1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上光伏發(fā)電接入系統(tǒng)設計要點及方法光伏發(fā)電接入系統(tǒng)設計要點及方法 摘要：光伏發(fā)電是一種清潔的能源，既不直接消耗資源，同事又不釋放污染物、廢料，也不產(chǎn)生溫室氣體破環(huán)大氣環(huán)境，也不會有廢渣的堆放、廢水的排放等問題，有利于保護周圍環(huán)境，是一種綠色可再生能源。本文結合工程實踐，描述了太陽能光伏發(fā)電接入系統(tǒng)的基本組成，分析了光伏發(fā)電接入系統(tǒng)設計中的大要點，提供相應的應對辦法。 關鍵詞：光伏發(fā)電；接入系統(tǒng)；潮流；諧波；短路 中圖分類號：TB857文獻標識碼： A 文章編號： 1前言 為應對日益逼近的化石能源資源逐步走向枯竭，保護人類賴以生存的地球的生態(tài)環(huán)境，全球各國能源政策逐漸向潔凈

2、能源傾斜，全球光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模增速很快。從全球累計裝機規(guī)模變化看，2001年全球光伏產(chǎn)業(yè)僅有1672MW，但是到2008年已經(jīng)增加至14534MW，規(guī)模擴大超過10倍，年復合增長率在40%以上，2009年全球光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破20000MW，2010年達到了27314MW。因此，研究太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計問題，使光伏發(fā)電以最經(jīng)濟、安全、可靠的方式向用戶提供電能，是很有必要的。 2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成 本文主要討論的內容是并網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)接入系統(tǒng)設計，離網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在這里不作詳細討論。 并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)一般由光伏組件、并網(wǎng)逆變器、計量裝置及上網(wǎng)配電系統(tǒng)等組成。而接入系統(tǒng)一般指從并

3、網(wǎng)逆變器交流側至主電網(wǎng)原有配電設備連接點之間的設備，主要包括：交流電纜、升壓變壓器（采用10kV或更高電壓等級并網(wǎng)時使用）、匯流配電裝置、計量裝置、并網(wǎng)配電裝置等。 3并網(wǎng)型光伏發(fā)電接入系統(tǒng)設計問題 （一）接入系統(tǒng)方案擬定的原則 根據(jù)電力系統(tǒng)設計技術規(guī)程、電力系統(tǒng)技術導則和光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術要求中相關要求，并結合項目具體情況，接入系統(tǒng)方案需遵循考慮以下原則： A）光伏發(fā)電系統(tǒng)與公共電網(wǎng)聯(lián)接時通過變壓器等進行電氣隔離，形成與公共電網(wǎng)市政供電線路之間明顯的分界點； B）保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電容量在上級變壓器容量的20%以內； C）設置相應的并網(wǎng)保護裝置，一旦出現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)和公共電網(wǎng)異常或故障時，能

4、夠自動將光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)分離； D）應綜合考慮光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模、輸電距離、供電系統(tǒng)中的地位與作用、近區(qū)配網(wǎng)結構和原有電壓等級配置等因素。 （二）供電現(xiàn)狀分析 以下為某光伏項目供電現(xiàn)狀分析的例子： 表2-1會展用電負荷情況 （三）電力電量平衡 接入系統(tǒng)設計過程中，根據(jù)上述用戶用電統(tǒng)計分析情況，結合光伏系統(tǒng)實際 容量，對光伏電量與地區(qū)用電負荷在各種情況下的平衡情況作分析。下表A區(qū)為例進行分析： 表3-1A站電力平衡結果表 注：1)光伏電站晚上不發(fā)電，故僅對白天負荷進行平衡。（下同） 2）A站盈余電力將通過A區(qū)7號電房的進線倒送至110kV會展站10kV的I段母線 （四）電氣影響分析 1) 潮流問題分

5、析 接上述案例，在有較大規(guī)模會展時，A站、B站和C站所發(fā)電能均能被接入點電房的用電負荷消納；在無會展或者會展規(guī)模很少的時候， A站和B站的#1分站光伏出力將上送至110kV會展站，上送的電能可以被110kV會展站10kV母線所帶負荷消納掉，不會繼續(xù)上送至110kV電網(wǎng)；B站的#2分站和C站光伏出力將上送至110kV琶洲站，上送的電能被110kV琶洲站10kV母線所帶負荷消納掉，不會繼續(xù)上送至110kV電網(wǎng)。因此，系統(tǒng)接入后，110kV琶洲站F7和F23電力由單方向流動變?yōu)殡p方向流動。 2) 系統(tǒng)電壓偏差分析 除設備故障因素以外，發(fā)電裝置輸出功率隨日照、天氣、季節(jié)、溫度等自然因素而變化，輸出功率

6、不穩(wěn)定。應考慮在最嚴重情況下，發(fā)電最大輸出功率時突然切機對系統(tǒng)接入點電壓造成的影響。根據(jù)相關規(guī)定，光伏系統(tǒng)和電網(wǎng)接口處的電壓允許偏差應符合GB/T12325的規(guī)定，太陽能發(fā)電系統(tǒng)投切時公共電網(wǎng)波動滿足國家有關標準，并以+5%-5%（10kV）進行校核。 3) 短路電流影響分析 逆變器通過觸發(fā)相位的控制來實現(xiàn)快速和多種方式的調節(jié)，當被并網(wǎng)的交流系統(tǒng)短路故障，控制系統(tǒng)將瞬間關斷逆變器的輸出，即光伏發(fā)電系統(tǒng)不會向交流短路點提供短路電流。 4) 短路比分析 并網(wǎng)逆變器具有快速調節(jié)特性，對于弱電電力系統(tǒng)，這一特性極易引起暫態(tài)電壓穩(wěn)定問題。為避免分布式電源對電網(wǎng)電壓產(chǎn)生大的波動，城市電力網(wǎng)規(guī)劃設計導則要求

7、分布式電源短路比（指接入點短路電流與分布式電源機組的額定電流之比）不低于10。根據(jù)表4.3-1各光伏子系統(tǒng)短路電流計算結果，分別計算出各光伏子系統(tǒng)的短路比：A站為257、B站#1分站為245、B站#2分站為67、C站為173。短路比越大說明并網(wǎng)節(jié)點與系統(tǒng)電源點的電氣距離越小，聯(lián)系越緊密。 5) 諧波問題分析 光伏發(fā)電系統(tǒng)通過光伏組件將太陽能轉化為直流電能，再由并網(wǎng)型逆變器將直流電能轉化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波電流，然后升壓到10kV送入電網(wǎng)。逆變器在將直流電能經(jīng)逆變轉換為交流電能的過程中，會產(chǎn)生諧波。根據(jù)電能質量 公用電網(wǎng)諧波GB/T 14549-1993對公用電網(wǎng)諧波電壓限值及諧波電流允許值的規(guī)定，分別見表4.5-1、表4.5-2。 表4.5-1 公用電網(wǎng)諧波電壓限值 表4.5-2 注入公共連接點的諧波電流允許值(基準短路容量100MVA) 4.結語 太陽能光伏發(fā)電很可能在未來我國的新能源供應中占據(jù)重要地位，深入探討光伏發(fā)電的相關問題，有助于建設更