何 平, 葉劍烽, 張蕾瓊, 柴連興

(國(guó)家電網(wǎng) 嘉興供電公司, 浙江 嘉興 314199)

?

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

何 平, 葉劍烽, 張蕾瓊, 柴連興

(國(guó)家電網(wǎng) 嘉興供電公司, 浙江 嘉興 314199)

介紹了家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱的結(jié)構(gòu)原理和主要功能特點(diǎn),分析了在實(shí)際應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱的箱內(nèi)元件采用模塊化組裝,結(jié)構(gòu)布置合理,大大降低生產(chǎn)成本,并縮短光伏工程的并網(wǎng)時(shí)間,提高了分布式光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率。

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱; 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì); 功能特點(diǎn); 并網(wǎng)時(shí)間

0 引 言

我國(guó)自2009年開(kāi)始啟動(dòng)“金太陽(yáng)”工程和光電建筑示范項(xiàng)目,給予分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)補(bǔ)貼。隨后,國(guó)家電網(wǎng)公司正式發(fā)布《關(guān)于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作的意見(jiàn)》以及國(guó)家陸續(xù)發(fā)布一系列分布式光伏優(yōu)惠政策,大力扶持光伏企業(yè)。因此,近幾年,分布式光伏發(fā)電呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。

目前,家庭分布式光伏并網(wǎng)相關(guān)的新設(shè)備相對(duì)滯后。調(diào)查結(jié)果顯示,家庭分布式光伏并網(wǎng)項(xiàng)目施工時(shí)間普遍較長(zhǎng),工作涉及業(yè)務(wù)受理、現(xiàn)場(chǎng)查勘及編制接入系統(tǒng)方案、施工圖設(shè)計(jì)、審圖、設(shè)備制造、工程施工并驗(yàn)收并網(wǎng)等。一個(gè)家庭分布式光伏并網(wǎng)項(xiàng)目平均整個(gè)工期在30 d左右。同時(shí)家庭分布式并網(wǎng)一體箱設(shè)計(jì)差異性大,且價(jià)格差別較大,功能難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,為家庭分布式光伏并網(wǎng)工作帶來(lái)了諸多不便。為簡(jiǎn)化分布式光伏并網(wǎng)工作流程和縮短施工時(shí)間,降低分布式光伏并網(wǎng)的設(shè)備價(jià)格,促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,本文對(duì)家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱進(jìn)行了研究。

1 并網(wǎng)一體箱的結(jié)構(gòu)原理

光伏發(fā)電電氣原理如圖1所示。由太陽(yáng)能光伏板把光能變成電能后,經(jīng)匯流箱集成所需的直流電壓、電流后,由逆變器轉(zhuǎn)換成三相400 V(或單相220 V)交流電壓后,通過(guò)并網(wǎng)箱就可以與國(guó)家電網(wǎng)并網(wǎng),并給用戶負(fù)載供電。

家庭分布式光伏系統(tǒng)位于用戶附近,所發(fā)電能就地利用,一般以400 V(或220 V)電壓等級(jí)接入用戶內(nèi)部電網(wǎng),并且單個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)總發(fā)電容量不超過(guò)6 kW。近年來(lái),國(guó)家連續(xù)出臺(tái)政策推進(jìn)家庭分布式發(fā)電,但用于并網(wǎng)的箱體設(shè)計(jì)急需進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,以降低成本,使家庭分布式光伏并網(wǎng)接入工程的時(shí)間縮短50%。由嘉興供電公司牽頭組成的課題小組對(duì)并網(wǎng)箱進(jìn)行了一體化的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱電氣原理如圖2所示。

圖2 家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱電氣原理

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱結(jié)構(gòu)如3所示。

圖3 家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱結(jié)構(gòu)(mm)

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱實(shí)物如圖4所示。

圖4 家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱實(shí)物

2 主要功能特點(diǎn)

家庭分布式并網(wǎng)一體箱為雙開(kāi)門(mén)結(jié)構(gòu),箱體內(nèi)電氣連接系統(tǒng)包括三相塑殼斷路器、三相隔離閘刀開(kāi)關(guān)、數(shù)據(jù)采集終端、電能表、避雷器等電氣元器件。箱體外殼選用304不銹鋼,加外形噴塑,優(yōu)點(diǎn)是外形美觀、強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕、價(jià)格適中。箱體采用豎排布置,掛壁式安裝,其特點(diǎn)是美觀、安裝方便、占地面積小。

