光伏電站并網(wǎng)電氣安全技術(shù)

1、光光伏電站電氣并網(wǎng)安全技術(shù)伏電站電氣并網(wǎng)安全技術(shù)2011.11系統(tǒng)集成部.內(nèi)容 光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的影響 同期并網(wǎng)方案 繼電保護(hù)方案 電力自動(dòng)控制、通信方案.光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的影響 我國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電呈現(xiàn)出“大規(guī)模集中開(kāi)發(fā)、中高壓 接入”與“分散開(kāi)發(fā)、低電壓就地接入”并舉的發(fā)展趨勢(shì)。 大型電站形式 分布式電源形式 光照資源的隨機(jī)性、間歇性、周期性是光伏電站對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響的最主要因素 與常規(guī)電源相比光伏發(fā)電的自身特點(diǎn)： 通過(guò)電力電子器件并網(wǎng) 沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件：沒(méi)有慣性、沒(méi)有阻尼.光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的影響電能質(zhì)量問(wèn)題：電壓、頻率、波形 光伏發(fā)電通過(guò)電力電子逆變器并網(wǎng)，易產(chǎn)生諧波、三相電流不平衡；輸出功率隨機(jī)性

2、易造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)、閃變 建筑光伏直接在用戶側(cè)接入電網(wǎng)，電能質(zhì)量問(wèn)題直接影響用戶的電器設(shè)備安全。.光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的影響電網(wǎng)調(diào)頻與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問(wèn)題：太陽(yáng)能資源具有間歇性、周期性、波動(dòng)性、周期性等特點(diǎn)。當(dāng)光伏發(fā)電在電源中的比例不斷增大的時(shí)候，對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰的影響將愈加顯著。光伏電源只在白天發(fā)電，具有一定的正調(diào)峰特性 解決光伏發(fā)電的短期功率波動(dòng)問(wèn)題 如何利用光伏發(fā)電的正調(diào)峰特性進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)調(diào)度 解決輸電通道的利用率問(wèn)題.光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的影響電網(wǎng)的穩(wěn)定控制：靜態(tài)穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定采用“集中開(kāi)發(fā)、高壓送出”模式開(kāi)發(fā)的大規(guī)模光伏電站多集 中在西北、華北等日照資源豐富的荒漠/半荒漠地區(qū)，而這些 地區(qū)一般地域范圍廣而本

3、地負(fù)荷小，光伏電站的電力需要進(jìn)行 遠(yuǎn)距離輸送。隨著光伏電站數(shù)量和規(guī)模的不斷加大，光照短期波動(dòng)和周期性變化引起的線路電壓超限現(xiàn)象將逐步出現(xiàn)，長(zhǎng)距離輸電的電壓穩(wěn)定性問(wèn)題將成為制約大規(guī)模光伏電站建設(shè)開(kāi)發(fā)的主要因素之一。光伏發(fā)電的運(yùn)行控制特性完全由電力電子逆變器決定，沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和阻尼特性，與常規(guī)發(fā)電機(jī)組有較大的區(qū)別。光伏發(fā)電的大規(guī)模接入對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定分析提出了新的挑戰(zhàn)。.光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的影響配電網(wǎng)的運(yùn)行控制：10kV以下電網(wǎng) 我國(guó)的中、低壓配電網(wǎng)主要是中性點(diǎn)不接地(或經(jīng)消弧線圈接地)系統(tǒng)，采用單側(cè)電源輻射型供電網(wǎng)絡(luò)。 光伏電源接入配電網(wǎng)，使配電系統(tǒng)從放射狀結(jié)構(gòu)變?yōu)槎嚯娫唇Y(jié)構(gòu)，潮流和短路電流大小、流

4、向以及分布特性均發(fā)生改變。.光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的影響配電網(wǎng)的運(yùn)行控制：10kV以下電網(wǎng) 電壓、電流分布問(wèn)題。 繼電保護(hù)選擇性、靈敏性。 重合閘的配合問(wèn)題。 孤島安全問(wèn)題。 電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)型差。.光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的影響配電網(wǎng)的運(yùn)行控制：10kV以下電網(wǎng).光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的影響配電網(wǎng)的運(yùn)行控制：10kV以下電網(wǎng).電氣同期并網(wǎng)方案電站同期并網(wǎng)的時(shí)候需要考慮三個(gè)條件：1、待并機(jī)組與系統(tǒng)電壓相等。2、待并機(jī)組與系統(tǒng)頻率相等。3、待并機(jī)組與系統(tǒng)相位、相角差相同。（以上三點(diǎn)可以有少許偏差）4、運(yùn)行過(guò)程中以上3點(diǎn)都要保持一致。 如果沒(méi)有滿足其中一項(xiàng)或多項(xiàng)那么就叫非同期并網(wǎng)。 非同期并網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，使發(fā)電機(jī)

5、和發(fā)電機(jī)串聯(lián)中的斷路器，主變等設(shè)備損壞。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響電網(wǎng)系統(tǒng)，使電網(wǎng)崩潰。.電氣同期并網(wǎng)方案 對(duì)并網(wǎng)逆變器的要求： 光伏逆變器是否具有同期檢測(cè)功能和同期并網(wǎng)功能？ 光伏逆變器是否可以自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)電壓、頻率、相位、電流，并實(shí)時(shí)根據(jù)系統(tǒng)電壓、頻率的變化自動(dòng)改變輸出電壓及頻率？ 光伏逆變器是否可以根據(jù)系統(tǒng)電壓、頻率變化的限值自動(dòng)停止工作？ 以上問(wèn)題是電氣并網(wǎng)應(yīng)該考慮的關(guān)鍵問(wèn)題，同期是電氣并網(wǎng)的先決條件，非同期并網(wǎng)的電氣事故后果嚴(yán)重！.電力繼電保護(hù)方案 對(duì)電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進(jìn)行檢測(cè)，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。 繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。 按性能可分為主保護(hù)、后備保護(hù) 作用： 、當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生足以損壞設(shè)備或危及電網(wǎng)安全運(yùn)行的故障時(shí)，使被保護(hù)設(shè)備快速脫離電網(wǎng)； 、對(duì)電網(wǎng)的非正常運(yùn)行及某些設(shè)備的非正常狀態(tài)能及時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，以便迅速處理，使之恢復(fù)正常； .電力繼電保護(hù)方案光伏電站需要用到的保護(hù)：變壓器保護(hù)：瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、電流電壓保護(hù)、零序保護(hù)輸電線路保護(hù)：光纖差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)、電流電壓保護(hù)、零序保護(hù)配電網(wǎng)