5kW的光伏并網(wǎng)逆變器完成直交轉(zhuǎn)換，就近設(shè)置。直流逆變?yōu)?20V交流后，并入電網(wǎng)。電站的接入系統(tǒng)具有唯一的電網(wǎng)接入點。1.2一次接入系統(tǒng)方案1.2.1接入電壓等級分析光伏電站接入電力系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)自身發(fā)電容量，結(jié)合所在地區(qū)的供電網(wǎng)絡(luò)，綜合考慮待接入電壓等級電網(wǎng)的輸配電容量、電能質(zhì)量等技術(shù)要求。根據(jù)國家電網(wǎng)公司《分布式電源接入配電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)規(guī)范（版）》第四條，裝機(jī)容量：10千瓦及以下可接入220伏。對于本工程整體容量為4.95KW的光伏電站，考慮就近原則整體接入220V配電電網(wǎng)。1.2.2一次接入系統(tǒng)方案本工程通過1回線路接入220V用戶配電箱，并網(wǎng)點所屬220V線路為浮梁縣供電有限責(zé)任公司轄區(qū)10KV金嶺3線所接帶的石嶺新村臺區(qū)，臺變?nèi)萘繛?00KVA,供給大約100戶單門獨院用戶用電。一次系統(tǒng)接線示意圖見圖1-1。本工程光伏發(fā)電電力通過新放1回220V線路接入該用戶220V配電箱。新建線路采用電纜，長度約30m,導(dǎo)線型號YJV-2*6mm2。本方案產(chǎn)權(quán)分界點即并網(wǎng)點（POI）為光伏電站交流配電箱出口開關(guān)下樁頭。圖1-2一次系統(tǒng)接線示意圖1.3主要電氣設(shè)備選型1.3.1接入線路導(dǎo)線截面選擇本工程光伏電站以220V電壓等級接入電網(wǎng)，并網(wǎng)線路最大負(fù)荷電流約22.5A，線路長度約30m,以專線方式接入220V用戶配電箱，進(jìn)戶線采用型號為YJV-2*6mm2銅芯交聯(lián)電纜。該線路可滿足本工程送出、短路熱穩(wěn)定校核、電壓損失校驗的要求。1.3.2斷路器配置并網(wǎng)點應(yīng)安裝易操作，具有明顯開斷指示、具備開斷故障電流能力的低壓開關(guān)。1.3.3逆變器配置（1）逆變器是影響光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)可靠運行的關(guān)鍵部件，它應(yīng)有以下功能來保證電站及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行：1）最大功率跟蹤控制：太陽能電池的輸出功率會隨著日照強(qiáng)度和太陽能電池表面的溫度改變而改變，通過逆變器的調(diào)節(jié)使光伏陣列輸出電壓趨近于最大功率點輸出電壓，以保證光伏陣列在最大功率點運行而獲得最大能源。2）交流電源跟蹤技術(shù)：當(dāng)電網(wǎng)供電端的電壓和頻率等參數(shù)在正常范圍內(nèi)變化時,并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出可跟蹤電網(wǎng)的電壓和頻率、相位等的變化，隨時調(diào)整其交流輸出功率、交流輸出電流(高次諧波)、頻率和相位，使之與電網(wǎng)相匹配。光伏系統(tǒng)中逆變器的輸出電壓應(yīng)與電網(wǎng)相匹配，光伏系統(tǒng)和電網(wǎng)接口處的電壓允許偏差應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。3）并網(wǎng)逆變器必須具有防孤島效應(yīng)的功能。孤島效應(yīng)是指當(dāng)電網(wǎng)因電氣故障、誤操作或自然因素等原因中斷供電時，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)未能及時檢測出停電狀態(tài)并切離電網(wǎng)，使光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與周圍的負(fù)載形成一個電力公司無法掌握的自給供電孤島。一旦發(fā)生并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)電網(wǎng)失壓時，自控裝置將動作，把光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開，主動防止孤島效應(yīng)。目前，實現(xiàn)該功能可采取如下兩種方式：被動檢測：電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位。當(dāng)電網(wǎng)失電時，會在電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位參數(shù)上，產(chǎn)生跳變信號，通過檢測跳變信號來判斷電網(wǎng)是否失電。主動式檢測：指對電網(wǎng)參數(shù)產(chǎn)生小干擾信號，通過檢測反饋信號來判斷電網(wǎng)是否失電，其中一種方法就是通過在并網(wǎng)電流中注入很小的失真電流。