光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)

1、目目 錄錄1 主要內(nèi)容： 1光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹 2光伏電站并網(wǎng)方式的選擇 3光伏電站接入電網(wǎng)的制約條件 4光伏電站接入電壓等級(jí)的選擇 5 并網(wǎng)手續(xù)流程 2國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)： 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求 GB/T 199392005； 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定 GB/T 199642012；國(guó)家電網(wǎng)公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)： 光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定（國(guó)家電網(wǎng)科2011663號(hào)） 3 光伏電站主要由太陽(yáng)能電池組、并網(wǎng)逆變器、電網(wǎng)接入系統(tǒng)等構(gòu)成。 太陽(yáng)能電池分成若干陣列，經(jīng)光照后輸出直流電力，通過(guò)逆變器逆變?yōu)榻涣鬏敵?，匯集后并入電網(wǎng)。5678逆變器集裝箱式逆變器9無(wú)變壓器隔離的大功率三相并網(wǎng)逆變器（輸出電壓270V

2、/315V） 采用工頻變壓器隔離的大功率三相并網(wǎng)逆變器（輸出電壓為400V）10 根據(jù)從日出到日落的日照條件，盡量發(fā)揮太陽(yáng)能電池方陣輸出功率的潛力，在此范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)始和停止。 l 自動(dòng)開(kāi)關(guān)自動(dòng)開(kāi)關(guān)11光伏電池電氣特性（光照、溫度均恒定時(shí)）光伏電池MPP隨溫度變化曲線(xiàn)光伏電池MPP隨光輻射變化曲線(xiàn) 最大功率跟蹤控制（MPPT）對(duì)跟隨太陽(yáng)能電池方陣表面溫度變化和太陽(yáng)光照度變化而產(chǎn)生出的輸出電壓和電流變化進(jìn)行跟蹤控制，使方陣經(jīng)常保持在最大輸出的工作狀態(tài)，以獲得最大的功率輸出。l 最大功率跟蹤（最大功率跟蹤（MPPT）控制）控制12 當(dāng)接口電壓（含單相）不在允許的范圍內(nèi)，光伏系統(tǒng)應(yīng)在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)跳

3、開(kāi)與電網(wǎng)的連接，停止送電。l 電網(wǎng)頻率過(guò)電網(wǎng)頻率過(guò)/欠頻率欠頻率 當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)側(cè)發(fā)生短路時(shí)，光伏電站向電網(wǎng)輸出的短路電流應(yīng)不大于額定電流的150。l 電網(wǎng)電壓過(guò)電網(wǎng)電壓過(guò)/欠壓欠壓5HZ范圍時(shí)，光伏系統(tǒng)應(yīng)在0.2s以?xún)?nèi)跳開(kāi)與電網(wǎng)當(dāng)電網(wǎng)頻率超過(guò)的連接，停止送電。l 交流輸出短路保護(hù)交流輸出短路保護(hù)13電網(wǎng)失壓時(shí)，光伏電站仍保持對(duì)失壓電網(wǎng)中的某一部分線(xiàn)路繼續(xù)供電的狀態(tài)稱(chēng)為孤島現(xiàn)象。 孤島現(xiàn)象分為非計(jì)劃性孤島現(xiàn)象和計(jì)劃性孤島現(xiàn)象。 所有并網(wǎng)逆變器中全部同時(shí)具有兩種孤島現(xiàn)象檢測(cè)技術(shù)：被動(dòng)檢測(cè)主動(dòng)式檢測(cè)l 孤島現(xiàn)象保護(hù)孤島現(xiàn)象保護(hù)14諧波直流分量l 目前，逆變器中，抑制并網(wǎng)電流諧波的方法有：1. 拓?fù)浣Y(jié)

4、構(gòu)選擇： L-C ，L-C-L2. 電感和電容參數(shù)的設(shè)計(jì)3. 控制算法，PWM驅(qū)動(dòng)方式4. 采樣精度5. 運(yùn)算精度逆變過(guò)程中：15l 直流隔離功能逆變器主要通過(guò)加裝隔離變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離直流的功能。目前，大部分250kW及以下三相逆變器都將隔離變壓器集成在柜內(nèi)。對(duì)于沒(méi)有集成隔離變壓器的逆變器，可以應(yīng)用戶(hù)要求再另外裝設(shè)。逆變器主要通過(guò)加裝隔離變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離直流的功能。161718192021 （a） 專(zhuān)線(xiàn)接入方式 （b）支接方式 專(zhuān)線(xiàn)：原則上送出線(xiàn)路應(yīng)進(jìn)入變電站間隔，且變電站間隔內(nèi)一、二次設(shè)備齊全。支接：不是從變電站間隔內(nèi)直接引出，而是從一條線(xiàn)路上或環(huán)網(wǎng)柜中引出一個(gè)分支進(jìn)行供電，分支點(diǎn)沒(méi)有斷路器

