現(xiàn)代分布式光伏電站并網(wǎng)技術(shù)方案研究

李亞博

摘要：伴隨著光伏電站的飛速發(fā)展和進(jìn)步，光伏電站在很大水平上推動(dòng)了光伏電池效率的平穩(wěn)提升。在光伏電站層面，在處理速度和范圍層面均有了較大的提升。現(xiàn)階段，光伏電站獲得了更大的發(fā)展，期待解決能源和電力供應(yīng)的不足。必須選用分布式光伏電站并網(wǎng)運(yùn)作的方法建設(shè)并網(wǎng)運(yùn)行項(xiàng)目。根據(jù)對(duì)分布式光伏發(fā)電的簡(jiǎn)述，明確提出了分布式系統(tǒng)光伏電站并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范的研究，為我國(guó)相關(guān)方給予了相應(yīng)的參照和幫助。

關(guān)鍵詞：分布式光伏電站;并網(wǎng);技術(shù)規(guī)范

依據(jù)國(guó)家相關(guān)政策和法律規(guī)范要求，政府部門應(yīng)積極支持光伏行業(yè)發(fā)展，開展光伏發(fā)電并網(wǎng)，并頒布了相關(guān)政策優(yōu)惠。光伏項(xiàng)目的未來(lái)發(fā)展在保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)能降耗、提升電源構(gòu)造、提升區(qū)域電力網(wǎng)自身供電水平等領(lǐng)域具備顯著優(yōu)勢(shì)。光伏發(fā)電接入系統(tǒng)的制定必須規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，既要確保光伏電源的可靠并網(wǎng)，又要確保電力網(wǎng)的安全性穩(wěn)定。

1分布式光伏發(fā)電簡(jiǎn)述

光伏發(fā)電接入系統(tǒng)開發(fā)要求規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，在連接系統(tǒng)方法的定編流程中，涉及系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)等專業(yè)領(lǐng)域，分布式光伏發(fā)電的標(biāo)準(zhǔn)是堅(jiān)持分散化的合理布局理念，提高電廠的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，還需要根據(jù)情況采取相應(yīng)的措施。科學(xué)規(guī)范地利用太陽(yáng)光資源，以實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)，并最大限度地減少對(duì)化石燃料的耗費(fèi)。而分布式光伏發(fā)電原理采用光伏組件，通過(guò)把太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)化為電力方式，這又是一個(gè)新型的發(fā)電方法，在設(shè)計(jì)流程中倡導(dǎo)了周邊應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)分布式部署方法可以在一定水平上增加同等規(guī)模發(fā)電廠的總發(fā)電量，并減少了電能傳遞環(huán)節(jié)中升壓階段的能量消耗。

1.2分布式光伏發(fā)電的特性

1.2.1功率小

針對(duì)現(xiàn)代分布式系統(tǒng)光伏發(fā)電項(xiàng)目，一般發(fā)電系統(tǒng)的容量較小。與傳統(tǒng)的集中發(fā)電廠對(duì)比，這類發(fā)電廠的發(fā)電量效率比較穩(wěn)定，對(duì)電網(wǎng)發(fā)展的影響可以忽略。然而，其投資收益率與大中型發(fā)電廠相當(dāng)。

1.2.2具備發(fā)電量和用電量的功能

大中型地面發(fā)電廠采用集中升壓輸送電網(wǎng)的方式，但分布式光伏發(fā)電廠按就近分散接入、就地消納原則設(shè)計(jì)，具備發(fā)電量和用電量的功能，還能夠?qū)Χ嘤嗟碾娏窟M(jìn)行上網(wǎng)。

1.2.3環(huán)保性

分布式光伏電站在發(fā)電和運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生噪聲污染，也不會(huì)對(duì)附近的水和空氣產(chǎn)生不良影響。

2目前分布式光伏電站并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范探討

2.1并網(wǎng)計(jì)劃方案

分布式光伏電站安裝在電源接入點(diǎn)處是否設(shè)置了專用的開關(guān)設(shè)備，可分成T連接和專線連接兩類方式。通常情況下，分布式發(fā)電將設(shè)定在用電客戶電網(wǎng)側(cè)以及電力公網(wǎng)側(cè)，其運(yùn)行模式可分成統(tǒng)一化購(gòu)置、統(tǒng)一化市場(chǎng)銷售和剩余電量接入兩類方式。針對(duì)公共并網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，必須考慮到配電網(wǎng)的各個(gè)領(lǐng)域，以明確連接電壓的實(shí)際情況。另一方面，假如電站裝機(jī)容量小于400kW，則必須連接對(duì)應(yīng)的220/380V工作電壓。假如裝機(jī)容量高過(guò)此值，則必須連接10kV等級(jí)。假如裝機(jī)容量超出6MW，則必須連接35kV工作電壓。

