光伏電站接入系統(tǒng)分析新能源本部項目管理中心第1頁/共35頁目錄2主要內(nèi)容：1光伏電站基礎(chǔ)知識介紹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的選擇5并網(wǎng)手續(xù)流程新能源本部項目管理中心第2頁/共35頁31光伏電站基礎(chǔ)知識介紹國家標(biāo)準(zhǔn)：

《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》GB/T19939—2005；

《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》GB/T19964—2012；國家電網(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》（國家電網(wǎng)科〔2011〕663號）

新能源本部項目管理中心第3頁/共35頁41.1光伏電站組成

光伏電站主要由太陽能電池組、并網(wǎng)逆變器、電網(wǎng)接入系統(tǒng)等構(gòu)成。太陽能電池分成若干陣列，經(jīng)光照后輸出直流電力，通過逆變器逆變?yōu)榻涣鬏敵?，匯集后并入電網(wǎng)。1光伏電站基礎(chǔ)知識介紹新能源本部項目管理中心第4頁/共35頁新能源本部項目管理中心35kV并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主接線示意圖本地負35kV母線本地負荷計量35/0.315kV35kV電網(wǎng)注：根據(jù)系統(tǒng)要求，選擇合適的逆變器，通過變壓器升壓至35kV并入電網(wǎng)。光伏組件匯流箱逆變器升壓變(無變壓器)逆變器315V1光伏電站基礎(chǔ)知識介紹(無變壓器)315V35/0.315kV第5頁/共35頁61光伏電站基礎(chǔ)知識介紹1.2光伏組件新能源本部項目管理中心第6頁/共35頁71光伏電站基礎(chǔ)知識介紹1.2光伏組件單晶硅多晶硅硅基薄膜新能源本部項目管理中心第7頁/共35頁81光伏電站基礎(chǔ)知識介紹1.2光伏組件碲化鎘CIGS柔性CIGS新能源本部項目管理中心第8頁/共35頁91光伏電站基礎(chǔ)知識介紹1.3逆變器逆變器集裝箱式逆變器新能源本部項目管理中心第9頁/共35頁101光伏電站基礎(chǔ)知識介紹無變壓器隔離的大功率三相并網(wǎng)逆變器（輸出電壓270V/315V）1.3逆變器（1）結(jié)構(gòu)

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）新能源本部項目管理中心第10頁/共35頁11

根據(jù)從日出到日落的日照條件，盡量發(fā)揮太陽能電池方陣輸出功率的潛力，在此范圍內(nèi)實現(xiàn)自動開始和停止。

1光伏電站基礎(chǔ)知識介紹

自動開關(guān)（2）并網(wǎng)運行特性1.3逆變器新能源本部項目管理中心第11頁/共35頁12

光伏電池電氣特性（光照、溫度均恒定時）光伏電池MPP隨溫度變化曲線光伏電池MPP隨光輻射變化曲線

最大功率跟蹤控制（MPPT）對跟隨太陽能電池方陣表面溫度變化和太陽光照度變化而產(chǎn)生出的輸出電壓和電流變化進行跟蹤控制，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。

最大功率跟蹤（MPPT）控制

1光伏電站基礎(chǔ)知識介紹（2）并網(wǎng)運行特性1.3逆變器新能源本部項目管理中心第12頁/共35頁13

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)定的時限內(nèi)跳開與電網(wǎng)的連接，停止送電。

電網(wǎng)頻率過/欠頻率

當(dāng)檢測到電網(wǎng)側(cè)發(fā)生短路時，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％。

電網(wǎng)電壓過/欠壓5HZ范圍時，光伏系統(tǒng)應(yīng)在0.2s以內(nèi)跳開與電網(wǎng)當(dāng)電網(wǎng)頻率超過的連接，停止送電。

交流輸出短路保護（3）具備的保護功能1光伏電站基礎(chǔ)知識介紹1.3逆變器新能源本部項目管理中心第13頁/共35頁14電網(wǎng)失壓時，光伏電站仍保持對失壓電網(wǎng)中的某一部分線路繼續(xù)供電的狀態(tài)稱為孤島現(xiàn)象。

