1MW光伏并網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)方案

...wd......wd......wd...1MWp光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)方案目錄一、總體設(shè)計(jì)方案2二、系統(tǒng)組成3三、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)3四、設(shè)計(jì)過程44.1并網(wǎng)逆變器44.1.1性能特點(diǎn)簡(jiǎn)介44.1.2電路構(gòu)造54.1.3技術(shù)指標(biāo)54.1.4LCD液晶顯示及菜單簡(jiǎn)介64.1.5并網(wǎng)逆變器圖片154.2太陽(yáng)能電池組件154.3光伏陣列防雷匯流箱164.4直流防雷配電柜174.5系統(tǒng)接入電網(wǎng)設(shè)計(jì)184.6系統(tǒng)監(jiān)控裝置224.7環(huán)境監(jiān)測(cè)儀254.8系統(tǒng)防雷接地裝置26五、系統(tǒng)主要設(shè)備配置清單27六、系統(tǒng)原理框圖28七、參考案例29一、總體設(shè)計(jì)方案針對(duì)1MWp的太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)工程，我公司建議采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案，將系統(tǒng)分成10個(gè)100KW的并網(wǎng)發(fā)電單元，每個(gè)100KW的并網(wǎng)發(fā)電單元都接入10KV升壓站的0.4KV低壓配電柜，經(jīng)過0.4KV/10KV(1250KVA)變壓器升壓裝置，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并入10KV中壓交流電網(wǎng)。系統(tǒng)的電池組件選用180Wp(35V)單晶硅太陽(yáng)能電池組件，其工作電壓為35V，開路電壓約為45V。經(jīng)過計(jì)算，每個(gè)光伏陣列按照16塊電池組件串聯(lián)進(jìn)展設(shè)計(jì)，100KW的并網(wǎng)單元需配置10個(gè)光伏陣列，560塊電池組件,其功率為100.8KWp。那么整個(gè)1MWp并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)需配置5600塊180Wp電池組件，實(shí)際功率約為1.008MWp。為了減少光伏陣列到逆變器之間的連接線及方便日后維護(hù)，建議在室外配置光伏陣列防雷匯流箱，該匯流箱可直接安裝在電池支架上，每個(gè)匯流箱可接入6路光伏陣列，每100KW并網(wǎng)單元配置6臺(tái)匯流箱，整個(gè)1MWp并網(wǎng)系統(tǒng)需配置60臺(tái)光伏陣列防雷匯流箱。為了將每個(gè)100KW并網(wǎng)單元的6臺(tái)光伏陣列防雷匯流箱的直流輸出匯流后再接入SG100K3逆變器，系統(tǒng)需要配置4臺(tái)直流防雷配電柜，每個(gè)配電柜按照3個(gè)100KW直流配電單元進(jìn)展設(shè)計(jì)，分成3路直流輸出分別接至3臺(tái)SG100K3逆變器。整個(gè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)按照10個(gè)100KW的并網(wǎng)發(fā)電單元進(jìn)展設(shè)計(jì)，每個(gè)發(fā)電單元配置1臺(tái)SG100K3逆變器，整個(gè)1MWp系統(tǒng)需配置10臺(tái)SG100K3逆變器。每臺(tái)逆變器的交流輸出(AC380/220V,50Hz)分別接入10KV升壓站的0.4KV三相交流低壓配電柜。本系統(tǒng)需配置1套10KV升壓站，包含10kV主變(0.4/10KV,1250KVA)、10kV開關(guān)柜、0.4KV開關(guān)柜以及直流電源、二次控制柜等裝置，柜與柜之間通過銅排或電纜連接。其中，0.4KV開關(guān)柜應(yīng)配置10路三相交流低壓輸出接口(AC380/220V,50Hz)，通過電纜分別接至10臺(tái)SG100K3逆變器的交流輸出端，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)并網(wǎng)系統(tǒng)并入10KV中壓交流電網(wǎng)。