光伏發(fā)電接入油田鉆采供電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1光伏發(fā)電接入油田鉆采供電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范1范圍本文件規(guī)定了兆瓦級以下光伏發(fā)電裝置(簡稱裝置)接入35kV及以下油田鉆采供電系統(tǒng)的系統(tǒng)架凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T19964—2024光伏發(fā)電站接入電力系GB/T16895.32低壓電氣裝置第7-712部分：特殊裝置或場所的要求太陽能光伏(PV)電源系統(tǒng)GB/T19862電能質(zhì)量監(jiān)測設備通用要求GB/T20321—2023離網(wǎng)型風能、太陽能發(fā)電系統(tǒng)用逆變器GB/T24337電能質(zhì)量：公用電網(wǎng)間諧波GB/T29319—2024光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)GB/T30427—2013并網(wǎng)光伏發(fā)電專用逆變器技術(shù)要求和試驗GB/T31999—2015光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)特性評價技術(shù)規(guī)范光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)要求光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器檢測技術(shù)規(guī)范光伏發(fā)電站逆變器檢修維護規(guī)程分布式電源接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定3術(shù)語和定義遙測telemetry2遙控telecomand運行監(jiān)控中心通過通信網(wǎng)絡控制光伏發(fā)電裝置運行模式。遙信remotesensing光伏發(fā)電裝置的狀態(tài)量參數(shù)進行測量，并傳輸至運行監(jiān)控中心進行記錄、顯示和處理運行監(jiān)控中心。光伏逆變器photovoltaic(PV)inverter用于實現(xiàn)將光伏直流輸入轉(zhuǎn)換為交流輸出的變換器。光伏直流變換器photovoltaic(PV)DC/D用于實現(xiàn)將光伏不穩(wěn)定直流輸入轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定直流輸出的變換器。并網(wǎng)型gridconnectedtype與電網(wǎng)相連，光伏發(fā)電與電網(wǎng)之間具備電能雙向流動的供電系統(tǒng)。與電網(wǎng)脫離，光伏發(fā)電與電網(wǎng)無電能雙向流動的供電系統(tǒng)。交流并網(wǎng)點pointofconnectioninACgrid多臺光伏逆變器的輸出匯總點。直流母線DCbus直流電源輸出與交流負載輸入的直流匯總點。4符號和縮略語下列符號、代號和縮略語適用于本文件。AC:交流DC:直流PCS:儲能變流器RTU:遠程終端單元5分類與系統(tǒng)組成5.1分類5.1.1按照光伏發(fā)電接入母線電壓形式分類光伏發(fā)電接入油田鉆采供電系統(tǒng)可分為：a)直流母線接入式見圖1,光伏組件通過光伏直流變換器輸出匯流接入油田鉆采供電系統(tǒng)；b)交流母線接入式，光伏組件通過光伏逆變器輸出匯流至交流并網(wǎng)點，接入油田鉆采供電系統(tǒng)。直流母線直流母線泵機類負載變頻器通信網(wǎng)絡交流負載逆變器)4G或5G通訊無線通信遠程監(jiān)控中心整流單元光伏直流變換器光伏組件直流變換器儲能單元1n4n(圖3離網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)架構(gòu)圖5.2系統(tǒng)組成5.2.1直流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)組成對于光伏發(fā)電直流接入式的油田鉆采供電系統(tǒng)，包括以下部分：a)光伏組件，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換；b)光伏直流變換器，將光伏組件不穩(wěn)定的直流電壓轉(zhuǎn)換為供電系統(tǒng)穩(wěn)定的直流母線電壓；c)儲能單元，用于抑制油田鉆采供電系統(tǒng)中泵機類負載引起直流母線波動而配置的儲能部件，宜采用超級電容、功率型鋰離子電池等功率型儲能元件；d)雙向直流變換器，用于實現(xiàn)儲能單元與直流母線之間雙向直流變換；e)PWM整流單元，實現(xiàn)供電系統(tǒng)直流母線與電網(wǎng)之間能量雙向轉(zhuǎn)換；f)變頻器，用于控制泵機類負載；g)逆變器，用于將直流母線電壓轉(zhuǎn)換為交流負載所需的交流供電輸出；h)遠程監(jiān)控中心，油田鉆采供電系統(tǒng)的中央控制中心；i)RTU,用于實現(xiàn)對供電系統(tǒng)各設備進行遙測、遙信、遙控。