謝非

[摘要]分布式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)時對電網(wǎng)有一定的影響，是一個涉及系統(tǒng)保護配置、安全自動裝置、調(diào)度控制、電能質(zhì)量、遠動及通信系統(tǒng)的綜合性工程，直接影響并網(wǎng)時間及光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)的效率和效益，本文結(jié)合具體案例探討光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)設(shè)計相關(guān)內(nèi)容。

[關(guān)鍵詞]分布式；光伏電站；接入設(shè)計 文章編號：2095-4085（2018）04-0007-02

1 項目概況

項目建設(shè)地點在某工業(yè)園區(qū)，現(xiàn)有建筑屋頂面積3.5萬m2。本項目根據(jù)可利用屋頂資源和用電用戶電負荷狀況，擬建額定容量為3MWp分布式光伏電站。本光伏并網(wǎng)系統(tǒng)采用高壓側(cè)并網(wǎng)，全額上網(wǎng)方式。

2 本工程周邊電網(wǎng)概況

距離本工程較近的系統(tǒng)變電站是110kV三山變，110kV三山變距項目建設(shè)地點直線距離約2.4km。三山變現(xiàn)有2臺主變，主變?nèi)萘繛?×50+1×40MVA，遠景規(guī)模為3×80MVA，電壓等級為110/IOkV。110kV為單母線分段接線，遠景4回；10kV為單母線分段環(huán)形接線，10kV出線現(xiàn)有24回（其中12回備用），遠景36回。三山變最大負荷達到36.80MW，年平均負荷為19.05MW。經(jīng)與當?shù)毓╇姽鞠嚓P(guān)部門收資，本項目周邊公網(wǎng)線路有10kV晉工1825線及10kV西湖1514線，其架空線路截面為240mm2，電纜線路截面為400mm2。

3 電力平衡分析

經(jīng)計算，三山變投產(chǎn)年后五年負荷預測值分別為36.8MW，37.6MW，38.3MW，39.1 MW，39.9MW，這表明投產(chǎn)年在三山變處于腰荷時段，同時光伏電站滿發(fā)，三山變能夠完全消納光伏電站所發(fā)的電力，不會向系統(tǒng)倒送潮流，隨著三山變負荷增長，光伏電站在系統(tǒng)腰荷和滿發(fā)時所發(fā)電力不會向系統(tǒng)倒送電。

4 接入電壓選擇

本工程本期裝機容量為3MWp，遠景裝機容量為3MWp。結(jié)合上述要求、相關(guān)規(guī)程規(guī)范及本工程周邊配電網(wǎng)情況，本工程周圍沒有20kV電壓等級，故本工程考慮以10kV電壓等級接入系統(tǒng)。5接入方案選擇

根據(jù)本工程周邊接入點概況，110kV三山變距本工程直線距離約2.4公里，有空余的10kV間隔。結(jié)合本工程發(fā)電規(guī)模及周邊電網(wǎng)概況，本報告提出以下2個接入方案。

方案1：光伏電站經(jīng)并網(wǎng)逆變器和交流低壓配電柜接入升壓變壓器就地升壓為10kV后，以1回10kV線路T接10kV晉工1S25線晉工機械#1環(huán)網(wǎng)柜，T接線路長度約0.7km。

方案2：110kV三山變改造10kV I段備用出線間隔，光伏電站經(jīng)并網(wǎng)逆變器和交流低壓配電柜接入升壓變壓器就地升壓為10kV后，并以1回10kV專線接入三山變10kV#1段母線備用出線間隔，線路長度約3km。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，選用工程量小、工期短、占用系統(tǒng)資源少的方案1作為本光伏電站的接入系統(tǒng)方案。6線路導線截面選擇

（1）根據(jù)經(jīng)濟電流密度選擇導線截面。本工程設(shè)計規(guī)模3MWp，經(jīng)濟電流密度J取1.65A/mm2，功率因數(shù)取0.98。經(jīng)計算經(jīng)濟導線截面為105mm2，可選擇120mm2截面導線。

（2）根據(jù)最大工作電流選擇導線截面本光伏發(fā)電工程高峰容量為3MWp，若不考慮逆變、升壓過程中的電能損耗，并網(wǎng)線路最大負荷電流約174A，按最大熱穩(wěn)定輸電能力核算，導線截面選擇120mm2（最大可輸送電流為260A，環(huán)境溫度40℃，導線最高溫度80℃），可滿足本工程送出要求。

（3）根據(jù)電壓損失校驗導線截面《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導則（試行）》要求的“110～10kV線路首末端（正常方式）最大允許電壓損失值為5%”。功率因數(shù)取0.98，新建線路電纜按3×185mm2考慮，電壓損失約1.3%符合要求。

7 無功補償

本光伏電站在其無功輸出范圍內(nèi)，應(yīng)具備根據(jù)并網(wǎng)點電壓水平調(diào)節(jié)無功輸出，根據(jù)《中華人民共和國國家標準光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》（GB/T 19964-2012）第6.2.2條相關(guān)規(guī)定“通過10kV-35kV電壓等級并網(wǎng)的光伏發(fā)電站功率因數(shù)應(yīng)能在超前0.98～滯后0.98范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，建議本工程配置一定的無功補償裝置，其中包括總?cè)萘坎坏陀?.86Mvar的容性無功補償裝置和0.51Mvar的感性無功補償裝置。

8 電能質(zhì)量要求

光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點的總諧波分量應(yīng)滿足GB/T14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的規(guī)定。10kV接入時引起的公共連接點電壓變動最大不得超過3%。負序電壓不平衡度允許值一般為1.3%，短時不超過2.6%。

9 保護配置要求

光伏電站內(nèi)變壓器、各類型發(fā)電機應(yīng)配置可靠的保護裝置，應(yīng)并能迅速將其從電網(wǎng)斷開，同時需配置低壓和過壓保護裝置。并配置防孤島保護。

10 通信要求

光伏電站應(yīng)具備與電網(wǎng)調(diào)度機進行數(shù)據(jù)通信的能力，能夠采集電源側(cè)電氣設(shè)備運行工況，上傳至電網(wǎng)調(diào)度，應(yīng)具有接受電網(wǎng)調(diào)度控制調(diào)節(jié)指令的能力。

11 結(jié)語

總之，為確保電網(wǎng)和光伏電站的安全運行，電網(wǎng)公共接入點的電力質(zhì)量應(yīng)符合國家，區(qū)域和電力的有關(guān)法律，法規(guī)，標準。目前，光伏發(fā)電項目處于迅速發(fā)展階段，對于光伏電站并網(wǎng)影響的分析，需在項目實施后跟蹤分析，不斷完善。

參考文獻：

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