居民用戶分布式光伏發(fā)電接入電網(wǎng)方案探討
摘要:近年來,隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,世界各國都非常重視優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),在新能源開發(fā)利用方面大力推動(dòng)分布式發(fā)電的技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新,而光伏產(chǎn)業(yè)是我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向,因此大力發(fā)展包括光伏發(fā)電在內(nèi)的可再生能源已經(jīng)成為我國保障能源供應(yīng)、治理環(huán)境污染、推動(dòng)節(jié)能減排、應(yīng)對(duì)氣候變化的戰(zhàn)略性選擇。當(dāng)前我國的分布式光伏發(fā)電依然還位于初期發(fā)展階段,因此相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也還不夠完善。本文將首先針對(duì)方案設(shè)計(jì)展開具體的分析,而后將主要就一次接入系統(tǒng)的送出方案、電氣計(jì)算、設(shè)備選取、技術(shù)要求等內(nèi)容展開了深入的探討,并最終就接入二次接入系統(tǒng)部分,提出了繼電保護(hù)裝置、系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)度、系統(tǒng)通信等相關(guān)內(nèi)容。
光伏發(fā)電能夠加強(qiáng)對(duì)于太陽能資源的利用,這對(duì)于能源結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化,生態(tài)環(huán)境的促進(jìn)保護(hù),以及推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的長久發(fā)展均具有十分重要的意義,同時(shí)依據(jù)我國政府部門的能源發(fā)展規(guī)劃,已經(jīng)在這一領(lǐng)域當(dāng)中出臺(tái)了一系列的扶持政策,以推動(dòng)這一新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。分布式光伏發(fā)電以分散的方式接入配電網(wǎng),易于建設(shè)且環(huán)保效益突出,在一定程度上可緩解區(qū)域局部用電緊張狀況,并能避免大規(guī)模光伏電站對(duì)電網(wǎng)的影響及電網(wǎng)在長途輸送中的損耗日前分布式光伏發(fā)電在全國處于發(fā)展初期,社會(huì)各界對(duì)分布式光伏發(fā)電認(rèn)知度不高,因此需要在項(xiàng)目管理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)研發(fā)、設(shè)備安裝,并網(wǎng)接人和運(yùn)行監(jiān)管等多方面進(jìn)行不斷實(shí)踐與完善。且隨著電網(wǎng)的日益復(fù)雜和智能電網(wǎng)的逐步發(fā)展,對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)并入配電網(wǎng)的技術(shù)與要求也提出了新的挑戰(zhàn)。
1.居民用戶分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
居民用戶分布式光伏發(fā)電設(shè)備,通常裝機(jī)面積較小,且容量也往往低于300kW。依據(jù)相關(guān)的規(guī)定要求,對(duì)于單一網(wǎng)點(diǎn)容量低于300kW的均應(yīng)當(dāng)選用低壓接入的方式。
具體的電網(wǎng)接入運(yùn)營方式可居民用于自主選取,一般較為常用的即為自發(fā)自用余量上網(wǎng)、全額上網(wǎng)以及全部自用三種,本次研究也主要將就此三種運(yùn)營模式展開具體的分析與探討。
2.一次接入系統(tǒng)
2.1送出方案
一般較為常用的方案即為將光伏電站借助于一回線路,將其接入到380/220V的居民用戶配電箱之中。
2.2電氣計(jì)算
借助對(duì)最高運(yùn)行方式當(dāng)中,公共運(yùn)行連接以及光伏并網(wǎng)運(yùn)行點(diǎn),在接入前后的電流差值的運(yùn)算,從而給予相關(guān)的開關(guān)設(shè)備以選取出適當(dāng)?shù)囊罁?jù)來源。在不能夠準(zhǔn)確判定出光伏逆變器的實(shí)際短路狀況之下,對(duì)于光伏的短路電流可以依據(jù)1.5倍的電流予以計(jì)算處理。
并網(wǎng)逆變器具備有較強(qiáng)的高效調(diào)節(jié)作用,在應(yīng)對(duì)弱電力系統(tǒng)之時(shí),極易導(dǎo)致暫態(tài)電壓的穩(wěn)定問題。在相關(guān)的城市電力規(guī)劃指導(dǎo)要求當(dāng)中,明確指出了對(duì)于居民用戶分布式的電源短路之比情況應(yīng)當(dāng)不少于10。