綜上所述，本系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池組件、光伏陣列防雷匯流箱、直流防雷配電柜、光伏并網(wǎng)逆變器和10KV升壓站所組成。另外，系統(tǒng)應(yīng)配置1套監(jiān)控裝置，用來(lái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和工作參數(shù)。二、系統(tǒng)組成太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要組成如下：太陽(yáng)能電池組件及其支架；光伏陣列防雷匯流箱；直流防雷配電柜；光伏并網(wǎng)逆變器〔帶工頻隔離變壓器〕；10KV升壓站；系統(tǒng)的通訊監(jiān)控裝置；系統(tǒng)的防雷及接地裝置；土建、配電房等根基設(shè)施；系統(tǒng)的連接電纜及防護(hù)材料；三、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)本并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的制造、試驗(yàn)和驗(yàn)收可參考如下標(biāo)準(zhǔn)：GB/T191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T19939-2005光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求GB/T20046-2006光伏〔PV〕系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性〔IEC61727:2004,MOD〕GB/Z19964-2005光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定GB/T2423.1-2001電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試驗(yàn)A：低溫試驗(yàn)方法GB/T2423.2-2001電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試驗(yàn)B：高溫試驗(yàn)方法GB/T2423.9-2001電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試驗(yàn)Cb：設(shè)備用恒定濕熱試驗(yàn)方法GB4208外殼防護(hù)等級(jí)〔IP代碼〕〔equIEC60529:1998〕GB3859.2-1993半導(dǎo)體變流器應(yīng)用導(dǎo)那么GB/T14549-1993電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T15543-1995電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度四、設(shè)計(jì)過程4.1并網(wǎng)逆變器此次光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為10個(gè)100KW并網(wǎng)發(fā)電單元，每個(gè)100KW并網(wǎng)發(fā)電單元配置1臺(tái)型號(hào)為SG100K3并網(wǎng)逆變器，整個(gè)系統(tǒng)配置10臺(tái)SG100K3并網(wǎng)逆變器，組成1MWp并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。4.1.1性能特點(diǎn)簡(jiǎn)介SG100K3并網(wǎng)逆變器采用美國(guó)TI公司專用DSP控制芯片，主電路采用日本最先進(jìn)的智能功率IPM模塊組裝，運(yùn)用電流控制型PWM有源逆變技術(shù)和優(yōu)質(zhì)進(jìn)口高效隔離變壓器，可靠性高，保護(hù)功能齊全，且具有電網(wǎng)側(cè)高功率因數(shù)正弦波電流、無(wú)諧波污染供電等特點(diǎn)。