分布式光伏发电项目接入电力系统的技术研究_林子富.pdf

分布式光伏发电项目接入电力系统的技术研究林子富（玉林市福泰建设投资发展有限责任公司）摘要：目前随着分布式光伏发电项目的日益增多，分布式光伏发电企业合理地接入系统技术方案和减少光伏发电项目对电网规划、电能质量、电网运行方式安排等方面的影响等已经成为供电局规划人员面临的一个重要而紧迫的难题。为此，本文针对分布式光伏发电项目，从接入系统电压等级、接入点的选择和确定入手，制定了 种单点接入系统方案和 种多点接入组合方案，可为地市、县区供电局规划人员提供参考。关键词：分布式光伏发电；单点接入系统；多点接入系统；组合方案 引言在全球能源供应紧张的情况下，发展分布式新能源已成为世界各国关注的能源解决方案 -。我国作为一个能源大国，唯一的出路就是发展新能源。发展光伏产业，为国民经济提供可靠的清洁可再生能源，无疑带来了非常大的经济效益和社会效益 -。建在大城市建筑物屋顶的分布式光伏发电系统是目前应用最广泛的光伏发电系统，由于具有就近发电、就近并网、就近转换、就近利用的特性，有效地提高了生产效率。光伏电站发电的同时，同时有效解决了升压和远距离输送的电能损耗问题，年开始，在国家光伏推广政策的支持下，分布式光伏发展非常迅速，其地位在能源领域越来越显著，成为发展光伏能源的主流 。分布式光伏发电系统利用光伏组件将太阳能直接转化为电能，是人们利用清洁能源的重要途径 。但昼夜更替、天气变幻莫测，分布式光伏发电的生产不规律，发电项目必须接入公共电网，并与公共电网一起为附近用户提供能源。没有公共电网的支持，分布式系统无法保证用户用电的可靠性和质量。根据国家电网公司、南方电网公司有关规定，分布式光伏发电系统接入方案由地市电力办负责组织审核。随着分布式光伏发电项目数量的不断增加，引导分布式光伏发电企业制定合理的接入系统技术方案，降低光伏发电项目对电网规划、电能质量和电网运行安排等方面的影响，已成为当前的热点问题，也是市、区供能办规划人员面临的重要而紧迫的问题。本文就地市、县区供电局负责并网接入和管理的 以下分布式光伏发电项目接入系统方案制定和接入系统方案可行性进行了相关技术研究，为地市、县区供电局规划人员提供参考。分布式光伏发电项目接入系统方案.分布式光伏发电项目接入系统电压等级的选择与确定一般情况下，以下光伏项目可以通过 接 入，光 伏 项 目 可 以 通 过（）接入。但在实际工作中，尤其是整县光伏推进工作中，由于光伏项目安装区域的政府机关、商场、体育场、图书馆、学校等一般采用 供电，而利用此类建筑物屋顶建设的分布式光伏发电项目的装机容量通常都超过了 ，此时如果严格要求接入 上网，则项目无法接入。而装设在此类设施上的光伏发电项目普遍选择“自发自用、余电上网”的模式，余电上网容量一般均小于 。对于此类项目，规划人员可以结合项目备案资料，复核该项目自发自用后，实际剩余上网电量的情况，如果小于 ，可指导项目业主就近通过 接入。.分布式光伏发电项目接入系统接入点的选择与确定分布式光伏发电项目接入系统的接入点非常灵活，根据实际情况，可选择单点接入或多点接入方式。（）单点接入可以采用以下方式接入电网（以 为例），见下表。电气技术与经济 技术与交流 表单点接入方案方案接入电压接入点出线条数单个并网点参考装机功率 -全额并网（并入公用电网）自发自用 余电并网（并入用户电网）配电箱 线路 ，以下可单相接入箱变 低压母线 用户配电箱 线路 ，以下可单相接入用户配电箱 低压母线 （）多点接入则可以采用单点接入任意组合。单个项目多点接入用户电网或多个项目汇集接入公共电网可通过多点接入 组合方案、多点接入 组合方案、多点接入 组合方案接入电网。多点接入 组合方案如图 所示。多点接入 组合方案：包括多点接入用户配电站 母线，通过该用户的 电源架空线路支线 接入 公用架空线路并网，如图 所示；多点接入用户配电站 母线，通过该用户的 电源专线并网，如图 所示。图 多点接入 组合方案图 多点接入 组合方案电气技术与经济 技术与交流 多点接入 组合方案：包括多点接入用户配电站 母线，通过该用户的 电源架空线路支线 接入 公用架空线路并网，如图 所示；多点接入用户配电站 母线，通过该用户的 电源专线并网，如图 所示。