淺談分布式光伏發電的送出線路及一次接入系統

摘要：光伏發電作為一種清潔能源正在快速發展，實現了人與自然的和諧發展。本文主要探討10kV及以下電壓等級接入電網，且單個并網點總裝機容量不大于6MW的分布式電源接入系統的送出線路及一次接入系統。

關鍵字：光伏電站；送出線路；一次接入系統

引言

能源是國民經濟發展的基礎。光伏發電作為一種清潔能源正在快速發展。據統計，2014年全國全年光伏發電累計并網裝機容量2805萬千瓦，同比增長60%，光伏年發電量約250億千瓦時，同比增長超過200%。

本文主要探討10kV及以下電壓等級接入電網，且單個并網點總裝機容量不大于6MW的分布式電源接入系統的送出線路及一次接入系統。

1 送出線路

1.1 架空線路

根據分布式光伏電站送出線路的負荷特性及考慮設備材料的標準化，按照線路長期載流量確定導線截面，同時進行動、熱穩定校驗，可選擇70～240mm2截面的導線。出線走廊擁擠、人口密集的地區宜采用架空絕緣線，出線走廊寬松、空曠地區可采用裸導線。同時考慮裸導線斷線的因素，95mm2及以下的裸導線可采用LGJ鋼芯鋁絞線。

10kV架空線路直線桿絕緣子采用柱式瓷絕緣子或柱式附和絕緣子。耐張串組裝方式為2片盤形懸式瓷絕緣子或1根棒形懸式瓷絕緣子。

10kV架空線路的絕緣水平低，難以承受直擊雷和感應雷的過電壓，一般只是采用自動重合閘斷路器或減少絕緣上的建弧率來防止雷擊事故。新建線路可采用外間隙氧化鋅避雷器、穿刺型放電線夾等防雷措施。現在常用的是外間隙氧化鋅避雷器，把它連接在電力系統選定點和大地之間，當過電壓襲來時，它先行放電，把雷電流引入大地，使線路和設備免受雷電損害。

1.2 電纜線路

10kV及以下電力電纜均應采用銅芯電纜，電纜導體最小截面的選擇，應同時滿足規劃載流量和通過系統最大短路電流時熱穩定的要求。

對于10kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜最小彎曲半徑要求必須不小于15倍電纜外徑。直埋電纜的覆土深度不應小于0.7m，農田中覆土深度不應小于1.0m。

電纜線路若敷設于變電站內或距電氣設備的接地網較近處，電纜線路兩端應與變電站內和電氣設備的接地網可靠連接；若電纜線路敷設長度較長、周圍無接地網，電纜線路兩端應分別設獨立的接地裝置，且接地電阻滿足相關規范要求。

2 一次接入系統

光伏電站發電單元分別通過匯流、逆變后輸出380V電源，經過升壓變壓器升壓至10kV就近接入廠用10kV開關站，再上送至變電站。

光伏項目的運營方式主要有二種，一種是自發自用/余量上網；一種是全部上網。10kV光伏發電項目通常采用自發自用/余量上網方式。

分布式光伏發電接入系統方案需結合電網規劃、分布式電源規劃，按照就近分散接入、就地平衡消納的原則進行設計。

2.1 電氣計算

（1）潮流分析。應對方案設計水平年有代表性的正常最大、最小負荷運行方式、檢修運行方式以及事故運行方式進行分析，必要時進行潮流計算。

（2）短路電流計算。計算設計水平年系統最大運行方式下，電網公共連接點和光伏電站并網點在光伏電站接入前后的短路電流，為電網相關廠站及光伏電站的開關設備選擇提供依據。

（3）電能質量分析。光伏發電系統向當地負荷提供電能和向電網送出電能的質量，在諧波、電壓波動、電壓偏差等方面應滿足有關規定。光伏發電系統向公共連接點注入的直流電流分量不應超過其交流額定值的0.5%。

（4）無功平衡計算。光伏發電系統無功補償容量的計算，應充分考慮逆變器功率因數、匯集線路、變壓器和送出電路的武功損失等因素。光伏發電系統功率因數應實現超前0.95至滯后0.95范圍內連續可調。

2.2 主要設備選擇原則

（1）主接線。10kV采用線路變壓器組或單母線接線。

（2）升壓變壓器。升壓變壓器容量宜采用315、400、500、630、800、1000、1250kVA單臺或多臺組合，電壓等級為10/0.4kV。

（3）送出線路導線截面的選擇應考慮：一般按線路持續極限輸送容量選擇；架空線可選用70150185mm2等截面，電纜可選用70、185、240、300mm2等截面。

（4）斷路器型式：根據短路電流水平選擇具有相應開斷能力的斷路器，并需留有一定裕度，宜選用短路電流水平為20kA或25kA的斷路器。

3 結束語

光伏發電不但充分利用了太陽能這個可再生資源，同時對于當地的環境保護、減少大氣污染具有積極的作用，并有明顯的節能、環境和社會效益?？梢哉f真正實現了人與自然的和諧發展。

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