該并網(wǎng)逆變器的主要性能特點(diǎn)如下：采用美國(guó)TI公司DSP芯片進(jìn)展控制；采用日本三菱公司第五代智能功率模塊〔IPM〕；太陽(yáng)電池組件最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)(MPPT)；50Hz工頻隔離變壓器，實(shí)現(xiàn)光伏陣列和電網(wǎng)之間的相互隔離；具有直流輸入手動(dòng)分?jǐn)嚅_關(guān)，交流電網(wǎng)手動(dòng)分?jǐn)嚅_關(guān)，緊急停機(jī)操作開關(guān)；具有先進(jìn)的孤島效應(yīng)檢測(cè)方案及具有完善的監(jiān)控功能；具有過載、短路、電網(wǎng)異常等故障保護(hù)及告警功能；寬直流輸入電壓范圍(450V～880V)，整機(jī)效率高達(dá)95%；人性化的LCD液晶界面，中英文菜單，通過按鍵操作，液晶顯示屏可顯示實(shí)時(shí)各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)故障數(shù)據(jù)、歷史故障數(shù)據(jù)、總發(fā)電量數(shù)據(jù)和歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)?？商峁┌≧S485或Ethernet〔以太網(wǎng)〕遠(yuǎn)程通訊接口。其中RS485遵循Modbus通訊協(xié)議；Ethernet〔以太網(wǎng)〕接口支持TCP/IP協(xié)議，支持動(dòng)態(tài)(DHCP)或靜態(tài)獲取IP地址；逆變器具有CE認(rèn)證資質(zhì)部門出具的CE安全證書。4.1.2電路構(gòu)造SG100K3并網(wǎng)逆變器主電路的拓?fù)錁?gòu)造如上圖所示，并網(wǎng)逆變電源通過三相半橋變換器，將光伏陣列的直流電壓變換為高頻的三相斬波電壓，并通過濾波器濾波變成正弦波電壓接著通過三相變壓器隔離升壓后并入電網(wǎng)發(fā)電。為了使光伏陣列以最大功率發(fā)電，在直流側(cè)參加了先進(jìn)的MPPT算法。4.1.3技術(shù)指標(biāo)型號(hào)SG100K3隔離方式工頻變壓器最大太陽(yáng)電池陣列功率110KWp最大陣列開路電壓880Vdc太陽(yáng)電池最大功率點(diǎn)跟蹤〔MPPT〕范圍480Vdc～820Vdc最大陣列輸入電流250AMPPT精度>99％額定交流輸出功率100KW總電流波形畸變率<3%〔額定功率時(shí)〕功率因數(shù)>0.99最大效率96.2%歐洲效率95.2%允許電網(wǎng)電壓范圍〔三相〕330V～4允許電網(wǎng)頻率范圍47～51.5Hz夜間自耗電<30W保護(hù)功能極性反接保護(hù)、短路保護(hù)、孤島效應(yīng)保護(hù)、過熱保護(hù)、過載保護(hù)等通訊接口RS485或以太網(wǎng)〔選配〕使用環(huán)境溫度－20℃～＋40使用環(huán)境濕度0～95%，不結(jié)露冷卻方式風(fēng)冷噪音≤60dB尺寸〔深×寬×高〕770×1020×1900防護(hù)等級(jí)IP20〔室內(nèi)〕電網(wǎng)監(jiān)控按照UL1741標(biāo)準(zhǔn)4.1.4LCD液晶顯示及菜單簡(jiǎn)介SG100K3光伏并網(wǎng)逆變電源智能化程度高，每天自動(dòng)啟停工作，無(wú)需人為控制。在逆變電源的最上端有3個(gè)主要狀態(tài)顯示LED燈，LCD面板上有5個(gè)LED燈和6個(gè)按鍵〔如以以下圖所示〕，通過這些指示燈和按鍵可知道逆變電源的工作狀態(tài)并對(duì)逆變器進(jìn)展控制。逆變電源采用LCD液晶顯示〔如以以下圖所示〕，為了更好進(jìn)展人機(jī)界面交互操作，面板上設(shè)置了6個(gè)按鍵，5個(gè)運(yùn)行指示燈?！?〕按鍵操作介紹按鍵的功能，如下表所示：按鍵功能ESC返回、完畢向上選擇待設(shè)置值/參數(shù)設(shè)置時(shí)增加設(shè)定值▼向下選擇待設(shè)置值/參數(shù)設(shè)置時(shí)減少設(shè)定值向左選擇待設(shè)置值向右選擇待設(shè)置值ENTER確認(rèn)進(jìn)入菜單確認(rèn)設(shè)置值注：按任一鍵，液晶的背光燈亮持續(xù)2分鐘?！?〕LED指示燈說明LED燈含義POWER逆變電源工作電源燈(控制板開場(chǎng)工作)RUN并網(wǎng)運(yùn)行燈(并網(wǎng)發(fā)電，燈亮)STOP停頓并網(wǎng)FAULT故障燈(出現(xiàn)故障，燈亮)COM通訊測(cè)試燈(通訊正常，燈亮)在LCD面板的上方有POWER,RUN,FAULT3個(gè)狀態(tài)指示燈，在下方有1個(gè)STOP緊急停機(jī)按鈕，3個(gè)指示燈的含義與LCD面板上的指示燈含義一樣，STOP為緊急停機(jī)按鈕，當(dāng)用戶需要緊急停機(jī)時(shí)按下此按鈕，效果如同在LCD操作下關(guān)機(jī)，系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)，此時(shí)STOP燈亮。