家庭光伏電站接入系統(tǒng)方案

1、1家庭光伏電站接入系統(tǒng)方案21、接入系統(tǒng)一次方案 . 31.1本項目概況 . 31.1.1光伏電站概況 . 31.2一次接入系統(tǒng)方案 . 41.2.1接入電壓等級分析 . 41.2.2一次接入系統(tǒng)方案 . . 41.3主要電氣設(shè)備選型 . 61.3.1接入線路導線截面選擇 . 61.3.2斷路器配置 . 61.3.3逆變器配置 . 61.4電能質(zhì)量監(jiān)測要求 . 81.5光伏電站電氣主接線原則意見 . 92、二次接入系統(tǒng)方案 . 102.1系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置 . 102.1.1 220V 線路保護 . 102.1.2防孤島檢測及安全自動裝置 . . 102.2系統(tǒng)調(diào)度自動化 . 102.

2、2.1調(diào)度關(guān)系及調(diào)度管理 . . 102.2.2配置及要求 . . 102.2.3系統(tǒng)通信 . . 1131、接入系統(tǒng)一次方案光伏電站接入系統(tǒng)方案需結(jié)合電網(wǎng)規(guī)劃、 分布式電源規(guī)劃， 按 照就近分散接入，就地平衡消納的原則進行設(shè)計。1.1本項目概況1.1.1光伏電站概況家庭光伏電站位于鎮(zhèn)高新區(qū)石嶺新村房屋屋頂， 現(xiàn)有面積共計約 100平方米。本工程擬在房屋屋頂進行本項目建設(shè) , 該電站總裝機容 量為 4.95KW。1.1.2規(guī)模、并網(wǎng)方式及并網(wǎng)時間本工程光伏電站裝機總?cè)萘繛?4.95KW計劃于2013年8月份投 運。本工程所發(fā)電量由用戶自用，余電上網(wǎng)，發(fā)電系統(tǒng)性質(zhì)為用戶自 備電站。1.1.3發(fā)電

3、系統(tǒng)接線項目由1個4.95KW的并網(wǎng)發(fā)電單元，通過1臺5kW的光伏并網(wǎng) 逆變器完成直交轉(zhuǎn)換，就近設(shè)置。直流逆變?yōu)?220V 交流后，并入電 網(wǎng)。電站的接入系統(tǒng)具有唯一的電網(wǎng)接入點。1.2一次接入系統(tǒng)方案41.2.1接入電壓等級分析光伏電站接入電力系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)自身發(fā)電容量， 結(jié)合所在地區(qū)的供 電網(wǎng)絡(luò)， 綜合考慮待接入電壓等級電網(wǎng)的輸配電容量、 電能質(zhì)量等技 術(shù)要求。根據(jù)國家電網(wǎng)公司分布式電源接入配電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)規(guī)范 （ 2013版）第四條，裝機容量： 10千瓦及以下可接入 220 伏。對 于本工程整體容量為4.95KW的光伏電站，考慮就近原則整體接入 220V配電電網(wǎng)。1.2.2一次接入系統(tǒng)方案本工

4、程通過1回線路接入220V用戶配電箱，并網(wǎng)點所屬220V線 路為浮梁縣供電有限責任公司轄區(qū)10KV金嶺3線所接帶的石嶺新村 臺區(qū)，臺變?nèi)萘繛?00KVA供給大約100戶單門獨院用戶用電。一次 系統(tǒng)接線示意圖見圖1-1。本工程光伏發(fā)電電力通過新放1回220V線路接入該用戶220V配 電箱。新建線路采用電纜，長度約 30m,導線型號YJV-2*6mm。本方案產(chǎn)權(quán)分界點即并網(wǎng)點（POI）為光伏電站交流配電箱出口 開關(guān)下樁頭。5圖1-2一次系統(tǒng)接線示意圖380/220V架 空線公共連接點（石嶺新村臺區(qū)）典型設(shè)計方案：XGF380-Z-1接入位置：公用220KV架空線接入電壓等級：220KV并網(wǎng)容量：4