2.3設(shè)備選取
對(duì)于主要接入線路一般選用單元或單母線予以連接處理。在送出線路的橫截面積選取上,光伏送出線路的電纜橫截面積選取,應(yīng)當(dāng)依據(jù)所發(fā)送出的電纜容量、電壓等級(jí),同時(shí)綜合參考發(fā)電效率等相關(guān)因素。對(duì)于斷路器型設(shè)備一般會(huì)會(huì)依據(jù)短路電流大小,來選取相應(yīng)的設(shè)備開斷性能,相關(guān)的斷路器設(shè)備應(yīng)當(dāng)具備以電源端和負(fù)荷端的雙向連接性能。
3.二次接入系統(tǒng)
3.1繼電保護(hù)裝置
并網(wǎng)點(diǎn)之中的斷路器設(shè)備,應(yīng)當(dāng)具備有短路瞬時(shí)以及延時(shí)保護(hù)的功能特點(diǎn),對(duì)于一些標(biāo)準(zhǔn)要求較為嚴(yán)苛的接入電網(wǎng)系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)還具備能夠準(zhǔn)確的反映出故障問題,以及運(yùn)行狀況的輔助接入點(diǎn)。其中380/220V的電壓等級(jí)通常不會(huì)配置以繼電保護(hù)裝置,而選用的均為防孤島能力的逆變器設(shè)備。此類逆變器能夠?qū)τ诠聧u狀況予以快速監(jiān)測,并且在監(jiān)測到了相關(guān)的孤島狀況之后能夠及時(shí)的予以斷接處置。居民用戶分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,在接入到電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中時(shí),應(yīng)當(dāng)檢測相關(guān)10kV電網(wǎng)的保護(hù)及自動(dòng)安全裝置,是否能夠達(dá)到光伏接入的要求。
3.2系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)度
對(duì)于電源點(diǎn)的調(diào)度應(yīng)當(dāng)借由相關(guān)的調(diào)度控制中心,使之能夠依據(jù)相關(guān)的項(xiàng)目實(shí)際狀況來予以明確。在當(dāng)前的狀況條件之下,此類分布式的光伏發(fā)電接入電網(wǎng)方案,僅需要傳輸以相應(yīng)的電量發(fā)送信息,并將之傳輸?shù)较嚓P(guān)的主要控制機(jī)構(gòu)當(dāng)患者能夠,并不設(shè)置以相應(yīng)的獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)。居民用戶分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)設(shè)備,依據(jù)運(yùn)行模式的不同,可在并網(wǎng)點(diǎn)位置處布設(shè)單套的并網(wǎng)電表,在具有明確產(chǎn)權(quán)分界的位置處布設(shè)以關(guān)口計(jì)量點(diǎn)電表。其中的具體技術(shù)明確指出,在計(jì)費(fèi)關(guān)口的電表精確性必須要大于1.0,相關(guān)的電流、電壓互感器的精確性必須要能夠達(dá)到0.5級(jí)。
3.3系統(tǒng)通信
在系統(tǒng)通信的信息需求之中,對(duì)于380/220V的接入系統(tǒng)方案,目前僅需向電網(wǎng)系統(tǒng)傳輸以相關(guān)的發(fā)電量信息,對(duì)于實(shí)際的通信方案選取,可在發(fā)電量信息的傳輸當(dāng)中,選用有線與無線兩類,并且通常會(huì)依據(jù)該地的具體設(shè)備配設(shè)、應(yīng)用情況以及具體狀況來予以明確。在接入場地當(dāng)中對(duì)于原本便具有相應(yīng)終端采集設(shè)備的情況,可選用新增表計(jì)來接入到相關(guān)的終端設(shè)備之中,另外也可選用將計(jì)量表與終端設(shè)備合并接入的方式。此外應(yīng)當(dāng)引起重視的是,在接入的過程當(dāng)中,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)能夠確保對(duì)于安全防護(hù)需求的滿足。
4.總結(jié)
綜上所述,我們要進(jìn)行專業(yè)性的建設(shè),不斷的完善接入技術(shù)和設(shè)計(jì)方案。而在配合配電網(wǎng)發(fā)展與建設(shè)的同時(shí),如何最大程度發(fā)揮與實(shí)現(xiàn)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢,還需在實(shí)踐中不斷摸索前進(jìn)。
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責(zé)任編輯:蔣桂云
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