〔3〕液晶顯示界面介紹液晶控制板上電后顯示界面說明：顯示產(chǎn)品公司名稱、產(chǎn)品名稱。主界面說明：顯示當(dāng)前的直流輸入電流和電壓、三相交流輸出電流和電壓、交流輸出功率、運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)前運(yùn)行時(shí)間。主菜單界面說明：為了了解并網(wǎng)逆變電源的詳細(xì)信息以及對(duì)其進(jìn)展控制和運(yùn)行參數(shù)設(shè)置，特設(shè)計(jì)此菜單。其包括：參數(shù)信息、故障信息、啟?？刂啤?shù)設(shè)置。通過▼鍵進(jìn)展選擇。運(yùn)行信息子界面說明：在主菜單界面中當(dāng)箭頭指向“參數(shù)信息〞并按ENTER鍵后，可得到詳細(xì)的參數(shù)信息。其包括：輸出功率、交流電壓、交流電流、電網(wǎng)頻率、陣列電壓、陣列電流、機(jī)內(nèi)溫度和較少二氧化碳排放量等信息。運(yùn)行信息還包括日輸出功率曲線圖：直坐標(biāo)是當(dāng)天的時(shí)間，縱坐標(biāo)是輸出功率占總功率100KW的百分比。日發(fā)電量柱狀圖:直坐標(biāo)是當(dāng)天的時(shí)間，縱坐標(biāo)是輸出能量占總100KWH的百分比。故障信息子界面說明：在主菜單界面中當(dāng)箭頭指向“故障信息〞并按ENTER鍵后，可進(jìn)入此界面。其包括：當(dāng)前故障信息和歷史故障信息。有如下的故障：直流過壓、直流欠壓、直流過流、交流過壓、交流欠壓、交流過流、頻率異常、孤島效應(yīng)、溫度異常、DSP異常、接地異常、模塊異常、通訊異常。系統(tǒng)保存最近的20條故障的名稱和時(shí)間。啟停控制子界面說明：在主菜單界面中當(dāng)箭頭指向“啟?？刂屁暡碋NTER鍵后，可進(jìn)入此界面。其包括：開機(jī)和關(guān)機(jī)控制。通過ENTER鍵進(jìn)展開關(guān)機(jī)。參數(shù)密碼確認(rèn)界面說明：為防止非用戶對(duì)并網(wǎng)逆變器的參數(shù)進(jìn)展修改，參數(shù)設(shè)置需通過密碼認(rèn)證。默認(rèn)的密碼為：1111。參數(shù)設(shè)置調(diào)整界面說明：在參數(shù)設(shè)置密碼確認(rèn)屏中輸入正確密碼后并按ENTER鍵即可進(jìn)入此界面。其包括：語(yǔ)言設(shè)置、時(shí)鐘調(diào)整、發(fā)電量補(bǔ)償、恢復(fù)出廠值。語(yǔ)言設(shè)置界面說明：通過此界面設(shè)置可以進(jìn)展中英文和西班牙文的切換顯示。時(shí)間調(diào)整界面說明：時(shí)鐘顯示與當(dāng)前時(shí)間不一致時(shí)，通過按鍵調(diào)整時(shí)間從而與當(dāng)前時(shí)間一致。發(fā)電量補(bǔ)償界面說明：發(fā)電量補(bǔ)償用來(lái)補(bǔ)償，顯示的總發(fā)電量與專用電表不一致的局部，通過▼鍵可選擇＋或－補(bǔ)償量。此界面按ENTER鍵后會(huì)顯示“補(bǔ)償完畢！〞?；謴?fù)出廠值界面說明：恢復(fù)出廠值用來(lái)清空歷史故障記錄和發(fā)電量記錄。需輸入密碼，默認(rèn)值為1111。串口調(diào)整界面說明：通過此界面來(lái)設(shè)置占號(hào)和波特率。校正參數(shù)設(shè)置屏說明：當(dāng)實(shí)際測(cè)量參數(shù)與液晶顯示參數(shù)不一致時(shí)，需要在此屏進(jìn)展調(diào)整，用戶可以將真實(shí)測(cè)量值輸入，供內(nèi)部校正系數(shù)用。保護(hù)參數(shù)設(shè)置屏說明：此軟件版本暫無(wú)保護(hù)參數(shù)設(shè)置。密碼錯(cuò)誤提示屏說明：當(dāng)用戶輸入錯(cuò)誤密碼時(shí)此界面會(huì)出現(xiàn)。設(shè)置完畢提示屏說明：當(dāng)用戶設(shè)置完畢后此界面會(huì)出現(xiàn)。