ＳＣ１ＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ １ＮＦＯＲＭＡＴ１ＯＮ 动力与电气工程 讨 居民用户分布式光伏发电接入电网方案探 杨涛 梁屿 （烟台电力经济技术研究所 山东烟台 ２６４０００） 摘要：目前我国分布式光伏发电还处在发展初期，相关标准仍不不完善。本文通过对实际工作的总结，对居民用户低压分布式光伏发 电并网方案进行了探讨。 关键词：分布式光伏发电 居民用户 低压并网 中图分类号：ＴＭ６１ ５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－３ ７９１（２ ０１ ３）ｌ１（ｂ）一０１１６－－０２ 中国是世界上太阳能最丰富的国家之 自发自用／余量上网模式进行分析。 面。 ，辐射总量在３．３１０３～８．４ｌ０６ ｋＪ／ｍ 之 ２．３．３断路器型式 间。全国总面积２／３以上地区年日照时数大 ２接入系统一次 于２０００ ｈ。光伏发电资源开发，对优化能源 选用微型或塑壳式断路器，根据短路电流 选择设备开断能力；断路器应具备电源端与负 压跳闸及检有压合闸功能。） ２．１送出方案 入３８０／２２０Ｖ用户配电箱。 结构、保护生态环境、促进经济社会可持续 发展，具有十分重要的意义。 根据国家能源发展规划，结合国际、国 内能源发展现状及经济形势，国家出台了 一典型的方案为光伏电站通过一回线路接 荷端反接能力。（根据有关规定：开关应具备失 ２．２电气计算 ２．２．１短路电流计算 通过计算最大运行方式下，公共连接 点和光伏并网点在接入前后的短路电流， 为开关设备选择提供依据。当无法确定光 伏逆变器具体短路特征参数情况下，光伏 ２．４电网系统对光伏电站的技术要求 ２．４．１电能质量 系列支持光伏这一新兴战略产业的 由于光伏发电系统出力具有波动性和 间歇性，另外光伏逆变器含有大量电力电 子设备，接入配网会对电能质量产生影响， 包括谐波、电压偏差、电压波动、电压不平 衡度和直流分量等方面。 （１）谐波。 发展。在这种大背景下，国家电网公司也向 社会发出承诺，任何个人和企业都可以申 请分布式光伏发电接入公共电网。 笔者作为电力咨询设计从业人员，在 的短路电流可按１．５倍额定电流计算。 并网逆变器具有快速调节特性，对于 日常工作中受理、参与了多项居民用户 结合实际工程经验，本文对低压居民用 如下。 分布式光伏发电接入电网的工程项目。 弱电力系统，极易引起暂态电压稳定问题。 户分布式光伏发电参考方案的探索总结 源短路比不低于１０。 ２．２．２无功平衡 光伏接入后，公共连接点的谐波电压 网谐波 的规定。 《城市电力网规划设计导则 要求分布式电 应满足ＧＢ／Ｔ１４５４９－１９９３ 电能质量公共电 另外，公共连接点处的总谐波分量（方 公共电网谐波》的规定，其中光伏电站向电 网注入的谐波电流允许值按光伏电站安装 容量与其公共连接点的供电设备容量之比 进行分配。 光伏电站应保证并网点处功率因数在 均根）应满足ＧＢ／Ｔ １４５４９—１９９３《电能质量 １方案概述 面积较小，容量一般小于３００ ｋＷ。根据有关 规定，单个并网点容量３００ ｋＷ以下推荐采 用３８０／２２０Ｖ低压接人（其中装机容量８ ｋＷ 以下可采用单相接入）。 ０．９８（超前）～０．９８（滞后）范围内。 ２．３．１主接线 居民用户的分布式光伏发电一般装机 ２．３主要设备选择原则 ３８０／２２０ Ｖ采用单元或单母线接线。 ２．３．２送出线路截面 光伏送出线路电缆截面需根据送出容 （２）电压偏差。 光伏接人后，公共连接点的电压偏差 运营模式可由用户自主选择采用统购 量、并网电压等级选取，并考虑发电效率等 应满足ＧＢ／Ｔ ｌ２３２５－２００８￣电能质量供电 统销／自发自用／余量上网。本文以常见的 因素；３８０ Ｖ电缆可选用２０ ｍｍ 、２４０ ｍｍ 等截 电压偏差》的规定，３８０Ｖ三相供电电压偏差 表１ 光伏电站在电网电压异常时的响应要求 并网点电压 Ｕ＜０．５Ｕ ０．５ＵＮ≤Ｕ＜０．