通過測量逆變器輸出的電流的相位和頻率，采用正反饋的方案，加大注入量。從而在電網(wǎng)失電時，能夠很快地檢測出異常值。每臺并網(wǎng)逆變器逆變后諧波畸變率應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量-公用電網(wǎng)諧波（GB/T14549-93）》的規(guī)定。（2）并網(wǎng)保護(hù)裝置（或具有同等功能的電路）：一般內(nèi)置在逆變器中，在電網(wǎng)側(cè)和逆變器側(cè)發(fā)生異常時，應(yīng)迅速停止逆變器，確保電網(wǎng)的安全。（3）根據(jù)電網(wǎng)需要，在光伏發(fā)電站內(nèi)安裝靜態(tài)或動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，以滿足其最大輸出功率及功率變化率不超過電網(wǎng)調(diào)度部門的給定值，并在電網(wǎng)故障和特殊運行方式時保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。（4）為了保證電網(wǎng)和逆變器安全可靠運行，逆變器與電網(wǎng)的有效隔離及逆變器接地也十分重要。電氣隔離一般采用變壓器，形成與電網(wǎng)供電線路之間明顯的分界點；同時實現(xiàn)直流隔離，使逆變器向電網(wǎng)饋送的直流電流分量不超過其交流額定值的0.5%。在三相輸出光伏發(fā)電系統(tǒng)中，其接地方式可參照國際電工委員會規(guī)定的非接地(I-T)方式、單個保護(hù)接地(T-T)方式和變壓器中性線直接接地(T-N)方式。本工程采用用電設(shè)備的外殼通過保護(hù)線(PE)與接地點金屬性連接(T-N)。1.4電能質(zhì)量監(jiān)測要求太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件、并網(wǎng)逆變器、計量裝置及配電系統(tǒng)組成，由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的一些特點，發(fā)電裝置接入電網(wǎng)時對系統(tǒng)有一定不利影響。光伏電站投運后戶外三相四線電壓偏差、電壓波動和閃變、諧波、三相電壓不平衡、間諧波等電能質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)滿足GB/T12325、GB/T12326、GB/T14549、GB/T15543、GB/T24337等電能質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，注入電網(wǎng)的直流分量應(yīng)滿足《國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》的要求。分布式電源并網(wǎng)驗收時，應(yīng)檢測并網(wǎng)點諧波。1.5光伏電站電氣主接線原則意見按照本報告推薦的一次接入系統(tǒng)方案，本工程以1回220V電纜線路接入用戶220V內(nèi)部匯流接線柱，光伏電站原則電氣主接線意見如圖1-3所示。圖1-3本工程升壓站電氣主接線示意圖2、二次接入系統(tǒng)方案2.1系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置2.1.1220V線路保護(hù)本方案并網(wǎng)點的斷路器應(yīng)具備短路瞬時、長延時保護(hù)功能和分勵脫扣、欠壓脫扣功能，線路發(fā)生短路故障時，線路保護(hù)能快速動作，瞬時跳開斷路器，滿足全線故障時快速可靠切除故障的要求。斷路器還應(yīng)具備反映故障及運行狀態(tài)輔助接點。2.1.2防孤島檢測及安全自動裝置220V電壓等級不配置防孤島檢測及安全自動裝置，采用具備防孤島能力的逆變器。逆變器必須具備快速監(jiān)測孤島且監(jiān)測到孤島后立即斷開與電網(wǎng)連接的能力。2.2系統(tǒng)調(diào)度自動化2.2.1調(diào)度關(guān)系及調(diào)度管理本方案光伏電站模式為自發(fā)自用或余量上網(wǎng)，本光伏電站按景德鎮(zhèn)配調(diào)一級調(diào)度設(shè)計。2.2.2配置及要求（1）遠(yuǎn)動系統(tǒng)本方案暫只需要上傳發(fā)電量信息，并送至主管機(jī)構(gòu)，不配置獨立的遠(yuǎn)動系統(tǒng)。（2）電能量計量本運營模式為余量上網(wǎng)，除單套設(shè)置并網(wǎng)電能表外，還應(yīng)設(shè)置關(guān)口計量雙向電能表。1）安裝位置并網(wǎng)電能表設(shè)在并網(wǎng)點，關(guān)口計量電能表設(shè)公用電網(wǎng)進(jìn)戶線側(cè)。2）技術(shù)要求計費關(guān)口點按單表配置，電能表精度要求不低于0.5級，并且要求有關(guān)電流互感器、電壓互感器的精度需分別達(dá)到0.5S、0.5級。電能表采用靜止式多功能電能表，應(yīng)具備雙向有功和四象限無功計量功能、事件記錄功能，應(yīng)具備電流、電壓、