其中，總控RTU用于實現(xiàn)遠程監(jiān)控中心與各設備RTU之間遙測、遙信、遙控信息傳輸；j)無線通信模塊，用于實現(xiàn)遠程監(jiān)控中心與供電系統(tǒng)遠程無線通信的模塊。5.2.2并網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)組成對于光伏發(fā)電接入的并網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)，包括以下部分：a)光伏組件，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換；b)光伏逆變器，將光伏組件不穩(wěn)定的直流電壓轉(zhuǎn)換為供電系統(tǒng)并網(wǎng)點穩(wěn)定的交流電壓；c)儲能單元，用于抑制油田鉆采供電系統(tǒng)中泵機類負載引起直流母線波動而配置的儲能部件，宜采用超級電容、功率型鋰離子電池等功率型儲能元件；d)儲能變流器(PCS),用于實現(xiàn)儲能單元與并網(wǎng)點之間雙向功率變換；e)PWM整流單元，實現(xiàn)供電系統(tǒng)直流母線與電網(wǎng)之間能量雙向轉(zhuǎn)換；f)并網(wǎng)變壓器，用于實現(xiàn)與電網(wǎng)之間升壓變換和電氣隔離；5g)變頻器，用于控制泵機類負載；h)逆變器，用于將直流母線電壓轉(zhuǎn)換為交流負載所需的交流供電輸出；i)遠程監(jiān)控中心，油田鉆采供電系統(tǒng)的中央控制中心；j)RTU,用于實現(xiàn)對供電系統(tǒng)各設備進行遙測、遙信、遙控。其中，總控RTU用于實現(xiàn)遠程監(jiān)控中心與各設備RTU之間遙測、遙信、遙控信息傳輸；k)無線通信模塊，用于實現(xiàn)遠程監(jiān)控中心與供電系統(tǒng)遠程無線通信的模塊。5.2.3離網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)組成對于光伏發(fā)電接入的離網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)，包括以下部分：a)光伏組件，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換；b)光伏逆變器，將光伏組件不穩(wěn)定的直流電壓轉(zhuǎn)換為供電系統(tǒng)并網(wǎng)點穩(wěn)定的交流電壓；c)儲能單元，用于抑制油田鉆采供電系統(tǒng)中泵機類負載引起直流母線波動而配置的儲能部件，宜采用超級電容、功率型鋰離子電池等功率型儲能元件；d)儲能變流器(PCS),用于實現(xiàn)儲能單元與并網(wǎng)點之間雙向功率變換；e)PWM整流單元，實現(xiàn)供電系統(tǒng)直流母線與電網(wǎng)之間能量雙向轉(zhuǎn)換；f)變頻器，用于控制泵機類負載；g)遠程監(jiān)控中心，油田鉆采供電系統(tǒng)的中央控制中心；h)RTU,用于實現(xiàn)對供電系統(tǒng)各設備進行遙測、遙信、遙控。其中，總控RTU用于實現(xiàn)遠程監(jiān)控中心與各設備RTU之間遙測、遙信、遙控信息傳輸；i)無線通信模塊，用于實現(xiàn)遠程監(jiān)控中心與供電系統(tǒng)遠程無線通信的模塊。6技術(shù)要求6.1環(huán)境條件光伏發(fā)電接入的油田鉆采供電系統(tǒng)在下列環(huán)境條件下應能連續(xù)、可靠地工作：——環(huán)境溫度為-10℃~+40℃;一—空氣相對濕度小于85%(在空氣溫度為20℃±5℃時),無凝露；——海拔高度不超過1000m;一—運行地點無導電、爆炸塵埃，沒有腐蝕金屬或破壞絕緣的氣體；——無劇烈震動沖擊。