居民家庭光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)方案(220V)

XX家庭光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)方案光伏分布式電站1設(shè)計(jì)依據(jù) 12設(shè)計(jì)范圍 13設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程規(guī)范 14項(xiàng)目概況 2 24.2建設(shè)可行性 25供配電系統(tǒng)現(xiàn)狀及用戶負(fù)荷情況 25.1上級(jí)電網(wǎng)現(xiàn)狀 2 26光伏發(fā)電部分 36.1主要設(shè)備選擇 36.1.1太陽電池組件 36.1.2并網(wǎng)逆變器 46.2系統(tǒng)防雷接地 47接入系統(tǒng)方案 57.1接入系統(tǒng)方式選擇 57.2接入方案 57.3電能質(zhì)量 67.3.1電壓偏差分析 67.3.2諧波及直流分量分析 77.4電氣計(jì)算 77.4.1有功平衡 77.4.2短路電流 77.5電氣主接線 77.6主要設(shè)備選擇 97.7系統(tǒng)繼電保護(hù) 97.7.1系統(tǒng)側(cè)保護(hù) 97.7.2光伏電站的安全與保護(hù) 97.8系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化 7.8.1調(diào)度關(guān)系及調(diào)度管理 7.8.2遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng) 7.9系統(tǒng)通信 7.9.1信息需求 7.9.2通信方案 7.10電度計(jì)量 8設(shè)備清單 9結(jié)論和建議 XXX家庭光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)/可行性研究11設(shè)計(jì)依據(jù)1.1XXX供電公司工作聯(lián)系單(客服中心);1.2XXX家庭光伏并網(wǎng)項(xiàng)目《分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目并網(wǎng)申請(qǐng)表》2設(shè)計(jì)范圍本接入系統(tǒng)報(bào)告主要內(nèi)容包括：接入系統(tǒng)方式(并網(wǎng)點(diǎn)、接入點(diǎn)、接入電壓等級(jí))選擇、產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)、計(jì)量關(guān)口點(diǎn)設(shè)置、光伏接入系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)潮流、保護(hù)配置、電能質(zhì)量的影響、光伏電站保護(hù)功能的規(guī)定、光伏電站通信和關(guān)口電能計(jì)量方案等。3設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程規(guī)范(1)國(guó)家電網(wǎng)公司文件國(guó)家電網(wǎng)辦〔2012〕1560號(hào)《國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于印發(fā)分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)方面相關(guān)意見和規(guī)定的通知》;(2)國(guó)家電網(wǎng)公司文件國(guó)家電網(wǎng)辦〔2013〕333號(hào)《國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于印發(fā)分布式電源并網(wǎng)相關(guān)意見和規(guī)定的通知》;(3)國(guó)家電網(wǎng)公司文件國(guó)家電網(wǎng)發(fā)展〔2012〕1777號(hào)《國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于印發(fā)分布式光伏發(fā)電接入系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)的通知》;15543-2008《電能質(zhì)量三相電壓不平衡》;12325-2008《電能質(zhì)量供電電壓偏差》;14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》;15945-2008《電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率偏差》;19964-2012《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》;14285-2006《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》;(10)Q/GDW212-2008國(guó)家電網(wǎng)公司《電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償配置技術(shù)原則》;2(11)Q/GDW617-2011國(guó)家電網(wǎng)公司《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》;(12)DL/T5003-2005《電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》;(13)DLGJ165-2003《電力系統(tǒng)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定》。4項(xiàng)目概況4.1XXX家庭光伏發(fā)電項(xiàng)目簡(jiǎn)介XXX家庭光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為3kWp,利用XXX自家高層的屋頂進(jìn)行建設(shè)，屋頂面積約100平方米，安裝300Wp光伏組件12塊。