5、、CT等電氣設(shè)備。22 l 對(duì)運(yùn)行管理方面的影響 光伏電站采用專(zhuān)線(xiàn)接入系統(tǒng)，運(yùn)行管理相對(duì)簡(jiǎn)單。而光伏電站支接入某條饋線(xiàn)，單電源線(xiàn)路變化成為雙電源線(xiàn)路，增加了運(yùn)行檢修難度。23 國(guó)家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定中要求光伏電站接入系統(tǒng)后，在諧波、電壓偏差、電壓不平衡度、直流分量電壓不平衡度、直流分量、電壓波動(dòng)和閃變等方面應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 24 逆變器為整流器件，是一個(gè)諧波源，很容易諧波超標(biāo)；光伏電站在做完項(xiàng)目接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，做電能質(zhì)量評(píng)估，分析諧波是否超標(biāo)。在諧波超標(biāo)的情況下，會(huì)進(jìn)行諧波治理，諧波治理主要是通過(guò)SVG+FC來(lái)實(shí)現(xiàn)。25 電壓不平衡度則與站內(nèi)光伏電池組布置及逆變器接線(xiàn)緊密相關(guān)

6、，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，大中型光伏電站一般采用三相逆變器，這類(lèi)電站只要光伏電池組布置得當(dāng)，則電壓不平衡較?。徊糠中⌒凸夥娬静捎昧藛蜗嗄孀兤?，這類(lèi)電站通過(guò)在每相上各連接一臺(tái)逆變器組成三相系統(tǒng)，對(duì)于這類(lèi)電站，必須得有保護(hù)裝置保證相關(guān)單相逆變器同切同投，以滿(mǎn)足電壓不平衡度的要求。26 光伏電站輸出功率不穩(wěn)定，隨日照強(qiáng)度、溫度等自然因素變化。因此光伏電站主變壓器一般采用有載調(diào)壓變壓器，能根據(jù)光伏出力情況快速調(diào)節(jié)輸出電壓。 27 為保證光伏電站公共接入點(diǎn)供電電壓滿(mǎn)足用戶(hù)需要，光伏電站并網(wǎng)線(xiàn)路越長(zhǎng)，并網(wǎng)線(xiàn)路沿線(xiàn)各點(diǎn)的電壓畸變?cè)絿?yán)重，電壓損耗越大。為保證光伏電站并網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性，接入系統(tǒng)引起的線(xiàn)路電壓損耗應(yīng)滿(mǎn)足下式。

7、002%5%1%()10NuuRX tgGlU28 并網(wǎng)電壓等級(jí)在20kV及以下的光伏電站，一般可認(rèn)為是較為典型的分布式電源，其產(chǎn)生的電能應(yīng)就地消納。 從電能就地消納，避免倒送至上級(jí)電網(wǎng)，光伏電站總裝機(jī)容量不宜超過(guò)上一級(jí)變壓器容量的20%或最大負(fù)荷的25%?？傃b機(jī)容量G電壓等級(jí)G200kWp400V 200kWpG3MWp10kV3MWpG10MWp10kV或20kV10MWpG30MWp20kV110kVG30MWp110kV 或 220kV29 光伏接入系統(tǒng)總體上受電壓波動(dòng)、諧波影響、電壓損耗及接入容量比等條件的制約。具體反映在工程實(shí)踐中，將主要影響其接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)和接入點(diǎn)（接入線(xiàn)路長(zhǎng)

8、度）的選取。 以電壓波動(dòng)制約為例，若20MWp光伏電站接入10kV電網(wǎng)，電壓波動(dòng)將超過(guò)國(guó)標(biāo)要求，而接入110kV電網(wǎng)則可以避免該問(wèn)題。 同樣，不同電壓等級(jí)的電網(wǎng)所能接納的諧波含量也有著很大的差別。這對(duì)光伏電站接入電壓等級(jí)也有很大的影響。各類(lèi)架空三相導(dǎo)線(xiàn)持續(xù)輸送容量表各類(lèi)架空三相導(dǎo)線(xiàn)持續(xù)輸送容量表導(dǎo)線(xiàn)截面mm2持續(xù)允許電流A持續(xù)輸送容量 /MVA高壓/110kV高壓/35kV中壓/10kV低壓/0.38kVLGJ-2513525820.09LGJ-35170321030.11LGJ-5022042133.80.15LGJ-7027552164.70.18LGJ-9533563205.80.22L