2.2繼電保護(hù)方案及設(shè)備配備

電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)和潮流流向?qū)⒃馐芄夥l(fā)電電源的影響，分布式系統(tǒng)光伏電站的并網(wǎng)計(jì)劃方案與傳統(tǒng)的單電氣系統(tǒng)配網(wǎng)息息相關(guān)，所以，在配置分布式發(fā)電系統(tǒng)中，應(yīng)提升繼電保護(hù)功能，并對(duì)原電力網(wǎng)體系的重合閘設(shè)備作出相應(yīng)的調(diào)整，使配網(wǎng)系統(tǒng)線路設(shè)備處在保護(hù)當(dāng)中，進(jìn)而在較大水平上消除故障。假如光伏發(fā)電側(cè)有母線，在35/10kV電壓等級(jí)內(nèi)，則不用為母線配置額外的保護(hù)設(shè)備，在發(fā)生故障的過(guò)程中，可選用光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)配置的故障解列裝置開展故障切除操作，并在并網(wǎng)點(diǎn)加上自動(dòng)裝置，保證相應(yīng)并網(wǎng)線路在母線失壓情況下，故障解列裝置保護(hù)出口跳開光伏電站。除此之外，專線接入方案中，在用戶側(cè)配置線路保護(hù)，電站側(cè)可以不配置，采用T接線路方式，需在光伏電站側(cè)配置線路保護(hù)設(shè)備。假如電壓配備連接點(diǎn)接入容量小，這樣不容易給電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響，所以，不用單獨(dú)提升繼電保護(hù)設(shè)備，針對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)斷路器必須配備低電壓閉鎖功能，可充分發(fā)揮長(zhǎng)延遲時(shí)間的保護(hù)效果。

2.3全自動(dòng)電力調(diào)度控制計(jì)劃方案

一、研究10/35kV并網(wǎng)全自動(dòng)電力調(diào)度設(shè)備。針對(duì)10/35kV光伏電站，根據(jù)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通訊設(shè)備將光伏電站的各類數(shù)據(jù)信息傳送到調(diào)度主站系統(tǒng)，配置遠(yuǎn)程遙控裝置應(yīng)能接受、執(zhí)行調(diào)度端解并列、啟停和發(fā)電等指令。電力調(diào)度數(shù)據(jù)信息專用型互聯(lián)網(wǎng)是通訊應(yīng)用系統(tǒng)的首選運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)，其通信方式是根據(jù)應(yīng)用光纖通信的SDH同步于數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

二、SDH通訊計(jì)劃方案。在設(shè)定SDH通訊的過(guò)程中，必須在光伏發(fā)電站設(shè)定對(duì)應(yīng)的SDH光終端設(shè)備，需注意在對(duì)應(yīng)的通訊電源電路中應(yīng)用電纜干涉SDH光終端設(shè)備，在通訊系統(tǒng)的干預(yù)下，應(yīng)用485/網(wǎng)線連接光伏電站的相關(guān)電氣設(shè)備和通訊連接設(shè)備，保證二次設(shè)備與集中控制系統(tǒng)的要求相同，在調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用遠(yuǎn)程控制設(shè)備時(shí)執(zhí)行傳輸數(shù)據(jù)操作，在機(jī)器設(shè)備連接全過(guò)程中，假如光伏發(fā)電站的設(shè)備與集中控制系統(tǒng)的設(shè)備型號(hào)規(guī)格和尺寸相同，便可以開展直接遠(yuǎn)程控制模式。

三是分布式電源并網(wǎng)接口設(shè)備的通訊計(jì)劃方案。針對(duì)并網(wǎng)插口機(jī)器設(shè)備，適用于分布式系統(tǒng)光伏發(fā)電設(shè)備。另一方面，必須在并網(wǎng)插口機(jī)器設(shè)備中加上遠(yuǎn)程控制機(jī)器設(shè)備的檢驗(yàn)程序模塊，便于持續(xù)簡(jiǎn)單化全自動(dòng)光伏發(fā)電站的調(diào)節(jié)。不僅如此，盡管并網(wǎng)插口不用配備電力系統(tǒng)檢驗(yàn)，但它實(shí)際上必須上送電能，所以必須采用安全性防護(hù)和數(shù)據(jù)加密技術(shù)應(yīng)用，以保證傳輸數(shù)據(jù)歷程中的安全穩(wěn)定性。

結(jié)束語(yǔ)

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)具有較好的環(huán)保特性，可以通過(guò)利用資源完成區(qū)域配電效果，從而增加了變電站供電。將分布式光伏電站并網(wǎng)規(guī)劃方法運(yùn)用于我國(guó)光伏發(fā)電及接入電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)踐與運(yùn)用，將能夠極大地促進(jìn)中國(guó)電力工程行業(yè)的高速發(fā)展與提升。

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