孤島現(xiàn)象分為非計劃性孤島現(xiàn)象和計劃性孤島現(xiàn)象。

所有并網(wǎng)逆變器中全部同時具有兩種孤島現(xiàn)象檢測技術(shù)：被動檢測

主動式檢測

孤島現(xiàn)象保護（3）具備的保護功能1光伏電站基礎(chǔ)知識介紹1.3逆變器新能源本部項目管理中心第14頁/共35頁15諧波直流分量目前，逆變器中，抑制并網(wǎng)電流諧波的方法有：1.拓撲結(jié)構(gòu)選擇：L-C，L-C-L2.電感和電容參數(shù)的設(shè)計3.控制算法，PWM驅(qū)動方式4.采樣精度5.運算精度逆變過程中：（4）電能質(zhì)量控制功能1光伏電站基礎(chǔ)知識介紹1.3逆變器新能源本部項目管理中心第15頁/共35頁16直流隔離功能逆變器主要通過加裝隔離變壓器來實現(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)。對于沒有集成隔離變壓器的逆變器，可以應(yīng)用戶要求再另外裝設(shè)。逆變器主要通過加裝隔離變壓器來實現(xiàn)隔離直流的功能。（4）電能質(zhì)量控制功能1光伏電站基礎(chǔ)知識介紹1.3逆變器新能源本部項目管理中心第16頁/共35頁17箱式變電站（簡稱箱變）是一種把高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器、低壓開關(guān)設(shè)備、電能計量設(shè)備等按一定的接線方案組合在一個或幾個箱體內(nèi)的緊湊型成套配電裝置。1光伏電站基礎(chǔ)知識介紹1.4箱變美式箱變歐式箱變新能源本部項目管理中心第17頁/共35頁18高壓開關(guān)柜是用于電力系統(tǒng)的電氣柜設(shè)備。主要作用是在電力系統(tǒng)進行發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換的過程中，進行開合、控制和保護。開關(guān)柜內(nèi)的部件主要有高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓負荷開關(guān)、高壓操作機構(gòu)等。1光伏電站基礎(chǔ)知識介紹1.5開關(guān)柜固定式移開式新能源本部項目管理中心第18頁/共35頁191光伏電站基礎(chǔ)知識介紹1.6主變壓器新能源本部項目管理中心第19頁/共35頁201光伏電站基礎(chǔ)知識介紹1.7升壓站新能源本部項目管理中心第20頁/共35頁211光伏電站基礎(chǔ)知識介紹1.7升壓站新能源本部項目管理中心第21頁/共35頁222光伏電站并網(wǎng)方式的選擇

（a）專線接入方式（b）支接方式2.1光伏電站并網(wǎng)方式

專線：原則上送出線路應(yīng)進入變電站間隔，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，而是從一條線路上或環(huán)網(wǎng)柜中引出一個分支進行供電，分支點沒有斷路器、CT等電氣設(shè)備。新能源本部項目管理中心第22頁/共35頁232光伏電站并網(wǎng)方式的選擇

對運行管理方面的影響

光伏電站采用專線接入系統(tǒng)，運行管理相對簡單。而光伏電站支接入某條饋線，單電源線路變化成為雙電源線路，增加了運行檢修難度。2.1光伏電站并網(wǎng)方式

新能源本部項目管理中心第23頁/共35頁24《國家電網(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、電壓波動和閃變等方面應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3光伏電站接入電網(wǎng)的制約條件

新能源本部項目管理中心第24頁/共35頁253光伏電站接入電網(wǎng)的制約條件

3.1諧波

逆變器為整流器件，是一個諧波源，很容易諧波超標(biāo)；光伏電站在做完項目接入系統(tǒng)設(shè)計完成后，做電能質(zhì)量評估，分析諧波是否超標(biāo)。

在諧波超標(biāo)的情況下，會進行諧波治理，諧波治理主要是通過SVG+FC來實現(xiàn)。新能源本部項目管理中心第25頁/共35頁263光伏電站接入電網(wǎng)的制約條件

3.2電壓不平衡度

電壓不平衡度則與站內(nèi)光伏電池組布置及逆變器接線緊密相關(guān)，設(shè)計經(jīng)驗表明，大中型光伏電站一般采用三相逆變器，這類電站只要光伏電池組布置得當(dāng)，則電壓不平衡較??；

部分小型光伏電站采用了單相逆變器，這類電站通過在每相上各連接一臺逆變器組成三相系統(tǒng)，對于這類電站，必須得有保護裝置保證相關(guān)單相逆變器同切同投，以滿足電壓不平衡度的要求。新能源本部項目管理中心第26頁/共35頁273光伏電站接入電網(wǎng)的制約條件

3.3電壓波動光伏電站輸出功率不穩(wěn)定，隨日照強度、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。新能源本部項目管理中心第27頁/共35頁283光伏電站接入電網(wǎng)的制約條件