８５Ｕ 为标称电压的±７％；２２０Ｖ单相供电电压偏 差为标称电压的＋７％、一１Ｏ％。 （３）电压波动。 对于光伏电站出力变化引起的电压变 最大分闸时间 ０．１ Ｓ ２．０ Ｓ ０．８５ＵＮ≤Ｕ≤１．１Ｕ １．１Ｕ ＜Ｕ＜１．３５ＵＮ １．３５Ｕ ≤Ｕ 连续运行 ２．０ ｓ ０．０５ Ｓ 动，其频度可以按照１＜ｒ≤１０（每小时变动 的次数在１０次以内）考虑，因此光伏电站接 入引起的公共连接点电压变动最大不得超 过３％。 注：ｌｕ 为光伏电站并网点的电网标称电压。 ２最大分闸时间是指异常状态发生到逆变器停止向电网送电的时间。 表２ 光伏电站在电网频率异常时的响应要求 频率范围 低于４８Ｈｚ ４８～４９．５ Ｈｚ （４）电压不平衡度。 运行要求 根据光伏电站逆变器允许运行的最低频率或电网要求而定 每次低于４９．５ Ｈｚ时要求至少能运行１０ ｒａｉｎ ４９．５～５０．２ 连续运行 Ｈｚ ５０．２～５Ｏ．５ 每次频率高于５Ｏ．２Ｈｚ时，光伏电站应具备能够连续运行２ｍｉｎ的能力，同时具备０．２ Ｓ内停止向电网线路送电的能力，实际 ＨＺ 运行时间由电力调度部门决定；此时不允许处于停运状态的光伏电站并网。 高于５０．５ ＨＺ 在Ｏ．２ｓ内停止向电网线路送电，且不允许处于停运状态的光伏电站并网。 ６ 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 动力与电气工程 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬ０ＧＹ ． 匿圆 光伏接入后，公共连接点的负序电压不 力。 惯及现场情况决定。当现场原本具备电能 平衡度应不超过２％，短时不得超过４％；其中 ３．１．３ １０ ｋＶ侧校验 量采集终端设备时，可考虑将新增表计接 由光伏电站引起的负序电压不平衡度应不 接入系统需要校验电网１０ ｋＶＮ的相关 入原有终端设备。也可考虑采用计量表计 超过１．３％，短时不超过２．６％。 保护与安全自动装置是否满足光伏接入要 及终端合一型设备。接入时，应满足安全防 （５）直流分量。 求。 护的要求。 光伏电站向公共连接点注入的直流电 ３．２系统调度自动化 流分量不应超过其交流额定值的０．５％。 ３．２．１远动系统 ４结语 ２．４．２电压异常时的响应特性 电源点的调度关系需由相关调度中心 分布式光伏发电具有资源分散、项目 光伏电站应按照下表要求的时间停止 根据项目具体情况确定。目前情况下，居民 容量小、用户类型多样、发电出力具有波动 向电网线路送电。 分布式光伏发电只需要上传发电量信息， 性和间歇性等特点，加之我国分布式光伏 ２．４．３频率异常时的响应特性 并送至主管机构，不配置的远动系统。 发电还处在发展初期，相关、标准不配 光伏电站应能够在下表所示电网频率 ３．２．２电能量计量 套、不完善，建设和管理复杂。本文通过对 偏离下运行。 根据运营模式，在并网点设置单套并 前期项目实践的总结，对目前日益增多的 ２．４．４并网逆变器 网电能表，在产权分界点设置关口计量电 居民用户分布式光伏发电并网方案进行了 逆变器应符合国家、行业相关技术标 能表。 探索，期望能为相关工作人员或者用户提 准，具备低电压闭锁、检有压自动并网功能 技术要求：计费关口点电能表精度要 供参考。 （推荐采用低于２０％ＵＮ、０．１ｓ闭锁发电，检有 求不低于１．Ｏ级，有关电流互感器、电压互 压８５％ＵＮ自动并网控制参数）。 感器的精度需分别达到０．５Ｓ、０．５级。电能 参考文献 表采用静止式多功能智能电能表，至少应 【１］ＧＢ／Ｔ１９９３９－２００５，光伏系统并网技术 ３接入系统二次 具备双向有功和四象限无功计量功能、事 要求（Ｓ】． ３．１系统继电保护及安全自动装置 件记录功能，应具备电流、电压、电量等信 ［２］ＧＢ／Ｔ１２３２５－２００８，电能质量，供电电压 ３．１．１ ３８０／２２０Ｖ线路保护 息采集和三相电流不平衡监测功能，配有 偏差【Ｓ］． 并网点的断路器应具备短路瞬时、长 标准通信接口，具备本地通信和通过电能 ［３】ＧＢ／Ｔ１４５４９－９３，电能质量，公用电网谐 延时保护功能和分励脱扣、欠压脱扣功能。 