35kv集電線路質(zhì)量控制要點

馮柯

摘要：為了滿足新能源消納的需求，裝機規(guī)模在30MW及以下的新能源并入35kV及以下的電網(wǎng)。光伏電站采用箱變升壓至35kV，然后通過35kV集電線接至35kV母線，最后通過35kV上網(wǎng)線路與系統(tǒng)相連.光伏電站接入中性點非有效接地的35kV電網(wǎng)時，為了滿足新能源發(fā)電站具備快速切除站內(nèi)匯集系統(tǒng)單相接地故障的要求，部分光伏發(fā)電站在匯集站35kV母線處加裝了中性點經(jīng)電阻接地的接地變壓器。光伏電站接入后，原來的中性點非有效接地的35kV配電網(wǎng)變?yōu)榱酥行渣c經(jīng)電阻接地系統(tǒng).

關(guān)鍵詞：35kv;集電線路;質(zhì)量;控制

引言

光伏發(fā)電在越來越多國家和地區(qū)實現(xiàn)平價上網(wǎng)解決經(jīng)濟(jì)性瓶頸后，必將成為普惠能源。近年來，我國隨著光伏裝機規(guī)模快速增長和光伏發(fā)電技術(shù)不斷進(jìn)步，設(shè)備制造等建設(shè)成本快速下降，使光伏發(fā)電的市場競爭力顯著提升，光伏行業(yè)技術(shù)性成本大幅降低，確立了中國光伏產(chǎn)業(yè)的全球領(lǐng)先地位。據(jù)統(tǒng)計，自21世紀(jì)以來，光伏發(fā)電電池轉(zhuǎn)換效率增長69%，年新增裝機規(guī)模擴大500倍，成本下降90%以上，光伏發(fā)電作為第一替代能源的共識正在形成。然而，通常光伏電站由相距較遠(yuǎn)的各場區(qū)以35kV電纜或架空方式匯集，其線路較長，自然導(dǎo)致其系統(tǒng)電容電流數(shù)值大增，安全問題成了懸在光伏產(chǎn)業(yè)頭頂上的一把利劍。

1光伏發(fā)電技術(shù)的概述

所謂新光伏發(fā)電技術(shù)，顧名思義，就是基于新發(fā)展理念下，在新能源框架下發(fā)展起來的，利用光能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電技術(shù)。在當(dāng)下，新能源光伏發(fā)電技術(shù)，在我國北方和西部地區(qū)，已經(jīng)出現(xiàn)一定的嘗試與探索，并在一定地域內(nèi)進(jìn)入到大眾的家庭使用中，在替代傳統(tǒng)火力發(fā)電技術(shù)的同時，也為家庭產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益（新能源光伏發(fā)電技術(shù)在滿足家庭自用的同時，多余出來的電力可以被發(fā)電廠以一定的經(jīng)濟(jì)價格所回收），但以全國的分布來看，新能源光伏發(fā)電技術(shù)，在我國的市場前景和發(fā)展的潛力還是巨大的，未來若是能解決一些技術(shù)瓶頸，被推廣開來，對于我國的能源發(fā)展進(jìn)程，將具有里程碑式的重要意義。新能源光伏發(fā)電技術(shù)，其實質(zhì)為太陽能光伏發(fā)電的完整系統(tǒng)，其發(fā)電原理，是通過相關(guān)半導(dǎo)體材料，將太陽輻射的光能轉(zhuǎn)化為電能的過程，再配以完善的電能儲存、使用和運輸?shù)南嚓P(guān)配套基礎(chǔ)設(shè)備，以實現(xiàn)太陽輻射光能轉(zhuǎn)化為電能并有效被使用的過程。基于光伏發(fā)電技術(shù)在光能轉(zhuǎn)化為電能過程中的清潔、高效、無其他污染物產(chǎn)生、取之不盡用之不竭等特性，因而被稱作新能源光伏發(fā)電技術(shù)，在某些程度上，替代了傳統(tǒng)的、高污染的火力等其他自然資源發(fā)電的技術(shù)，實現(xiàn)了不可再生能源使用向可再生能源使用的轉(zhuǎn)變。

2光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的優(yōu)化措施

2.1根據(jù)實際情況，嚴(yán)格控制設(shè)計環(huán)節(jié)

工程施工開展之前的準(zhǔn)備工作是非常關(guān)鍵的，總承包商與監(jiān)理需要將施工隊伍中的專業(yè)技術(shù)人員組織到一起，對施工設(shè)計圖進(jìn)行研究和分析，確定各個結(jié)構(gòu)的位置、距離和整體規(guī)劃是否合理，同時要結(jié)合實際情況分析設(shè)計圖能夠完全落實到實際施工中，對于不同專業(yè)相交叉的部分，應(yīng)該由電氣、結(jié)構(gòu)和土建各部分的專業(yè)人員進(jìn)行會簽。對于原始數(shù)據(jù)資料的采集也要更加重視，一方面要保證原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實性;另一方面要根據(jù)工程的實際情況改變數(shù)據(jù)收集的方式，使其所獲得的數(shù)據(jù)能夠為后期的設(shè)計工作提供依據(jù)，設(shè)計依照參考數(shù)據(jù)提高各個結(jié)構(gòu)抵抗災(zāi)害的性能。