4.1.5并網(wǎng)逆變器圖片4.2太陽(yáng)能電池組件目前在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，特別是在大型光伏電站中，普遍選用具有較大功率的太陽(yáng)能電池組件，本系統(tǒng)可選用單塊180Wp〔35V〕單晶硅太陽(yáng)能電池組件，其工作電壓為35V，開路電壓約為45V。當(dāng)然，也可選用其它類型的太陽(yáng)能電池組件。SG100K3并網(wǎng)逆變器的直流工作電壓范圍為：450Vdc～880Vdc，最正確直流電壓工作點(diǎn)為：560Vdc。經(jīng)過計(jì)算:560V/35V=16,得出：每個(gè)光伏陣列可采用16塊電池組件串聯(lián)。每個(gè)光伏陣列的峰值工作電壓：560V，開路電壓：720V，滿足逆變器的工作電壓范圍。對(duì)于每個(gè)100KW并網(wǎng)發(fā)電單元，需要配置560塊180Wp電池組件，組成10個(gè)光伏陣列。整個(gè)1MWp并網(wǎng)系統(tǒng)需配置5600塊180Wp電池組件。每個(gè)光伏陣列的原理接線圖如以以下圖所示：4.3光伏陣列防雷匯流箱為了減少光伏陣列到逆變器之間的連接線及方便日后維護(hù)，本系統(tǒng)在室外配置光伏陣列防雷匯流箱，該匯流箱可直接安裝在電池支架上。光伏陣列防雷匯流箱(型號(hào):SPVCB-6)的性能特點(diǎn)如下：戶外壁掛式安裝，防水、防銹、防曬，滿足室外安裝使用要求；可同時(shí)接入6路光伏陣列，每路光伏陣列的最大允許電流為10A；光伏陣列的最大開路電壓值為DC900V；每路光伏陣列配有光伏專用高壓直流熔絲進(jìn)展保護(hù)，其耐壓值為DC1000V；直流輸出母線的正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間配有光伏專用高壓防雷器，防雷器采用菲尼克斯品牌；直流輸出母線端配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲鳎瑪嗦菲鞑捎肁BB品牌；光伏陣列防雷匯流箱的電氣原理框圖如以以下圖所示：每個(gè)100KW并網(wǎng)單元配置6臺(tái)匯流箱，整個(gè)1MWp并網(wǎng)系統(tǒng)需配置60臺(tái)光伏陣列防雷匯流箱。4.4直流防雷配電柜太陽(yáng)電池陣列通過光伏陣列防雷匯流箱在室外進(jìn)展匯流后，通過電纜接至配電房的直流防雷配電柜再進(jìn)展一次總匯流，每個(gè)100KW并網(wǎng)單元配置6臺(tái)光伏陣列防雷匯流箱。每臺(tái)直流防雷配電柜按照3個(gè)100KW直流配電單元進(jìn)展設(shè)計(jì)，每個(gè)直流配電單元接入6臺(tái)光伏陣列防雷匯流箱，匯流后接至SG100K3逆變器。整個(gè)并網(wǎng)系統(tǒng)需配置4臺(tái)直流防雷配電柜。直流防雷配電柜的電氣原理接線圖如以以下圖所示：直流防雷配電柜的每個(gè)配電單元都具有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲鳌⒎婪炊O管和防雷器。斷路器選用ABB品牌，防雷器選用菲尼克斯品牌。4.5系統(tǒng)接入電網(wǎng)設(shè)計(jì)〔1〕系統(tǒng)概述本系統(tǒng)采用的SG100K3并網(wǎng)逆變器適合于直接并入三相低壓交流電網(wǎng)〔AC380V/50Hz〕，由于整個(gè)系統(tǒng)需要并入10KV的交流中壓電網(wǎng)，所以本系統(tǒng)需配置1套10KV升壓站，該升壓站主要包含10KV主變(0.4/10KV,1250KW)、10KV開關(guān)柜、0.4KV開關(guān)柜以及直流電源、二次控制柜等裝置。系統(tǒng)配置10臺(tái)SG100K3并網(wǎng)逆變器的交流輸出直接接入變電站的0.4KV開關(guān)柜，經(jīng)交流低壓母線匯流后通過10KV主變(0.4/10KV,1MWp)并入10KV中壓交流電網(wǎng)，從而最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的并網(wǎng)發(fā)電功能。本系統(tǒng)的10KV中壓交流電網(wǎng)電氣原理框圖如下：〔2〕重要單元的選擇①10/0.4KV配電變壓器的保護(hù)10/0.4KV配電變壓器的保護(hù)配置采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器組合的保護(hù)配置，既可提供額定負(fù)荷電流，又可斷開短路電流，并具備開合空載變壓器的性能，能有效保護(hù)配電變壓器。系統(tǒng)中采用的負(fù)荷開關(guān),通常為具有接通、隔斷和接地功能的三工位負(fù)荷開關(guān)。