光伏發(fā)電接入油田鉆采供電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1光伏發(fā)電接入油田鉆采供電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范1范圍本文件規(guī)定了兆瓦級(jí)以下光伏發(fā)電裝置(簡(jiǎn)稱裝置)接入35kV及以下油田鉆采供電系統(tǒng)的系統(tǒng)架凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T19964—2024光伏發(fā)電站接入電力系GB/T16895.32低壓電氣裝置第7-712部分：特殊裝置或場(chǎng)所的要求太陽(yáng)能光伏(PV)電源系統(tǒng)GB/T19862電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求GB/T20321—2023離網(wǎng)型風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)用逆變器GB/T24337電能質(zhì)量：公用電網(wǎng)間諧波GB/T29319—2024光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)GB/T30427—2013并網(wǎng)光伏發(fā)電專用逆變器技術(shù)要求和試驗(yàn)GB/T31999—2015光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)特性評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術(shù)要求光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器檢測(cè)技術(shù)規(guī)范光伏發(fā)電站逆變器檢修維護(hù)規(guī)程分布式電源接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定3術(shù)語(yǔ)和定義遙測(cè)telemetry2遙控telecomand運(yùn)行監(jiān)控中心通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)控制光伏發(fā)電裝置運(yùn)行模式。遙信remotesensing光伏發(fā)電裝置的狀態(tài)量參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并傳輸至運(yùn)行監(jiān)控中心進(jìn)行記錄、顯示和處理運(yùn)行監(jiān)控中心。光伏逆變器photovoltaic(PV)inverter用于實(shí)現(xiàn)將光伏直流輸入轉(zhuǎn)換為交流輸出的變換器。光伏直流變換器photovoltaic(PV)DC/D用于實(shí)現(xiàn)將光伏不穩(wěn)定直流輸入轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定直流輸出的變換器。并網(wǎng)型gridconnectedtype與電網(wǎng)相連，光伏發(fā)電與電網(wǎng)之間具備電能雙向流動(dòng)的供電系統(tǒng)。與電網(wǎng)脫離，光伏發(fā)電與電網(wǎng)無(wú)電能雙向流動(dòng)的供電系統(tǒng)。交流并網(wǎng)點(diǎn)pointofconnectioninACgrid多臺(tái)光伏逆變器的輸出匯總點(diǎn)。直流母線DCbus直流電源輸出與交流負(fù)載輸入的直流匯總點(diǎn)。4符號(hào)和縮略語(yǔ)下列符號(hào)、代號(hào)和縮略語(yǔ)適用于本文件。AC:交流DC:直流PCS:儲(chǔ)能變流器RTU:遠(yuǎn)程終端單元5分類與系統(tǒng)組成5.1分類5.1.1按照光伏發(fā)電接入母線電壓形式分類光伏發(fā)電接入油田鉆采供電系統(tǒng)可分為：a)直流母線接入式見圖1,光伏組件通過(guò)光伏直流變換器輸出匯流接入油田鉆采供電系統(tǒng)；b)交流母線接入式，光伏組件通過(guò)光伏逆變器輸出匯流至交流并網(wǎng)點(diǎn)，接入油田鉆采供電系統(tǒng)。直流母線直流母線泵機(jī)類負(fù)載變頻器通信網(wǎng)絡(luò)交流負(fù)載逆變器)4G或5G通訊無(wú)線通信遠(yuǎn)程監(jiān)控中心整流單元光伏直流變換器光伏組件直流變換器儲(chǔ)能單元1n4n(圖3離網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)架構(gòu)圖5.2系統(tǒng)組成5.2.1直流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)組成對(duì)于光伏發(fā)電直流接入式的油田鉆采供電系統(tǒng)，包括以下部分：a)光伏組件，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換；b)光伏直流變換器，將光伏組件不穩(wěn)定的直流電壓轉(zhuǎn)換為供電系統(tǒng)穩(wěn)定的直流母線電壓；c)儲(chǔ)能單元，用于抑制油田鉆采供電系統(tǒng)中泵機(jī)類負(fù)載引起直流母線波動(dòng)而配置的儲(chǔ)能部件，宜采用超級(jí)電容、功率型鋰離子電池等功率型儲(chǔ)能元件；d)雙向直流變換器，用于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元與直流母線之間雙向直流變換；e)PWM整流單元，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)直流母線與電網(wǎng)之間能量雙向轉(zhuǎn)換；f)變頻器，用于控制泵機(jī)類負(fù)載；g)逆變器，用于將直流母線電壓轉(zhuǎn)換為交流負(fù)載所需的交流供電輸出；h)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，油田鉆采供電系統(tǒng)的中央控制中心；i)RTU,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)各設(shè)備進(jìn)行遙測(cè)、遙信、遙控。