信息采集终端远程通信的功能。 波【Ｓ】． 断路器还应具备反映故障及运行状态辅助 ３．３系统通信 ［４］ＧＢ／Ｔ １ ４２８５－２００６，继电保护和安全自 接点。 ３．３．１信息需求 动装置技术规程［ｓ】． ３．１．２防孤岛检测及安全自动装置 ３８０／２２０Ｖ接入系统方案暂时只需要上 ［５】ＤＬ ４４８，电能计量装置技术管理规程 ３８０／２２０Ｖ电压等级不配置防孤岛检测 传发电量信息。 ［Ｓ］． 及安全自动装置，采用具备防孤岛能力的 ３．３．２通信方案 【６】Ｑ／ＧＤｗ６ｌ７—２０１ ｌ，国家电网公司光伏 逆变器。逆变器必须具备快速监测孤岛且 发电量信息的上传可采用有线和无线 电站接入电网技术规定［Ｓ】． 监测到孤岛后立即断开与电网连接的能 两种方式，一般根据当地设备配置、使用习 （上接１１ ５页） 柏线３＃杆以及ｌ０】（Ｖ忠镇线０＃杆。 ２５型线路，同时完成１０ ｋＶ忠镇线龙骨分支 根据上述情况，以及新桥各条１０ ｋＶ线 实施时间：１２月１ ３日下午ｌ４Ａ，停１ＯｋＶ 线Ｌ０００跌落开关的硬搭接工作 路实际地理走向，１０ ｋＶ新瓦线团树村支线 忠镇线、１０ ｋＶ忠柏线、１０ ｋＶ忠金线。一是 ③１ＯｋＶ魏柏线通过１０ ｋＶ忠魏线转带： 大包村分支线与ｌ０ ｋＶ忠镇线龙骨分支线 ｌ０ ｋＶ忠镇线与１０ ｋＶ忠柏线沟通后，调度应 １０ ｋＶ忠太线、ｌ０ ｋＶ忠金线负荷。 距离较近，可选择进行联络，联络后，拟采 断开ｌ０ ｋＶ忠镇线与１０ ｋＶ忠柏线站内开关， 实施时间：１２月１ ３日上午９点，停ｌ０ ｋＶ 取以下负荷转供方案。 合上１０ ｋＶ忠柏线Ｚ０６３柱上联络开关，将负 魏柏线、１ ０ ｋＶ忠魏线。忠兴供电所负责 ①ｌ０ ｋＶ仙锦线通过１０ ｋＶ新开线转带 荷转至ｌ０ ｋＶ柏魏线。 １ ０ ｋＶ忠魏线ＬＯ０６跌落开关、１ ０ ｋＶ忠魏线 ｌ０ ｋＶ新镇线、１０ ｋＶ新街线，４条线路最大负 实施注意事项如下。 Ｌ０１７跌落开关硬搭接工作；魏城供电所负责 荷电流：５６７．６２ Ａ（其中ｌＯｋＶ新开线、１０ ｋＶ ①调度￣ｌｑ＇ｑ核对１０ ｋＶ忠柏线Ｚ０６３柱上 １０ ｋＶ魏柏线魏忠支线ＬＯ００跌落开关硬搭接 新镇线、１０ ｋＶ新街线３条线路负荷电流为 联络开关定值是否满足转带要求。 工作。 ２６８．６２ Ａ）。通过数据可看出无论是１０ ｋＶ仙 １．２调度部门核对１０ ｋＶ忠镇线九龙村 锦线还是１０ ｋＶ新开线均略高于线路最大 支线ｚ００ｌ柱上开关定值是否满足转带要 ４应急措施 承载能力。因此需对ｌ ０ ｋＶ仙锦线以及 求。 （１）１ ０ ｋＶ仙锦线过负荷后，应首先拉开 １０ ｋＶ新开线工业负荷进行适当限电，确保 ②１０ ｋＶ新瓦线团树村支线大包村分支 １ ０ ｋＶ新街线，再陆续断开１ ０ ｋＶ新开线工业 负荷转供期间线路安全运行。 线与１ ０ ｋＶ忠镇线龙骨分支线之间新建 负荷，负荷控制后再恢复新街线，确保不扩 ②３５ ｋＶ忠兴变电站１０ ｋＶ柏魏线转带 ＬＧＪ一５０型线路，安装柱上开关１台，沟通 大面积。 １０ ｋＶ忠镇线后，最大负荷电流达￣Ｕ１５９．６７ Ａ， ｌ０ ｋＶ新瓦线、１０ ｋＶ忠镇线，同时更换原有 （２）１０ ｋＶ魏柏线过负荷后，应首先断开 尚有ｌ１５．３３ Ａ余量，ｌ０ ｋＶ新瓦线线路最大载 ＬＧＪ－２５型线路。 １０ ｋＶ忠太线ＺＯ３ ５柱上开关，如若负荷仍 流量为９７．２４，因此可带１０ ｋＶ新瓦线负荷。 实施时间：ｌ２月９日电杆转运到位；ｌ２月 超，则拉开１０ ｋＶ忠太线。 １０日１０ ｋＶ新瓦线团树村支线大包村分支 ３实施技术措施 线与１ ０ ｋＶ忠镇线龙骨分支线之间新建 （１）为达到１０ ｋＶ￥Ｉ！ｌ魏线转带１０ ｋＶ忠镇 ＬＧ Ｊ一５０型线路，安装开关｝１２月１ １日停 线，拟采用ＪＫＬＹＪ一７０型导线沟通１０ ｋＶ忠 １０ ｋＶ新瓦线、１０ ｋＶ忠镇线，更换原有ＬＧＪ－ 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