變壓器饋線間隔還增加高遮斷容量后備式限流熔斷器來(lái)提供保護(hù)。這是一種簡(jiǎn)單、可靠而又經(jīng)濟(jì)的配電方式。開合空載變壓器的性能好。本系統(tǒng)中10KV接入配電的負(fù)荷為1MWp的10/0.4KV配電變壓器，其空載電流一般為額定電流的2%左右。有效保護(hù)配電變壓器，特別是對(duì)于油浸變壓器，采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式限流熔斷器比采用斷路器更為有效，有時(shí)后者甚至并不能起到有效的保護(hù)作用。有關(guān)資料說明，當(dāng)油浸變壓器發(fā)生短路故障時(shí)，電弧產(chǎn)生的壓力升高和油氣化形成的氣泡會(huì)占據(jù)原屬于油的空間，油會(huì)將壓力傳給變壓器油箱體，隨短路狀態(tài)的繼續(xù)，壓力進(jìn)一步上升，致使油箱體變形和開裂。為了不破壞油箱體，必須在20ms內(nèi)切除故障。如采用斷路器，因有繼電保護(hù)再加上自身動(dòng)作時(shí)間和熄弧時(shí)間，其全開斷時(shí)間一般不會(huì)少于60ms，這就不能有效地保護(hù)變壓器。而高遮斷容量后備式限流熔斷器具有速斷功能，加上其具有限流作用，可在10ms之內(nèi)切除故障并限制短路電流，能夠有效地保護(hù)變壓器。因此，應(yīng)采用高遮斷容量后備式限流熔斷器而盡量不用斷路器來(lái)保護(hù)電器，即便負(fù)荷為干式變壓器，因熔斷器保護(hù)動(dòng)作快，也比用斷路器好。從繼電保護(hù)的配合來(lái)講，在大多數(shù)情況下，沒有必要在接入柜中采用斷路器，這是因?yàn)?0KV配電網(wǎng)絡(luò)的首端斷路器(即110kV或220kV變電站的10KV饋出線斷路器)的保護(hù)設(shè)置一般為：速斷保護(hù)的時(shí)間為0s，過流保護(hù)的時(shí)間為0.5s，零序保護(hù)的時(shí)間為0.5s。假設(shè)環(huán)網(wǎng)柜中采用斷路器，即使整定時(shí)間為0s動(dòng)作，由于斷路器固有動(dòng)作時(shí)間分散，也很難保證環(huán)網(wǎng)柜中的斷路器而不是上一級(jí)斷路器首先動(dòng)作。高遮斷容量后備式限流熔斷器可對(duì)其后所接設(shè)備，如電流互感器、電纜等都可提供保護(hù)。高遮斷容量后備式限流熔斷器的保護(hù)范圍可在最小熔化電流(通常為熔斷器額定電流的2～3倍)到最大開斷容量之間。限流熔斷器的電流-時(shí)間特性，一般為陡峭的反時(shí)限曲線，短路發(fā)生后，可在很短的時(shí)間內(nèi)熔斷，切除故障。如果采用斷路器作保護(hù)。必定使其它電器如電纜、電流互感器、變壓器套管等元件的熱穩(wěn)定要求大幅度提高，加大了電器設(shè)備的造價(jià)，增大工程費(fèi)用。在這里，同時(shí)需要注意在采用負(fù)荷開關(guān)加高遮斷容量后備式熔斷器組合時(shí)，兩者之間要很好地配合，當(dāng)熔斷器非三相熔斷時(shí)，熔斷器的撞針要使負(fù)荷開關(guān)立即聯(lián)跳，防止缺相運(yùn)行。②高遮斷容量后備式限流熔斷器的選擇由于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的造價(jià)昂貴，在發(fā)生線路故障時(shí)，要求線路切斷時(shí)間短，以保護(hù)設(shè)備。熔斷器的特性及使用作為線路保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析。選用性能優(yōu)良的熔斷器，如美國(guó)S＆C公司的熔斷器及熔絲，該類產(chǎn)品具有如下特性：具有準(zhǔn)確的時(shí)間-電流特性〔可提供準(zhǔn)確的始熔曲線和熔斷曲線〕；有良好的抗老化能力；到達(dá)熔斷值時(shí)能夠快速熔斷；要有良好的切斷故障電流能力，可有效切斷故障電流根據(jù)以上特性，可以把該熔斷器作為線路保護(hù)，和并網(wǎng)逆變器以及整個(gè)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的保護(hù)使用，并通過選擇適宜的熔絲曲線和配合，實(shí)現(xiàn)上級(jí)熔斷器與下級(jí)熔斷器及熔斷器與變電站保護(hù)之間的配合。