5、.95kW運營模式：自發(fā)自用/余量上網(wǎng)1220V架空線并網(wǎng)點產(chǎn)權(quán)分界點詩楊盛武家內(nèi)部負荷圖例光伏電站 斷路器1斷路器/負荷開關(guān)61.3主要電氣設(shè)備選型1.3.1接入線路導線截面選擇本工程光伏電站以220V電壓等級接入電網(wǎng)，并網(wǎng)線路最大負荷 電流約22.5A，線路長度約30m,以專線方式接入220V用戶配電箱， 進戶線采用型號為YJV-2*6mm銅芯交聯(lián)電纜。該線路可滿足本工程送 出、短路熱穩(wěn)定校核、電壓損失校驗的要求。1.3.2斷路器配置并網(wǎng)點應(yīng)安裝易操作， 具有明顯開斷指示、 具備開斷故障電流能 力的低壓開關(guān)。1.3.3逆變器配置（1）逆變器是影響光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟可靠運行的關(guān)鍵部件， 它

6、應(yīng)有以下功能來保證電站及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行：1） 最大功率跟蹤控制：太陽能電池的輸出功率會隨著日照強度 和太陽能電池表面的溫度改變而改變， 通過逆變器的調(diào)節(jié)使光伏陣列 輸出電壓趨近于最大功率點輸出電壓， 以保證光伏陣列在最大功率點 運行而獲得最大能源。2） 交流電源跟蹤技術(shù)：當電網(wǎng)供電端的電壓和頻率等參數(shù)在正 常范圍內(nèi)變化時 , 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出可跟蹤電網(wǎng)的電壓和頻 率、相位等的變化，隨時調(diào)整其交流輸出功率、交流輸出電流 （ 高次 諧波） 、頻率和相位，使之與電網(wǎng)相匹配。光伏系統(tǒng)中逆變器的輸出 電壓應(yīng)與電網(wǎng)相匹配， 光伏系統(tǒng)和電網(wǎng)接口處的電壓允許偏差應(yīng)符合7相關(guān)規(guī)定。3）并網(wǎng)逆變器必須具

7、有防孤島效應(yīng)的功能。孤島效應(yīng)是指當電 網(wǎng)因電氣故障、 誤操作或自然因素等原因中斷供電時， 光伏并網(wǎng)發(fā)電 系統(tǒng)未能及時檢測出停電狀態(tài)并切離電網(wǎng)， 使光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與周 圍的負載形成一個電力公司無法掌握的自給供電孤島。 一旦發(fā)生并網(wǎng) 光伏發(fā)電系統(tǒng)電網(wǎng)失壓時， 自控裝置將動作， 把光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開， 主動防止孤島效應(yīng)。目前，實現(xiàn)該功能可采取如下兩種方式：被動檢測： 電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位。當電網(wǎng)失電時，會 在電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位參數(shù)上，產(chǎn)生跳變信號，通過檢測跳 變信號來判斷電網(wǎng)是否失電。主動式檢測： 指對電網(wǎng)參數(shù)產(chǎn)生小干擾信號， 通過檢測反饋信號 來判斷電網(wǎng)是否失電， 其中一種方法就是

8、通過在并網(wǎng)電流中注入很小 的失真電流。 通過測量逆變器輸出的電流的相位和頻率， 采用正反饋 的方案，加大注入量。 從而在電網(wǎng)失電時， 能夠很快地檢測出異常值。每臺并網(wǎng)逆變器逆變后諧波畸變率應(yīng)滿足國家標準電能質(zhì)量 -公用電網(wǎng)諧波（GB/T14549-93）的規(guī)定。（ 2）并網(wǎng)保護裝置（或具有同等功能的電路） ：一般內(nèi)置在逆變 器中，在電網(wǎng)側(cè)和逆變器側(cè)發(fā)生異常時，應(yīng)迅速停止逆變器，確保電 網(wǎng)的安全。（ 3）根據(jù)電網(wǎng)需要，在光伏發(fā)電站內(nèi)安裝靜態(tài)或動態(tài)無功補償 裝置，以滿足其最大輸出功率及功率變化率不超過電網(wǎng)調(diào)度部門的給定值，并在電網(wǎng)故障和特殊運行方式時保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。8(4)為了保證電網(wǎng)和逆變器

