光伏電站接入電網(wǎng)方案

光伏電站接入系統(tǒng)方案

2017年12月制2021/5/90光伏電站接入系統(tǒng)分析新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/91目錄主要內(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)流程新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/921光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹國(guó)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(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〔2011〕663號(hào)）

新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/931.1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)榻涣鬏敵觯瑓R集后并入電網(wǎng)。1光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/94新能源本部項(xiàng)目管理中心35kV并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主接線示意圖本地負(fù)35kV母線本地負(fù)荷計(jì)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(shí)介紹(無變壓器)315V35/0.315kV2021/5/951光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹1.2光伏組件新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/961光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹1.2光伏組件單晶硅多晶硅硅基薄膜新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/971光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹1.2光伏組件碲化鎘CIGS柔性CIGS新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/981光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹1.3逆變器逆變器集裝箱式逆變器新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/991光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)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(xiàng)目管理中心2021/5/910

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(shí)現(xiàn)自動(dòng)開始和停止。

1光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹

自動(dòng)開關(guān)（2）并網(wǎng)運(yùn)行特性1.3逆變器新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/911

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

最大功率跟蹤控制（MPPT）對(duì)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(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。

最大功率跟蹤（MPPT）控制

1光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹（2）并網(wǎng)運(yùn)行特性1.3逆變器新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/912

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(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％。

電網(wǎng)電壓過/欠壓5HZ范圍時(shí)，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(hù)（3）具備的保護(hù)功能1光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹1.3逆變器新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/913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(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)

孤島現(xiàn)象保護(hù)（3）具備的保護(hù)功能1光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹1.3逆變器新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/914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?fù)浣Y(jié)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)算精度逆變過程中：（4）電能質(zhì)量控制功能1光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹1.3逆變器新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/915直流隔離功能逆變器主要通過加裝隔離變壓器來實(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(shí)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(shí)介紹1.3逆變器新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/916箱式變電站（簡(jiǎn)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(jì)量設(shè)備等按一定的接線方案組合在一個(gè)或幾個(gè)箱體內(nèi)的緊湊型成套配電裝置。1光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹1.4箱變美式箱變歐式箱變新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/917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(jìn)行發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換的過程中，進(jìn)行開合、控制和保護(hù)。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(fù)荷開關(guān)、高壓操作機(jī)構(gòu)等。1光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹1.5開關(guān)柜固定式移開式新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/9181光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹1.6主變壓器新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/9191光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹1.7升壓站新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/9201光伏電站基礎(chǔ)知識(shí)介紹1.7升壓站新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/9212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(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)沒有斷路器、CT等電氣設(shè)備。新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/9222光伏電站并網(wǎng)方式的選擇

對(duì)運(yùn)行管理方面的影響

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

新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/923《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、電壓波動(dòng)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(xiàng)目管理中心2021/5/9243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(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SVG+FC來實(shí)現(xiàn)。新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/9253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(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，大中型光伏電站一般采用三相逆變器，這類電站只要光伏電池組布置得當(dāng)，則電壓不平衡較小；

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(tái)逆變器組成三相系統(tǒng)，對(duì)于這類電站，必須得有保護(hù)裝置保證相關(guān)單相逆變器同切同投，以滿足電壓不平衡度的要求。新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/9263光伏電站接入電網(wǎng)的制約條件

3.3電壓波動(dòng)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。新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/9273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(diǎn)供電電壓滿足用戶需要，光伏電站并網(wǎng)線路越長(zhǎng)，并網(wǎng)線路沿線各點(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)引起的線路電壓損耗應(yīng)滿足下式。新能源本部項(xiàng)目管理中心2021/5/9283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(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)容量不宜超過上一級(jí)變壓器容量的20%或最大負(fù)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(xiàng)目管理中心2021/5/9294光伏接入電壓等級(jí)的選取

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)（接入線路長(zhǎng)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)將超過國(guó)