其中，總控RTU用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心與各設(shè)備RTU之間遙測(cè)、遙信、遙控信息傳輸；j)無(wú)線通信模塊，用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心與供電系統(tǒng)遠(yuǎn)程無(wú)線通信的模塊。5.2.2并網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)組成對(duì)于光伏發(fā)電接入的并網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)，包括以下部分：a)光伏組件，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換；b)光伏逆變器，將光伏組件不穩(wěn)定的直流電壓轉(zhuǎn)換為供電系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)穩(wěn)定的交流電壓；c)儲(chǔ)能單元，用于抑制油田鉆采供電系統(tǒng)中泵機(jī)類負(fù)載引起直流母線波動(dòng)而配置的儲(chǔ)能部件，宜采用超級(jí)電容、功率型鋰離子電池等功率型儲(chǔ)能元件；d)儲(chǔ)能變流器(PCS),用于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元與并網(wǎng)點(diǎn)之間雙向功率變換；e)PWM整流單元，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)直流母線與電網(wǎng)之間能量雙向轉(zhuǎn)換；f)并網(wǎng)變壓器，用于實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)之間升壓變換和電氣隔離；5g)變頻器，用于控制泵機(jī)類負(fù)載；h)逆變器，用于將直流母線電壓轉(zhuǎn)換為交流負(fù)載所需的交流供電輸出；i)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，油田鉆采供電系統(tǒng)的中央控制中心；j)RTU,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)各設(shè)備進(jìn)行遙測(cè)、遙信、遙控。其中，總控RTU用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心與各設(shè)備RTU之間遙測(cè)、遙信、遙控信息傳輸；k)無(wú)線通信模塊，用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心與供電系統(tǒng)遠(yuǎn)程無(wú)線通信的模塊。5.2.3離網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)組成對(duì)于光伏發(fā)電接入的離網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)，包括以下部分：a)光伏組件，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換；b)光伏逆變器，將光伏組件不穩(wěn)定的直流電壓轉(zhuǎn)換為供電系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)穩(wěn)定的交流電壓；c)儲(chǔ)能單元，用于抑制油田鉆采供電系統(tǒng)中泵機(jī)類負(fù)載引起直流母線波動(dòng)而配置的儲(chǔ)能部件，宜采用超級(jí)電容、功率型鋰離子電池等功率型儲(chǔ)能元件；d)儲(chǔ)能變流器(PCS),用于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元與并網(wǎng)點(diǎn)之間雙向功率變換；e)PWM整流單元，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)直流母線與電網(wǎng)之間能量雙向轉(zhuǎn)換；f)變頻器，用于控制泵機(jī)類負(fù)載；g)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，油田鉆采供電系統(tǒng)的中央控制中心；h)RTU,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)各設(shè)備進(jìn)行遙測(cè)、遙信、遙控。其中，總控RTU用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心與各設(shè)備RTU之間遙測(cè)、遙信、遙控信息傳輸；i)無(wú)線通信模塊，用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心與供電系統(tǒng)遠(yuǎn)程無(wú)線通信的模塊。6技術(shù)要求6.1環(huán)境條件光伏發(fā)電接入的油田鉆采供電系統(tǒng)在下列環(huán)境條件下應(yīng)能連續(xù)、可靠地工作：——環(huán)境溫度為-10℃~+40℃;一—空氣相對(duì)濕度小于85%(在空氣溫度為20℃±5℃時(shí)),無(wú)凝露；——海拔高度不超過(guò)1000m;一—運(yùn)行地點(diǎn)無(wú)導(dǎo)電、爆炸塵埃，沒有腐蝕金屬或破壞絕緣的氣體；——無(wú)劇烈震動(dòng)沖擊。6.2功能要求6.2.1運(yùn)行適應(yīng)性光伏發(fā)電接入的油田鉆采供電系統(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)以下運(yùn)行工況：a)對(duì)于直流接入式和離網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏直流變換器和光伏逆變器具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，當(dāng)輸入直流電壓在額定值的85%~120%范圍變化時(shí)，其輸出端電壓變化范圍不超過(guò)額定值的±5%;b)對(duì)于并網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓在90%~110%標(biāo)稱電壓之間時(shí)，光伏逆變器應(yīng)能正常運(yùn)行；c)對(duì)于并網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)，并網(wǎng)點(diǎn)頻率在49.5Hz~50.2Hz范圍之內(nèi)時(shí)，光伏逆變器應(yīng)能正常運(yùn)行；對(duì)于離網(wǎng)型油田鉆采供電系統(tǒng)，并網(wǎng)點(diǎn)頻率在49.5Hz~50.5Hz范圍之內(nèi)時(shí)，光伏逆變器應(yīng)能正常運(yùn)行。