何遠(yuǎn)新 張祖榮 范振榮

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東江門529000）

0 引言

近年來，分布式光伏發(fā)電發(fā)展迅速，報(bào)裝光伏發(fā)電并網(wǎng)的低壓客戶越來越多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前江門市新會(huì)區(qū)光伏發(fā)電并網(wǎng)的客戶報(bào)裝已達(dá)400多戶。按照現(xiàn)行光伏發(fā)電使用和并網(wǎng)方式，客戶主要采用自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式。因此，采用光伏發(fā)電的低壓客戶，需安裝一個(gè)發(fā)電電能表、一個(gè)上網(wǎng)電能表和一個(gè)集抄采集器，方可滿足光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行和使用的要求。

1 項(xiàng)目背景

目前，江門市光伏發(fā)電并網(wǎng)所需使用的兩個(gè)電能表和一個(gè)集抄采集器分別安裝在三個(gè)獨(dú)立的表箱內(nèi)，這種安裝方式存在以下問題：（1）三個(gè)設(shè)備之間的接線需要在表箱外，接線比較復(fù)雜，容易發(fā)生接線錯(cuò)誤，造成計(jì)量錯(cuò)誤；且必須到安裝現(xiàn)場(chǎng)才能安裝，現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。（2）發(fā)電電能表和上網(wǎng)電能表之間的接線在表箱外，給客戶竊電提供了機(jī)會(huì)，存在客戶通過轉(zhuǎn)接線竊取光伏發(fā)電電量的風(fēng)險(xiǎn)。（3）需要三個(gè)獨(dú)立的安裝表箱，表箱耗材多，占用安裝空間，安裝麻煩且影響美觀。（4）若兩個(gè)電能表安裝相隔比較遠(yuǎn)的話，集抄采集器需采集的線路長(zhǎng)，不利于集抄運(yùn)維。

2 項(xiàng)目技術(shù)方案及實(shí)施

2.1 項(xiàng)目技術(shù)方案

針對(duì)上述問題，為了分布式光伏發(fā)電更加安全、科學(xué)、合理地并網(wǎng)使用，本文基于居民小區(qū)中集中電能表箱的安裝啟發(fā)，提出了研制一種新型的三合一光伏表箱。具體的項(xiàng)目方案就是通過合理規(guī)范的布局設(shè)計(jì)，將發(fā)電電能表、并網(wǎng)電能表和集抄采集器安裝在一個(gè)表箱內(nèi)，在表箱內(nèi)統(tǒng)一做好電能表之間及采集器與電能表之間的接線，到現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)只要完成電網(wǎng)進(jìn)線、光伏發(fā)電進(jìn)線及客戶負(fù)荷出線的安裝即可。

2.2 項(xiàng)目具體實(shí)施

2.2.1 三合一光伏表箱的制作

一般而言，電能表箱所采用的材料有兩種，分別為不銹鋼和透明聚碳酸酯（PC）材料。不銹鋼材料使用壽命長(zhǎng)，不易變形，防撞和防摔性能好，但其造價(jià)高，不符合經(jīng)濟(jì)效益；且不銹鋼箱體不透明，不利于運(yùn)維人員觀察電能表的接線情況，安裝時(shí)需接地線。而PC材料造價(jià)較低，整個(gè)箱體透明、輕便，利于安裝，且可以觀察箱體內(nèi)接線，安裝時(shí)不需接地線。綜合比較兩種材料的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)考慮廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司目前所使用的大部分表箱也是采用PC材料的，因此光伏表箱也使用PC材料。

2.2.2 裝置結(jié)構(gòu)與原理

新型三合一光伏表箱內(nèi)集合了兩個(gè)電能表和一個(gè)采集器，有電網(wǎng)進(jìn)線、負(fù)荷出線及發(fā)電進(jìn)線三組外接的線路，若三個(gè)表位并列，全部進(jìn)出線都采用下接方式，這樣比較整齊美觀，但這樣的話表箱的橫向尺寸會(huì)比較大，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)會(huì)受空間限制。因此，對(duì)表位排列不僅要考慮布線還需考慮表箱的尺寸問題。如圖1所示，電網(wǎng)進(jìn)線由左側(cè)進(jìn)線，光伏發(fā)電進(jìn)線及負(fù)荷出線由下側(cè)進(jìn)線，可以在保證表箱尺寸合理的基礎(chǔ)上，達(dá)到內(nèi)部裝置布置結(jié)構(gòu)合理，容易接線，安裝方便且不影響美觀的目的。