線路安裝熔斷器保護(hù)后，為了實(shí)現(xiàn)熔斷器保護(hù)與變電站內(nèi)線路保護(hù)之間的配合，必須對(duì)站內(nèi)線路保護(hù)的電流定值和時(shí)間做出調(diào)整，把線路電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間延時(shí)0.1s，過電流時(shí)間取0.5s，保護(hù)定值做如下調(diào)整：根據(jù)線路負(fù)荷情況選定熔絲大小，根據(jù)熔絲的熔斷曲線，選擇熔絲在0.5s以內(nèi)熔斷的電流值，作為線路的過電流保護(hù)定值，核對(duì)該定值能可靠躲過線路最大負(fù)荷并在最小運(yùn)行方式下，線路末端兩相短路時(shí)有足夠的靈敏度〔該靈敏系數(shù)≥1.5時(shí)，過流保護(hù)定值即為合格〕。在滿足以上條件的前提下適當(dāng)提高線路過電流保護(hù)定值，以保證故障電流到達(dá)過電流定值時(shí)，熔絲熔斷，而斷路器不需要跳閘。根據(jù)該熔絲熔斷曲線，選擇熔絲在0.1s以內(nèi)熔斷的電流值，作為線路的電流速斷保護(hù)定值，核對(duì)該定值在最小運(yùn)行方式下，10KV母線兩相短路時(shí)的靈敏度〔該靈敏系數(shù)≥2時(shí)，速斷值即為合格〕。在滿足以上條件的前提下適當(dāng)提高線路速斷保護(hù)定值，以保證故障電流到達(dá)速斷定值時(shí)，熔絲熔斷，變電站斷路器不跳閘。對(duì)于10KV線路保護(hù)，?3-110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程?要求：除極少數(shù)有穩(wěn)定問題的線路外，線路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間以保護(hù)電力設(shè)備的安全和滿足規(guī)程要求的選擇性為主要依據(jù)，不必要求速動(dòng)保護(hù)快速切除故障。通過選用性能優(yōu)良的熔斷器，能夠大大提高線路在故障時(shí)的反響速度，降低事故跳閘率，更好地保護(hù)整個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。〔3〕中壓防雷保護(hù)單元該中壓防雷保護(hù)單元選用復(fù)合式過電壓保護(hù)器，可有效限制大氣過電壓及各種真空斷路器引起的操作過電壓，對(duì)相間和相對(duì)地的過電壓均能起到可靠的限制作用。該復(fù)合式過電壓保護(hù)器不但能保護(hù)截流過電壓、屢次重燃過電壓及三一樣時(shí)開斷過電壓，而且能保護(hù)雷電過電壓。過電壓保護(hù)器采用硅橡膠復(fù)合外套整體模壓一次成形，外形美觀，引出線采用硅橡膠高壓電纜，除四個(gè)線鼻子為裸導(dǎo)體外，其他局部被絕緣體封閉，故用戶在安裝時(shí)，無(wú)需考慮它的相間距離和對(duì)地距離。該產(chǎn)品可直接安裝在高壓開關(guān)柜的底盤或互感器室內(nèi)。安裝時(shí)，只需將標(biāo)有接地符號(hào)單元的電纜接地外，其余分別接A、B、C三相即可。設(shè)置自控接入裝置對(duì)消除諧振過電壓也具有一定作用。當(dāng)諧振過電壓幅值高至危害電氣設(shè)備時(shí)，該防雷模塊接入電網(wǎng)，電容器增大主回路電容，有利于破壞諧振條件，電阻阻尼震蕩，有利于降低諧振過電壓幅值。所以可以在高次諧波含量較高的電網(wǎng)中工作，適應(yīng)的電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境更廣。另外，該防雷單元可增設(shè)自動(dòng)控制設(shè)備，如放電記錄器，清晰掌控工作動(dòng)作狀況?？梢耘渲米詣?dòng)脫離裝置，當(dāng)設(shè)備過壓或處于故障時(shí)，脫離開電網(wǎng)，確保正常運(yùn)行。〔4〕中壓電能計(jì)量表中壓電能計(jì)量表是真正反響整個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的計(jì)量裝置，其準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性十分重要。采用性能優(yōu)良的高精度電能計(jì)量表至關(guān)重要。為保證發(fā)電數(shù)據(jù)的安全，建議在高壓計(jì)量回路同時(shí)裝一塊機(jī)械式計(jì)量表，作為IC式電能表的備用或參考。該電表不僅要有優(yōu)越的測(cè)量技術(shù)，還要有非常高的抗干擾能力和可靠性。