6.2功能要求6.2.1運行適應性光伏發(fā)電接入的油田鉆采供電系統(tǒng)應能適應以下運行工況：a)對于直流接入式和離網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏直流變換器和光伏逆變器具有自動調(diào)節(jié)功能，當輸入直流電壓在額定值的85%~120%范圍變化時，其輸出端電壓變化范圍不超過額定值的±5%;b)對于并網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓在90%~110%標稱電壓之間時，光伏逆變器應能正常運行；c)對于并網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)，并網(wǎng)點頻率在49.5Hz~50.2Hz范圍之內(nèi)時，光伏逆變器應能正常運行；對于離網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)，并網(wǎng)點頻率在49.5Hz~50.5Hz范圍之內(nèi)時，光伏逆變器應能正常運行。66.2.2保護光伏發(fā)電接入的油田鉆采供電系統(tǒng)應具備以下保護功能：a)輸入反接保護，當輸入端正、負極接反時，逆變器應有防護功能；b)輸入欠壓保護，當直流輸入端電壓低于欠壓點時，光伏逆變器或光伏直流變換器應自動關閉輸出并發(fā)出欠壓告警；當直流輸入端電壓高于欠壓恢復后，應能自動恢復對負載的供電并自動消除欠壓告警；c)輸入過壓保護，當直流輸入端電壓高于過壓點時，光伏逆變器或光伏直流變換器應自動關閉輸出并發(fā)出過壓告警；當直流輸入端電壓低于過壓恢復點后，應能自動恢復對負載的供電并自動d)過流保護，當工作電流超過額定值的150%時，逆變器應能自動保護；e)防雷保護，光伏逆變器或光伏直流變換器應具有防雷保護功能；f)供電系統(tǒng)的保護應符合可靠性、選擇型、靈敏性和速動性的要求，并符合相關標準和規(guī)定；g)光伏逆變器或光伏直流變換器應在并網(wǎng)點或直流母線設置易于操作、可閉鎖、且具有明顯斷開點的開關設備，以確保供電系統(tǒng)檢修維護人員的人身安全。6.2.3接地油田鉆采供電系統(tǒng)設備應按照GB/T16895.32的要求接地/接保護線。6.2.4耐壓要求油田鉆采供電系統(tǒng)設備應滿足相應電壓等級的電氣設備耐壓標準。6.2.5遠程監(jiān)控接入油田鉆采供電系統(tǒng)的光伏直流變換器和光伏逆變器應具有下列主要遠程監(jiān)控功能：——遙測：輸入直流電壓、輸出交流電壓(光伏逆變器)、輸出功率、輸出電壓；——遙信：欠壓告警、過壓告警、過載告警、短路告警；——遙控：修改光伏直流變換器和光伏逆變器過壓點、欠壓點、過壓恢復點、欠壓恢復點、開關機控制。接入油田鉆采供電系統(tǒng)的光伏直流變換器和光伏逆變器應支持RS232或RS485或CAN2.0通信協(xié)議，可通過RTU、總控RTU與遠程監(jiān)控中心實現(xiàn)遙測、遙信和遙控?？偪豏TU與遠程監(jiān)控中心之間通信協(xié)議應符合中國石油天然氣集團公司或中國石油化工集團有限公司標準化通信協(xié)議要求。7電能質(zhì)量7.1電壓偏差對于交流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電裝置接入后，引起交流公共連接點的電壓偏差應77.2電壓波動和閃變對于交流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電裝置接入后，引起交流公共連接點的電壓波動和7.3諧波和間諧波7.3.1諧波電流要求對于交流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電裝置向所接入交流公共連接點注入的諧波電流7.3.2間諧波要求對于交流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電裝置向所接入公共連接點后，引起交流公共連接點的間諧波應滿足GB/T24337的要求。7.4電壓不平衡度對于交流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電裝置向所接入公共連接點后，引起交流公共連接點的電壓不平衡度應滿足GB/T15543的要求。7.5監(jiān)測與治理對于交流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電裝置接入公共連接點應配置電能質(zhì)量實時監(jiān)測裝置，設備應滿足GB/T19862的要求。當光伏發(fā)電裝置接入公共連接點電能質(zhì)量不滿足要求時，應安裝電能質(zhì)量治理設備。8測試和評價8.1一般要求光伏發(fā)電接入前后、改(擴建)后，應滿足以下要求：a)光伏發(fā)電裝置在接入油田鉆采供電系統(tǒng)前應完成測試和評價，當油田鉆采供電系統(tǒng)改(擴)建后，應重新進行測試與評價。b)當油田鉆采供電系統(tǒng)接入光伏發(fā)電裝置完成規(guī)模提升、設備改造、軟件升級、控制邏輯修改、控制參數(shù)或保護值修改