3.4電壓損耗

為保證光伏電站公共接入點供電電壓滿足用戶需要，光伏電站并網(wǎng)線路越長，并網(wǎng)線路沿線各點的電壓畸變越嚴重，電壓損耗越大。為保證光伏電站并網(wǎng)的經(jīng)濟性，接入系統(tǒng)引起的線路電壓損耗應(yīng)滿足下式。新能源本部項目管理中心第28頁/共35頁293光伏電站接入電網(wǎng)的制約條件

3.5接入容量比

并網(wǎng)電壓等級在20kV及以下的光伏電站，一般可認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，避免倒送至上級電網(wǎng)，光伏電站總裝機容量不宜超過上一級變壓器容量的20%或最大負荷的25%。根據(jù)《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》T接入公共電網(wǎng)的中型光伏電站總?cè)萘恳丝刂圃谒拥墓秒娋W(wǎng)線路最大輸送容量的30%。新能源本部項目管理中心第29頁/共35頁總裝機容量G電壓等級G≤200kWp400V200kWp＜G≤3MWp10kV3MWp＜G≤10MWp10kV或20kV10MWp＜G≤30MWp20kV～110kVG＞30MWp110kV或220kV304光伏接入電壓等級的選取

光伏接入系統(tǒng)總體上受電壓波動、諧波影響、電壓損耗及接入容量比等條件的制約。具體反映在工程實踐中，將主要影響其接入系統(tǒng)的電壓等級和接入點（接入線路長度）的選取。以電壓波動制約為例，若20MWp光伏電站接入10kV電網(wǎng)，電壓波動將超過國標(biāo)要求，而接入110kV電網(wǎng)則可以避免該問題。同樣，不同電壓等級的電網(wǎng)所能接納的諧波含量也有著很大的差別。這對光伏電站接入電壓等級也有很大的影響。新能源本部項目管理中心第30頁/共35頁各類架空三相導(dǎo)線持續(xù)輸送容量表導(dǎo)線截面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-9533563205.80.22LGJ-12038072236.50.25LGJ70.3LGJ90.33LGJ-2406101163710.50.4LGJ-3007101354312.30.4731新能源本部項目管理中心第31頁/共35頁線路及匯集站概算價格表

地型條件/容量價格35kV架空線路平地20-25萬/km丘陵25-35萬/km山地40-50萬/km高山峻嶺50-60萬/km110kV架空線路平地35-40萬/km丘陵40-50萬/km山地50-60萬/km高山峻嶺60-70萬/km10kV匯集站10MW匯集站1000萬35kV匯集站10MW匯集站1100萬20MW匯集站1300萬30MW匯集站1500萬110kV升壓站30MW2000萬50MW2500萬100MW3000萬220kV升壓站50MW2900萬100MW3500萬32新能源本部項目管理中心第32頁/共35頁33新能源本部項目管理中心接入系統(tǒng)基本情況接入系統(tǒng)電壓等級（kV）10kV110kV35kV接入方案出4條10kV線路，T接于豐滿變10kV線路上，導(dǎo)線截面LGJ-240以1回110kV線路接入二臺110kV變電站，導(dǎo)線截面采用JL/G1A-240以一回35kV線路接入山灣子110kV變電站，導(dǎo)線截面采用JL/G1A-120送出線路距離（km）6.136.320線路建設(shè)方業(yè)主業(yè)主業(yè)主線路建設(shè)成本（元）

245萬-305萬

（同塔4回按50萬/km雙回桿按20萬/km）2904萬（80萬/km）700萬（35萬/km）無功補償要求無功補償容量（Mvar）010Mvar~-2Mvar3Mvar~-1Mvar涉網(wǎng)設(shè)備要求系統(tǒng)繼電保護1,豐滿變10kV線路配多段式距離保護

2，光伏站配置4套多段式距離保護

3，光伏站配置4套防孤島保護1,110kV線路差動保護，35kV微機線路保護

2,35kV母線差動保,1套

3，故障錄波1套，故障信息管理子站1套

4，二臺站配故障解列，光伏站配防孤島

5，預(yù)留安裝安全自動裝置1,35kV線路差動保護，35kV微機線路保護

2,35kV母線差動保,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)留安裝安全自動裝置費用調(diào)度自動化1，光伏站10kV線路出線為關(guān)口計費點

2，配置一臺電能采集裝置

3，配置一套計費工作站系統(tǒng)1，配置1套AGC/