图 多点接入 组合方案 分布式光伏发电项目接入系统的审查.电力电量平衡光伏发电项目的发电量与接入 线路负荷的电力电量平衡情况：根据接入的 线路历史负荷数据，重点审查光伏发电量出现最大值时，线路负荷与光伏发电量的电力平衡情况。如果线路负荷光伏发电量，说明光伏发电量能够就地消纳，即光伏电站发出的电量不需要通过 或 线路送到变电站 或配电站 母线、配电台区进行电力电量平衡。如果线路负荷 光伏发电量，说明光伏发电量不能够就地消纳，即光伏电站发出的电量要通过 或 线路送到变电站 或配电站 母线、配电台区进行电力电量平衡，此时要重点审查变电站 母线上所接的所有 线路或配电站 母线所接的所有 线路、配电台区，光伏发电量出现最大值时，线路总负荷与分布式光伏发电量的平衡情况。若母线上所接 线路的总负荷不能与分布式光伏的发电量平衡，还需要穿越变电站、配电站主变，配电台区变压器，用更高电压等级的负荷进行平衡，那就说明接入方案、接入点选择不合理，要重新选择、制定接入系统方案，调整接入点。此部分的数据是接入系统方案制定、接入点选择、一次、二次设备校验、保护配置等的依据，因此本部分内容的审查是分布式光伏发电项目接入系统的重中之重。.一次、二次设备校验（）根据电力电量平衡情况，结合项目的不同接入方式，一次设备重点校验以下内容：并网母线及线路导线的安全载流量、开关设备的额定电流、热稳定电流、变比等是否满足光伏发电项目接入需要。（）分布式光伏发电项目接入后，保护配置、自动装置配置、保护整定值等是否满足要求。不能满足分布式光伏发电项目接入的设备，是否安排了设备改造，设备改造方案及其停电影响分析、负荷转移措施等的内容要完备，针对性要强，措施要具体、可行。如果分布式光伏发电项目采用通过 或 系统接入，利用变电站、配电站（箱变）、配电台区变压器升压后，再与 系统并网的方式，还要重点审查该配电站（箱变）、台区变压器的主变参数校验情况，主变必须满足降压变与升压变互相转换的运行要求。如果分布式光伏发电项目的电量不能在并网 线路就地消纳，需送至变电站 母线或配电站 母线进行平衡的，除重点审查以上内容外，还要对变电站、配电站母线、母线上所有线路电气技术与经济 技术与交流 的一次、二次设备校核情况进行审查。（）分布式光伏发电系统的防孤岛检测和保护分布式光伏发电系统逆变器是否具备快速主动检测孤岛和检测到孤岛后立即断开与电网连接的功能。接入 的分布式光伏发电项目，是否形成了双重检测和保护策略。电网设备故障时，分布式光伏发电设备对电网设备的影响分析，防止光伏发电系统向故障设备倒送电的技术措施是否满足要求。（）计量装置的设置是否合理，是否足够，装设位置、精度是否满足要求。（此部分主要由计量专业负责审查）。.光伏项目对电网叠加影响光伏项目接入时，除了考虑以上内容，还需综合考虑光伏项目的叠加效应对电网和设备的影响。即：需接在已有光伏接入的线路、配电站、配电台区、变电站的光伏项目，第二个及后续项目接入时，需统筹考虑前期接入的所有光伏项目情况。重点审查前期接入的光伏项目情况、对电网电力电量的平衡、客户用电、故障情况、对本期项目接入后的叠加影响情况进行分析。结束语随着经济的发展，社会用电量的增加，合理运用和发展分布式光伏电站，不但能够满足用户的用电需要，还能够减轻电网的供电压力，减少环境污染，促进企业的可持续发展。但随着光伏发电的不断增加，对电网的影响也不容小觑，文中针对分布式光伏发电接入系统方案选择及可行性等进行了一定的技术研究，在实际工作中，还需要逐步完善，以全面提升光伏发电项目的并网运行管理水平，确保电网安全稳定运行。参考文献 李立新，周宇昊，郑文广能源转型背景下分布式能源 技 术 发 展 前 景 发 电 技 术，（）：-宋俊朝，李赵一特，陈志威多能互补分布式能源系统综合评价指标研究 中国资源综合利用，（）：-赵军，苏鹏伟，安青松，等面向分布式能源系统优化的负荷预测研究进展 电力系统及其自动化学报，（）：-王雷，韩磊，杨涛分布式光伏发电系统设计 电工技术，（）：-刘晓倩分布式屋顶光伏项目综合效益评价研究 沈阳：沈阳建筑大学，崔红芬，汪春，叶季蕾，等多接入点分布式光伏发电系统与配电网交互影响研究 电力系统保护与控制，（）：-（收稿日期：-）电气技术与经济 技术与交流