本項(xiàng)目為用戶側(cè)發(fā)電，全部上網(wǎng)，計(jì)劃于XX年XX月投入運(yùn)行。4.2建設(shè)可行性XXX家位于XX,屋頂面積約100平方米，為光伏發(fā)電場(chǎng)結(jié)合建筑物一起建設(shè)提供了條件。該項(xiàng)目符合我國(guó)21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略規(guī)劃，也是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，建設(shè)和諧社會(huì)的具體體現(xiàn)；同時(shí)對(duì)推進(jìn)太陽能利用及光伏電池組件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程具有重大意義，其社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等效益顯著?；谏鲜鲇欣麠l件和新能源建設(shè)5供配電系統(tǒng)現(xiàn)狀及用戶負(fù)荷情況線接?xùn)|干變。XXX家庭光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)/可行性研究35.2XXX家供配電系統(tǒng)及用電負(fù)荷情況線，接線示意圖如圖5-1所示。XXX村公變XXX家圖5-1XXX家供電接線現(xiàn)狀示意圖6.1主要設(shè)備選擇6.1.1太陽電池組件本光伏發(fā)電系統(tǒng)選用300Wp多晶硅組件。組件的主要參數(shù)如表6-1所示：4表6-1300Wp組件技術(shù)規(guī)格表組件名稱排列工作電壓工作電短路電流(A)開路電壓(V)組件尺寸單塊凈重(kg)逆變器的選擇：逆變器應(yīng)符合國(guó)家、行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具有低電壓閉鎖、檢有壓自動(dòng)并網(wǎng)功能(推薦采用低于20%UN、0.2秒閉鎖發(fā)電，檢有壓85%UN自動(dòng)并網(wǎng)控制參數(shù)。)同時(shí)應(yīng)通過國(guó)家認(rèn)可資質(zhì)本工程選擇xxx型逆變器，具體技術(shù)參數(shù)見表6-2。表6-2逆變器技術(shù)參數(shù)表型號(hào)推薦使用太陽能板光伏最大DC輸入電流最大AC輸出功率最大DC開路輸入電壓DC輸入電壓范圍AC輸出電壓范圍AC頻率范圍輸出總諧波失真孤島保護(hù)模式待機(jī)功率夜間功率環(huán)境溫度范圍環(huán)境濕度防水重量逆變器尺寸(LxWxH)6.2系統(tǒng)防雷接地為了保證本工程光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安全可靠，防止因雷擊、浪涌等外在因素導(dǎo)致系統(tǒng)器件的損壞等情況發(fā)生，必須做好系統(tǒng)的防雷接XXX家庭光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)/可行性研究5避雷和防雷的設(shè)計(jì)可參考GB50057-94《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》,接地可參考GB50169-9《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求。本光伏電站的光伏屋面的金屬鋼架及其他金屬構(gòu)架均應(yīng)與屋面避雷帶或防雷引下線可靠連接，做到防直擊雷的效果。同時(shí)為防止感應(yīng)雷對(duì)系統(tǒng)設(shè)備造成損壞，建議在光伏并網(wǎng)點(diǎn)處安裝電源防雷保護(hù)7接入系統(tǒng)方案7.1接入系統(tǒng)方式選擇為全部上網(wǎng)。本工程產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)為用戶進(jìn)線計(jì)量表計(jì)的后端?，F(xiàn)狀該用戶為單相用電用戶，本期考慮采用單相220V電壓等級(jí)接入用戶內(nèi)根據(jù)所確定的接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)原則，結(jié)合用戶家的供配電系本期光伏發(fā)電項(xiàng)目總裝機(jī)容量為3.00kW,發(fā)電組件經(jīng)過逆變器逆變輸出接入用戶內(nèi)部的配電箱。接入簡(jiǎn)圖見圖7-1。XXX家庭光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)/可行性研究6關(guān)口關(guān)口計(jì)量表計(jì)資產(chǎn)分界點(diǎn)空氣開關(guān)接入點(diǎn)家庭一般空氣開關(guān)家庭用電設(shè)備并網(wǎng)斷路器發(fā)電量計(jì)量表斷路器連接光伏發(fā)電逆變器裝置7-1接入系統(tǒng)簡(jiǎn)圖本光伏項(xiàng)目接入后，其與公共電網(wǎng)連接處的電壓偏差、電壓波動(dòng)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/T太陽能光伏發(fā)電場(chǎng)的實(shí)際輸出功率隨光照強(qiáng)度的變化而變化，白天光照強(qiáng)度最強(qiáng)時(shí)，發(fā)電裝置輸出功率最大，夜晚幾乎無光照，輸出季節(jié)、溫度等自然因素而變化，輸出功率極不穩(wěn)定。根據(jù)GB/T12325-2008《電能質(zhì)量供電電壓偏差》的規(guī)定，220V單相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的+7%,-10%。