2.2加強光伏電站運行控制，完善配電網(wǎng)繼電保護(hù)

在并網(wǎng)前，詳細(xì)了解光伏電站發(fā)電情況，對其投入、退出以及其功率方向等進(jìn)行規(guī)范、控制和掌握。并網(wǎng)后，當(dāng)滲透率小于20%時，一般不需要調(diào)整配電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定值，當(dāng)滲透率大于20%時，要根據(jù)短路電流的大小來調(diào)整繼電保護(hù)的整定值。此外，要完善光伏電站自身的保護(hù)，配置電壓、頻率和過電流保護(hù)，必要時配置逆功率保護(hù)。

2.3加強電能質(zhì)量管理

借助電能質(zhì)量治理裝置、智能控制與檢測技術(shù)等，積極有效地控制電網(wǎng)的諧波。當(dāng)電能指標(biāo)不滿足要求時，可以調(diào)節(jié)光伏電站逆變器的技術(shù)參數(shù)，也可以在光伏電站安裝電能質(zhì)量治理設(shè)備，如有源濾波器等。

2.4保證施工安排的合理性

涉及交叉施工的工程項目，應(yīng)該首先確定好施工單位與分包商的施工順序，合理安排施工計劃，盡可能降低重新施工、破壞施工和反復(fù)施工的問題出現(xiàn)。尤其是在北方地區(qū)，氣候原因可能會縮短可開展施工的時間，在必要時可以制定合理方案讓兩個單位同時進(jìn)行施工，這不僅能夠保證施工進(jìn)度，還能夠促進(jìn)良性競爭，降低因施工安排得不合理而投入的成本。如果需要多個施工單位共同開展施工，那么可以通過劃分標(biāo)段的形式來確定各個單位的工作范圍，以免在后期遇到問題時互相推卸責(zé)任。

2.5采取靈活多樣的調(diào)壓方式

在光伏發(fā)電系統(tǒng)引入靜止無功補償設(shè)備、無功發(fā)生器等，補償系統(tǒng)無功功率，提高系統(tǒng)功率因數(shù)和改善電壓質(zhì)量;選擇有載調(diào)壓變壓器，安裝自動調(diào)壓監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)電壓自動調(diào)節(jié)變壓器變壓比;調(diào)整光伏電源并網(wǎng)位置，盡量選擇在線路末端、負(fù)荷集中的地點進(jìn)行并網(wǎng)。并網(wǎng)前，要對配電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓進(jìn)行跟蹤檢測，確保電源的相位、頻率達(dá)到特定標(biāo)準(zhǔn)再進(jìn)行并網(wǎng)。

光伏發(fā)電技術(shù)在我國的推廣與發(fā)展，所遇到的瓶頸不外乎兩個方面，一是技術(shù)層面的創(chuàng)新，新能源光伏發(fā)電技術(shù)只有不斷創(chuàng)新技術(shù)，優(yōu)化操作流程，才能真正逐漸替代傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)，成為我國未來能源革命的開創(chuàng)者;二是新能源光伏發(fā)電技術(shù)的宣傳普及層面，這一方面政府主導(dǎo)，社區(qū)共建，全面參與，才能提升大眾對于新能源光伏發(fā)電技術(shù)的認(rèn)知，消除大眾對于新能源光伏發(fā)電技術(shù)的擔(dān)心，切實強化新能源光伏發(fā)電技術(shù)的推廣基礎(chǔ)。

結(jié)束語

分布式光伏接入后，35kV配電網(wǎng)中性點接地方式由原來的非有效接地變?yōu)榱酥行渣c經(jīng)電阻接地。未接入前，35kV配電線路單相接地故障不構(gòu)成短路回路，電流保護(hù)不能快速動作隔離。光伏電站接入后，35kV接入線路單相接地故障構(gòu)成了短路回路，電流增大。雖然光伏電站過電流幅值有限，但采用靈敏接地零序電流保護(hù)可滿足快速動作要求。如果系統(tǒng)側(cè)和光伏電站側(cè)的電流保護(hù)都能動作，則故障可以可靠隔離。但在光伏電站接入的系統(tǒng)中，一旦光伏側(cè)首先跳開，則系統(tǒng)側(cè)恢復(fù)為中性點非有效接地系統(tǒng)，測量點檢測電流降低，電流保護(hù)復(fù)歸，故障不能被隔離。因此有必要研究分布式光伏接入線路上發(fā)生單相接地故障后，光伏電站側(cè)首先斷開后系統(tǒng)側(cè)如何可靠隔離故障的問題。

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