66.2.2保護(hù)光伏發(fā)電接入的油田鉆采供電系統(tǒng)應(yīng)具備以下保護(hù)功能：a)輸入反接保護(hù)，當(dāng)輸入端正、負(fù)極接反時(shí)，逆變器應(yīng)有防護(hù)功能；b)輸入欠壓保護(hù)，當(dāng)直流輸入端電壓低于欠壓點(diǎn)時(shí)，光伏逆變器或光伏直流變換器應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉輸出并發(fā)出欠壓告警；當(dāng)直流輸入端電壓高于欠壓恢復(fù)后，應(yīng)能自動(dòng)恢復(fù)對(duì)負(fù)載的供電并自動(dòng)消除欠壓告警；c)輸入過(guò)壓保護(hù)，當(dāng)直流輸入端電壓高于過(guò)壓點(diǎn)時(shí)，光伏逆變器或光伏直流變換器應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉輸出并發(fā)出過(guò)壓告警；當(dāng)直流輸入端電壓低于過(guò)壓恢復(fù)點(diǎn)后，應(yīng)能自動(dòng)恢復(fù)對(duì)負(fù)載的供電并自動(dòng)d)過(guò)流保護(hù)，當(dāng)工作電流超過(guò)額定值的150%時(shí)，逆變器應(yīng)能自動(dòng)保護(hù)；e)防雷保護(hù)，光伏逆變器或光伏直流變換器應(yīng)具有防雷保護(hù)功能；f)供電系統(tǒng)的保護(hù)應(yīng)符合可靠性、選擇型、靈敏性和速動(dòng)性的要求，并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定；g)光伏逆變器或光伏直流變換器應(yīng)在并網(wǎng)點(diǎn)或直流母線設(shè)置易于操作、可閉鎖、且具有明顯斷開點(diǎn)的開關(guān)設(shè)備，以確保供電系統(tǒng)檢修維護(hù)人員的人身安全。6.2.3接地油田鉆采供電系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)按照GB/T16895.32的要求接地/接保護(hù)線。6.2.4耐壓要求油田鉆采供電系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)滿足相應(yīng)電壓等級(jí)的電氣設(shè)備耐壓標(biāo)準(zhǔn)。6.2.5遠(yuǎn)程監(jiān)控接入油田鉆采供電系統(tǒng)的光伏直流變換器和光伏逆變器應(yīng)具有下列主要遠(yuǎn)程監(jiān)控功能：——遙測(cè)：輸入直流電壓、輸出交流電壓(光伏逆變器)、輸出功率、輸出電壓；——遙信：欠壓告警、過(guò)壓告警、過(guò)載告警、短路告警；——遙控：修改光伏直流變換器和光伏逆變器過(guò)壓點(diǎn)、欠壓點(diǎn)、過(guò)壓恢復(fù)點(diǎn)、欠壓恢復(fù)點(diǎn)、開關(guān)機(jī)控制。接入油田鉆采供電系統(tǒng)的光伏直流變換器和光伏逆變器應(yīng)支持RS232或RS485或CAN2.0通信協(xié)議，可通過(guò)RTU、總控RTU與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信和遙控?？偪豏TU與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心之間通信協(xié)議應(yīng)符合中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司或中國(guó)石油化工集團(tuán)有限公司標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議要求。7電能質(zhì)量7.1電壓偏差對(duì)于交流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電裝置接入后，引起交流公共連接點(diǎn)的電壓偏差應(yīng)77.2電壓波動(dòng)和閃變對(duì)于交流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電裝置接入后，引起交流公共連接點(diǎn)的電壓波動(dòng)和7.3諧波和間諧波7.3.1諧波電流要求對(duì)于交流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電裝置向所接入交流公共連接點(diǎn)注入的諧波電流7.3.2間諧波要求對(duì)于交流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電裝置向所接入公共連接點(diǎn)后，引起交流公共連接點(diǎn)的間諧波應(yīng)滿足GB/T24337的要求。7.4電壓不平衡度對(duì)于交流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電裝置向所接入公共連接點(diǎn)后，引起交流公共連接點(diǎn)的電壓不平衡度應(yīng)滿足GB/T15543的要求。7.5監(jiān)測(cè)與治理對(duì)于交流母線接入式油田鉆采供電系統(tǒng)，光伏發(fā)電裝置接入公共連接點(diǎn)應(yīng)配置電能質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，設(shè)備應(yīng)滿足GB/T19862的要求。當(dāng)光伏發(fā)電裝置接入公共連接點(diǎn)電能質(zhì)量不滿足要求時(shí)，應(yīng)安裝電能質(zhì)量治理設(shè)備。8測(cè)試和評(píng)價(jià)8.1一般要求光伏發(fā)電接入前后、改(擴(kuò)建)后，應(yīng)滿足以下要求：a)光伏發(fā)電裝置在接入油田鉆采供電系統(tǒng)前應(yīng)完成測(cè)試和評(píng)價(jià)，當(dāng)油田鉆采供電系統(tǒng)改(擴(kuò))建后，應(yīng)重新進(jìn)行測(cè)試與評(píng)價(jià)。b)當(dāng)油田鉆采供電系統(tǒng)接入光伏發(fā)電裝置完成規(guī)模提升、設(shè)備改造、軟件升級(jí)、控制邏輯修改、控制參數(shù)或保護(hù)值修改