9、安全可靠運行，逆變器與電網(wǎng)的有 效隔離及逆變器接地也十分重要。 電氣隔離一般采用變壓器， 形成與 電網(wǎng)供電線路之間明顯的分界點； 同時實現(xiàn)直流隔離， 使逆變器向電 網(wǎng)饋送的直流電流分量不超過其交流額定值的 0.5%。在三相輸出光 伏發(fā)電系統(tǒng)中，其接地方式可參照國際電工委員會規(guī)定的非接地 (I - T) 方式、單個保護接地 (T- T) 方式和變壓器中性線直接接地 (T-N) 方式。本工程采用用電設(shè)備的外殼通過保護線 (PE) 與接地點金屬性 連接 (T-N) 。1.4 電能質(zhì)量監(jiān)測要求太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件、 并網(wǎng)逆變器、 計量裝置及配電 系統(tǒng)組成， 由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的一些特點，

10、發(fā)電裝置接入電網(wǎng) 時對系統(tǒng)有一定不利影響。光伏電站投運后戶外三相四線電壓偏差、 電壓波動和閃變、諧波、三相電壓不平衡、間諧波等電能質(zhì)量指標應(yīng) 滿足 GB/T12325、GB/T12326、 GB/T14549、 GB/T15543、GB/T24337 等電能質(zhì)量國家標準規(guī)定， 注入電網(wǎng)的直流分量應(yīng)滿足 國家電網(wǎng)公 司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定的要求。分布式電源并網(wǎng)驗收時，應(yīng) 檢測并網(wǎng)點諧波。91.5光伏電站電氣主接線原則意見按照本報告推薦的一次接入系統(tǒng)方案，本工程以1回220V電纜線路接入用戶220V內(nèi)部匯流接線柱，光伏電站原則電氣主接線意見 如圖1-3所示。圖1-3本工程升壓站電氣主接線示意圖

11、接入220V電網(wǎng)1220V用戶內(nèi)部匯集接線柱10I1111IU-&111頁11fJ-I沖ii領(lǐng)1k w1r光 f. c tl鐘常33*/ I2、二次接入系統(tǒng)方案2.1系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置2.1.1 220V線路保護本方案并網(wǎng)點的斷路器應(yīng)具備短路瞬時、長延時保護功能和分勵脫 扣、欠壓脫扣功能，線路發(fā)生短路故障時，線路保護能快速動作，瞬時跳 開斷路器，滿足全線故障時快速可靠切除故障的要求。斷路器還應(yīng)具備反 映故障及運行狀態(tài)輔助接點。2.1.2防孤島檢測及安全自動裝置220V電壓等級不配置防孤島檢測及安全自動裝置，采用具備防孤島 能力的逆變器。逆變器必須具備快速監(jiān)測孤島且監(jiān)測到孤島后立即斷開與

12、 11電網(wǎng)連接的能力。2.2系統(tǒng)調(diào)度自動化2.2.1調(diào)度關(guān)系及調(diào)度管理本方案光伏電站模式為自發(fā)自用或余量上網(wǎng)，本光伏電站按景德鎮(zhèn)配 調(diào)一級調(diào)度設(shè)計。2.2.2配置及要求（1）遠動系統(tǒng)本方案暫只需要上傳發(fā)電量信息，并送至主管機構(gòu)，不配置獨立的遠 動系統(tǒng)。（2）電能量計量本運營模式為余量上網(wǎng)，除單套設(shè)置并網(wǎng)電能表外，還應(yīng)設(shè)置關(guān)口計 量雙向電能表。1）安裝位置并網(wǎng)電能表設(shè)在并網(wǎng)點，關(guān)口計量電能表設(shè)公用電網(wǎng)進戶線側(cè)。122）技術(shù)要求計費關(guān)口點按單表配置，電能表精度要求不低于0.5級，并且要求有關(guān)電流互感器、電壓互感器的精度需分別達到0.5S、0.5級。電能表采用靜止式多功能電能表，應(yīng)具備雙向有功和四象限無功計量功能、事件記錄 功能，應(yīng)具備電流、電壓、電量等信息米集和三相電流不平衡監(jiān)測功能， 配有標準通信接口，具備本地通信和通過電能信息采集終端遠程通信