9、GJ-12038072236.50.25LGJ70.3LGJ90.33LGJ-2406101163710.50.4LGJ-3007101354312.30.4730線(xiàn)路及匯集站概算價(jià)格表線(xiàn)路及匯集站概算價(jià)格表地型條件/容量?jī)r(jià)格35kV架空線(xiàn)路平地20-25萬(wàn)/km丘陵25-35萬(wàn)/km山地40-50萬(wàn)/km高山峻嶺50-60萬(wàn)/km110kV架空線(xiàn)路平地35-40萬(wàn)/km丘陵40-50萬(wàn)/km山地50-60萬(wàn)/km高山峻嶺60-70萬(wàn)/km10kV匯集站10MW匯集站1000萬(wàn)35kV匯集站10MW匯集站1100萬(wàn)20MW匯集站1300萬(wàn)30

10、MW匯集站1500萬(wàn)110kV升壓站30MW2000萬(wàn)50MW2500萬(wàn)100MW3000萬(wàn)220kV升壓站50MW2900萬(wàn)100MW3500萬(wàn)3132接入系統(tǒng)基本情況接入系統(tǒng)基本情況接入系統(tǒng)電壓等級(jí)（接入系統(tǒng)電壓等級(jí)（kVkV）10kV110kV35kV接入方案接入方案出4條10kV線(xiàn)路，T接于豐滿(mǎn)變10kV線(xiàn)路上，導(dǎo)線(xiàn)截面LGJ-240以1回110kV線(xiàn)路接入二臺(tái)110kV變電站，導(dǎo)線(xiàn)截面采用JL/G1A-240以一回35kV線(xiàn)路接入山灣子110kV變電站，導(dǎo)線(xiàn)截面采用JL/G1A-120送出線(xiàn)路距離（送出線(xiàn)路距離（kmkm）6.136.320線(xiàn)路建設(shè)方線(xiàn)路建設(shè)方業(yè)主業(yè)主業(yè)主線(xiàn)路建設(shè)成本

11、（元）線(xiàn)路建設(shè)成本（元）245萬(wàn)-305萬(wàn)（同塔4回按50萬(wàn)/km 雙回桿按20萬(wàn)/km）2904萬(wàn)（80萬(wàn)/km）700萬(wàn)（35萬(wàn)/km）無(wú)功補(bǔ)償要求無(wú)功補(bǔ)償要求無(wú)功補(bǔ)償容量（無(wú)功補(bǔ)償容量（MvarMvar）010Mvar-2Mvar3Mvar-1Mvar涉網(wǎng)設(shè)備要求涉網(wǎng)設(shè)備要求系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)繼電保護(hù)1,豐滿(mǎn)變10kV線(xiàn)路配多段式距離保護(hù)2，光伏站配置4套多段式距離保護(hù)3，光伏站配置4套防孤島保護(hù)1,110kV線(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)，35kV微機(jī)線(xiàn)路保護(hù)2,35kV母線(xiàn)差動(dòng)保,1套3，故障錄波1套，故障信息管理子站1套4，二臺(tái)站配故障解列，光伏站配防孤島5，預(yù)留安裝安全自動(dòng)裝置1,35kV線(xiàn)路差動(dòng)保

12、護(hù)，35kV微機(jī)線(xiàn)路保護(hù)2,35kV母線(xiàn)差動(dòng)保,1套3，故障錄波1套，故障信息管理子站1套4，配故障解列，光伏站配防孤島5，預(yù)留安裝安全自動(dòng)裝置費(fèi)用調(diào)度自動(dòng)化調(diào)度自動(dòng)化1，光伏站10kV線(xiàn)路出線(xiàn)為關(guān)口計(jì)費(fèi)點(diǎn)2，配置一臺(tái)電能采集裝置3，配置一套計(jì)費(fèi)工作站系統(tǒng)1，配置1套AGC/AVC2，光功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)1套3，相量測(cè)量系統(tǒng)1套4，電能質(zhì)量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1套5，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備2套6，電能量遠(yuǎn)方終端2套，關(guān)口計(jì)量表2套，考核計(jì)量11套7，公用時(shí)鐘同步系統(tǒng)1套1，配置1套AGC/AVC2，光功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)1套3，相量測(cè)量系統(tǒng)1套4，電能質(zhì)量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1套5，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備2套6，電能量遠(yuǎn)方終端2套，關(guān)口計(jì)量表2套，考核計(jì)量2套7，公用時(shí)鐘同步系統(tǒng)1套系統(tǒng)通信系統(tǒng)通信1，架設(shè)一根24芯ADSS光纜（3km）2，光伏站配置一套SDH,一面綜合配線(xiàn)架3，豐滿(mǎn)變配置