圖1 三合一光伏發(fā)電表箱內(nèi)部設(shè)備和線纜布置圖

電能表（三相電能表）之間及采集器與電能表之間的二次接線原理如圖2所示，單相電能表接線亦同理。

圖2 二次接線原理圖

3 項(xiàng)目效益分析

3.1 項(xiàng)目?jī)?yōu)點(diǎn)

（1）有效降低了光伏發(fā)電并網(wǎng)的成本。新型三合一光伏發(fā)電表箱集合了原先需要三個(gè)表箱的設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)的功能，表箱成本明顯下降了，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益；新表箱的發(fā)電表與上網(wǎng)表的接線在出廠前就接好，現(xiàn)場(chǎng)只需接電網(wǎng)進(jìn)線、發(fā)電進(jìn)線及負(fù)荷出線即可，減少了現(xiàn)場(chǎng)接線量。

（2）表箱設(shè)計(jì)合理簡(jiǎn)單，利于安裝與調(diào)試。電能表之間及采集器與電能表之間的接線已經(jīng)在表箱內(nèi)統(tǒng)一接好，到現(xiàn)場(chǎng)并網(wǎng)安裝時(shí)，只需要將電網(wǎng)進(jìn)線、光伏發(fā)電進(jìn)線及客戶負(fù)荷出線接在表箱內(nèi)預(yù)留的接口上，就可以完成光伏發(fā)電并網(wǎng)安裝調(diào)試的全部工作，節(jié)省了安裝調(diào)試的時(shí)間和人力，也避免了現(xiàn)場(chǎng)接線的錯(cuò)誤。

（3）提高了安全系數(shù)。新型三合一光伏發(fā)電表箱將發(fā)電電能表和上網(wǎng)電能表集中在箱內(nèi)，可有效杜絕客戶竊電或竊發(fā)電補(bǔ)貼行為，提高了防竊電效果，為提高臺(tái)區(qū)線損合格率提供了較大的技術(shù)保障。

（4）有利于運(yùn)行維護(hù)。集抄采集器和兩個(gè)電能表同在一個(gè)表箱內(nèi)，減少了采集器和電能表之間的通信距離，降低了通信故障率，提高了集抄運(yùn)維效率，節(jié)約了維護(hù)成本。

3.2 項(xiàng)目推廣及效益分析

（1）該新型三合一光伏發(fā)電表箱已經(jīng)在江門市新會(huì)區(qū)開始應(yīng)用，并得到了較好的反饋。新型三合一光伏發(fā)電表箱融合了原先三個(gè)表箱才能實(shí)現(xiàn)的功能，為分布式光伏發(fā)電點(diǎn)節(jié)省了投入成本，并且縮短了各裝置之間互連的線纜距離，避免了長(zhǎng)距離的線纜敷設(shè)工程。同時(shí)，運(yùn)維人員也只需維護(hù)好一個(gè)表箱，大量減少了運(yùn)維工作，節(jié)省了運(yùn)行成本。

（2）該新型三合一裝置為分布式光伏項(xiàng)目節(jié)約了設(shè)備安裝調(diào)試時(shí)間成本。由于電能表之間及采集器和電能表之間的接線是提前統(tǒng)一安裝好的，現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試時(shí)，不需要像原來一樣在三個(gè)表箱之間安裝調(diào)試，降低了調(diào)試難度，促進(jìn)了分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行。

4 結(jié)語

綜上所述，低壓客戶三合一光伏表箱主要是利用將兩個(gè)電能表、一個(gè)采集器安裝在一個(gè)表箱內(nèi)，三個(gè)設(shè)備之間接線可以提前在表箱內(nèi)完成的原理，將表箱接線簡(jiǎn)單化，接線不需再經(jīng)過表箱外。該新型表箱有效節(jié)省了安裝調(diào)試經(jīng)濟(jì)成本、時(shí)間成本，運(yùn)行維護(hù)方便，且可以有效杜絕客戶竊取發(fā)電量情況的發(fā)生。該新型表箱主要適用于采用自發(fā)自用、余電上網(wǎng)方式的低壓客戶，具有普遍性，易于推廣。