由于本光伏發(fā)電項(xiàng)目的總裝機(jī)容量XXX家庭光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)/可行性研究77.3.2諧波及直流分量分析太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)通過光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電能，再通過并網(wǎng)型逆變器將直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波電流并入電網(wǎng)，在將直流電能經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換為交流電能的過程中，會(huì)產(chǎn)本工程采用的逆變器其電流總諧波畸變率THD<5%,因此，逆變器總諧波電流對(duì)所接入系統(tǒng)諧波要求滿足GB/T14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的要求。XXX家3.00kW光伏發(fā)電項(xiàng)目發(fā)電量消納方式為全部上網(wǎng)。根據(jù)XXX家的用電負(fù)荷情況，在家用電器啟用較少的情況下，會(huì)出現(xiàn)部分電量上網(wǎng)，電力消納方向?yàn)閄XX村公變所帶用戶。光伏電源輸出為逆變器輸出，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，由于逆變器輸出功率控制，其電流最大為額定電流的1.5倍，因此在進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，光伏發(fā)電單元可按恒流源考慮，即本光伏系統(tǒng)可向系統(tǒng)側(cè)提供約根據(jù)計(jì)算結(jié)果，光伏電站接入后提供的短路電流較小，故光伏電站接入系統(tǒng)后，短路電流水平滿足導(dǎo)則要求。根據(jù)接入系統(tǒng)方案，本家庭光伏項(xiàng)目電氣主接線如圖7-2所示。850000KVA東干變XXX村公變XXX村公變其他用戶圖7-2光伏接入電氣主接線示意圖XXX家庭光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)/可行性研究97.6主要設(shè)備選擇(1)送出線路導(dǎo)線截面選擇光伏單元輸出為純有功，本工程光伏逆變單元最大功率輸出時(shí)，工作電流計(jì)算結(jié)果為9A,建議新建導(dǎo)線采用YJV-2×4mm2。(2)并網(wǎng)點(diǎn)斷路器型式并網(wǎng)點(diǎn)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并網(wǎng)專用開關(guān)，專用開關(guān)應(yīng)具備失壓跳閘及檢有壓閉鎖合閘7.7系統(tǒng)繼電保護(hù)7.7.1系統(tǒng)側(cè)保護(hù)本工程實(shí)施后，光伏發(fā)電系統(tǒng)不影響系統(tǒng)繼電保護(hù)配置，系統(tǒng)側(cè)7.7.2光伏電站的安全與保護(hù)本方案并網(wǎng)點(diǎn)的斷路器應(yīng)具備短路瞬時(shí)、長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)功能和欠壓脫扣功能，線路發(fā)生各種類型短路故障時(shí)，線路保護(hù)能快速動(dòng)作，瞬時(shí)跳開斷路器，滿足全線故障時(shí)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(yùn)行狀態(tài)輔助接點(diǎn)的功能。(2)防孤島檢測(cè)及安全自動(dòng)裝置220V電壓等級(jí)不要求配置防孤島檢測(cè)及安全自動(dòng)裝置，但應(yīng)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(cè)孤島且監(jiān)測(cè)到孤島后立即斷開與電網(wǎng)連接的能力。XXX家庭光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)/可行性研究7.8系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化7.8.1調(diào)度關(guān)系及調(diào)度管理本方案光伏電站模式為全部上網(wǎng)，根據(jù)相關(guān)暫行規(guī)定要求，暫不7.8.2遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)本方案暫只需要上傳發(fā)電量信息，并送至電能采集系統(tǒng)。7.9系統(tǒng)通信7.9.1信息需求本方案暫只需要上傳發(fā)電量信息，條件具備時(shí)，預(yù)留上傳并網(wǎng)點(diǎn)7.9.2通信方案本方案上網(wǎng)電量和發(fā)電量信息傳輸可通過GPRS方式。(1)安裝位置本光伏項(xiàng)目發(fā)電量采用全部上網(wǎng)的方式，故需在并網(wǎng)點(diǎn)及產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)各設(shè)置一套低壓計(jì)量電能表。(2)技術(shù)要求本期配置的電能表應(yīng)均為單相智能電能表，精度要求不低于2級(jí)。安裝在產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)的電能表(關(guān)口計(jì)量)應(yīng)具備雙向有功計(jì)量功能、事件記錄功能，同時(shí)，應(yīng)具備電流、電壓、電量等信息采集，配有標(biāo)準(zhǔn)通信接口，具備本地通信和通過電能信息采集終端遠(yuǎn)程通信的XXX家庭光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)/可行性研究8設(shè)備清單XXX家庭光伏項(xiàng)目接入系統(tǒng)方案設(shè)備清單見下表。表8-1接入系統(tǒng)設(shè)備清單數(shù)量投資方備注斷路器1臺(tái)用戶220V送出線路按需用戶發(fā)電量計(jì)量表箱用戶雙向單相智能電能表1塊系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器1臺(tái)系統(tǒng)9結(jié)論和建議(1)XXX家庭光伏發(fā)電項(xiàng)目發(fā)電量消納方式為全部上網(wǎng)，接入系統(tǒng)采用220V單