同時(shí)，該電表還可以提供靈活的功能：顯示電表數(shù)據(jù)、顯示費(fèi)率、顯示損耗〔ZV〕、狀態(tài)信息、警報(bào)、參數(shù)等。此外，顯示的內(nèi)容、功能和參數(shù)可通過光電通訊口用維護(hù)軟件來(lái)修改。通過光電通訊口，還可以處理報(bào)警信號(hào)，讀取電表數(shù)據(jù)和參數(shù)。【注】對(duì)于本系統(tǒng)的10KV變電站，應(yīng)由專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)展設(shè)計(jì)。4.6系統(tǒng)監(jiān)控裝置采用高性能工業(yè)控制PC機(jī)作為系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)，配置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)多機(jī)版監(jiān)控軟件，采用RS485通訊方式，連續(xù)每天24小時(shí)不連續(xù)對(duì)所有并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)展監(jiān)測(cè)。(1)監(jiān)控主機(jī)的照片和系統(tǒng)特點(diǎn)如下：嵌入式低功耗Eden處理器；帶LCD/CRTVGA；以太網(wǎng)口；RS232/RS485通訊接口；USB2.0；256M內(nèi)存(可升級(jí))；40G筆記本硬盤(可升級(jí))；工控機(jī)和所有光伏并網(wǎng)逆變器之間的通訊采用RS485總線通訊方式。(2)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)軟件可連續(xù)記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)如下：實(shí)時(shí)顯示電站的當(dāng)前發(fā)電總功率、日總發(fā)電量、累計(jì)總發(fā)電量、累計(jì)CO2總減排量以及每天發(fā)電功率曲線圖。可查看每臺(tái)逆變器的運(yùn)行參數(shù)，主要包括：A、直流電壓B、直流電流C、直流功率D、交流電壓E、交流電流F、逆變器機(jī)內(nèi)溫度G、時(shí)鐘H、頻率J、當(dāng)前發(fā)電功率K、日發(fā)電量L、累計(jì)發(fā)電量M、累計(jì)CO2減排量N、每天發(fā)電功率曲線圖監(jiān)控所有逆變器的運(yùn)行狀態(tài)，采用聲光報(bào)警方式提示設(shè)備出現(xiàn)故障，可查看故障原因及故障時(shí)間，監(jiān)控的故障信息至少包括以下內(nèi)容：A、電網(wǎng)電壓過高；B、電網(wǎng)電壓過低；C、電網(wǎng)頻率過高；D、電網(wǎng)頻率過低；E、直流電壓過高；F、逆變器過載；G、逆變器過熱；H、逆變器短路；I、散熱器過熱；J、逆變器孤島；K、DSP故障；L、通訊失敗；(3)監(jiān)控軟件具有集成環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，主要包括日照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向、室外和室內(nèi)環(huán)境溫度和電池板溫度等參量。(4)監(jiān)控裝置可每隔5分鐘存儲(chǔ)一次電站所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，可連續(xù)存儲(chǔ)20年以上的電站所有的運(yùn)行數(shù)據(jù)和所有的故障紀(jì)錄。(5)可提供中文和英文兩種語(yǔ)言版本。(6)可長(zhǎng)期24小時(shí)不連續(xù)運(yùn)行在中文WINDOWS2000，XP操作系統(tǒng)。(7)監(jiān)控主機(jī)同時(shí)提供對(duì)外的數(shù)據(jù)接口，即用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)方式，異地實(shí)時(shí)查看整個(gè)電源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)。(8)顯示單元可采用大液晶電視，具有非常好的展示效果，以以下圖是本公司的并網(wǎng)逆變器的監(jiān)控界面：4.7環(huán)境監(jiān)測(cè)儀本系統(tǒng)配置1套環(huán)境監(jiān)測(cè)