并網(wǎng)開(kāi)關(guān)選擇光伏并網(wǎng)專用斷路器與隔離刀開(kāi)關(guān)組合形式,滿足Q/GDW 1972—2013 《分布式光伏并網(wǎng)專用低壓斷路器技術(shù)規(guī)范》[1]中對(duì)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)的要求:并網(wǎng)點(diǎn)的安裝應(yīng)易于操作,具有明顯開(kāi)斷指示、開(kāi)斷故障電流能力的低壓并網(wǎng)專用斷路器應(yīng)具備失壓跳閘及檢有壓合閘功能,失壓跳閘定值整定為20%UN,延時(shí)10 s,檢有壓定值宜整定為大于85%UN。

刀開(kāi)關(guān)選用兩極模數(shù)化隔離刀開(kāi)關(guān),具備小型斷路器的功能,體積小,安裝便捷,易操作。

3 實(shí)際應(yīng)用

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)已在2015年10月研制成功,并在嘉興居民光伏并網(wǎng)工程中運(yùn)用。家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱并網(wǎng)項(xiàng)目施工時(shí)間如表1所示。標(biāo)準(zhǔn)化居民并網(wǎng)箱通過(guò)了當(dāng)?shù)毓╇姽緦徍?大大縮減了設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備生產(chǎn)時(shí)間,將整個(gè)施工周期縮短至10 d,比原先縮短了近2/3。

表1 家庭分布式光伏并網(wǎng)項(xiàng)目施工時(shí)間 d

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱已經(jīng)通過(guò)了浙江省電力公司的審核驗(yàn)收,并編制了《居民光伏并網(wǎng)裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)》[2],為居民光伏并網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)提供便利。并網(wǎng)箱形成標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備后,大大降低了并網(wǎng)一體箱成本,縮短了居民光伏工程的并網(wǎng)時(shí)間,提高了居民分布式光伏發(fā)電效率。

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化典型設(shè)計(jì)后,降低了生產(chǎn)成本,明顯地提高了經(jīng)濟(jì)效益。家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱經(jīng)濟(jì)效益如表2所示。

4 結(jié) 語(yǔ)

介紹了家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱標(biāo)準(zhǔn)化典型設(shè)計(jì)及應(yīng)用,響應(yīng)了國(guó)家及地方政府對(duì)家庭光伏發(fā)電政策的落實(shí),改善了目前設(shè)備滯后的現(xiàn)狀,為設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備生產(chǎn)節(jié)省人力、物力,可促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。

[1] 分布式光伏并網(wǎng)專用低壓斷路器技術(shù)規(guī)范:Q/GDW 1972—2013[S].

[2] 浙江省電力公司.居民光伏并網(wǎng)裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)[G].2015.

[3] 柯勇,陶以彬,李陽(yáng),等.分布式光伏/儲(chǔ)能一體化并網(wǎng)技術(shù)研究及開(kāi)發(fā)[J].機(jī)電工程,2015,32(4):544-548.

Design and Application of Family Distributed Photovoltaic Grid Box

HE Ping, YE Jianfeng, ZHANG Leiqiong, CHAI Lianxing

(Jiaxing Power Supply Company, State Grid, Jiaxing 314199, China)

This paper introduced the structure principle,main functions and characteristics of family distributed photovoltaic grid box,and analyzed the standardized design in the actual application.The family distributed photovoltaic grid box adopts the modular assembly,and the structure arrangement is reasonable,which significantly reduces the production costs and shortens the interconnection time of the photovoltaic project.It improves the efficiency of distributed photovoltaic system.

family distributed photovoltaic grid box; standardized design; function and characteristics; interconnection time

葉劍烽(1980—),男,高級(jí)工程師,從事配網(wǎng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)接入方面的工作。

張蕾瓊(1987—),女,工程師,從事配網(wǎng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)接入方面的工作。

何 平(1981—),男,高級(jí)工程師,從事配網(wǎng)設(shè)計(jì)。

TU 855

B

1674-8417(2016)12-0061-03

10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.12.014

2016-10-30