一種光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法
【專利摘要】一種光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法，分布式電源與電力用戶在同一場所，發(fā)電量“全部自用、自發(fā)自用剩余電量上網(wǎng)”，接入用戶側(cè)；分布式電源與電力用戶不在同一場所情況，接入公共電網(wǎng)；分布式電源并網(wǎng)電壓等級可根據(jù)裝機(jī)容量進(jìn)行初步選擇；最終并網(wǎng)電壓等級根據(jù)電網(wǎng)條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選論證確定；每組分布電源設(shè)接網(wǎng)專柜，在各廠房內(nèi)專用低壓配電室布置，接網(wǎng)專柜設(shè)置斷路器，采用適合隔離型的。本發(fā)明的優(yōu)點：解決了光伏電站的規(guī)模與用電負(fù)荷的協(xié)調(diào)、與電網(wǎng)規(guī)劃和電網(wǎng)運(yùn)行的協(xié)調(diào)問題，改善地區(qū)能源緊張問題，光伏發(fā)電是最清潔的能源之一，不會產(chǎn)生有害氣體，屬于清潔、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的新型能源，對改善環(huán)境污染具有重要作用。
【專利說明】—種光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及了一種光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前發(fā)電大都采用火電、水電、風(fēng)能發(fā)電，火力發(fā)電的特點是不受季節(jié)和氣候的影響，但污染大、耗能大、效率低。水電發(fā)電雖然是綠色環(huán)保，節(jié)約一次能源，但對地理環(huán)境要求高，一次性投入特別大，峰谷差值比較大。汛期水電站可以滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電量最大，而到了枯水期發(fā)電量就很小。所以只有水電形成的電網(wǎng)供電是不穩(wěn)定的。風(fēng)能為潔凈的能源很環(huán)保、無污染、可再生、總量大，但風(fēng)電的發(fā)展受風(fēng)力及地理位置限制嚴(yán)重，風(fēng)力發(fā)電需要大量土地興建風(fēng)力發(fā)電場，才可以生產(chǎn)比較多的能源。
[0003]光伏發(fā)電將傳統(tǒng)發(fā)電的缺點全部轉(zhuǎn)化為自身發(fā)電的優(yōu)點。它是利用太陽光能進(jìn)行發(fā)電，所以無枯竭危險，同時安全可靠，無噪聲，無污染排放外，不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優(yōu)勢，無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電。迫切需要合理有效的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是為了實現(xiàn)光伏發(fā)電的實際用，特提供了一種光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法。
[0005]本發(fā)明提供了一種光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法，其特征在于:所述的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法，分布式電源與電力用戶在同一場所，發(fā)電量“全部自用、自發(fā)自用剩余電量上網(wǎng)”，接入用戶側(cè)；分布式電源與電力用戶不在同一場所情況，接入公共電網(wǎng)。分布式電源并網(wǎng)電壓等級可根據(jù)裝機(jī)容量進(jìn)行初步選擇，8千瓦及以下可接入220伏，8千瓦?400千瓦可接入380伏，400千瓦?6000千瓦可接入10千伏。最終并網(wǎng)電壓等級根據(jù)電網(wǎng)條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選論證確定。若高低兩級電壓均具備接入條件，優(yōu)先采用低電壓等級接入。采用380伏分散接入各廠房內(nèi)用戶配電柜，通過配電柜接入用戶變電所低壓母線，采用三相接入方式。每組分布電源設(shè)接網(wǎng)專柜，在各廠房內(nèi)專用低壓配電室布置，接網(wǎng)專柜設(shè)置斷路器，采用適合隔離型的，否則加裝隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、靜止式多功能電能計量表。
[0006]供電公司和發(fā)電企業(yè)關(guān)口計量點設(shè)在變電所10千伏進(jìn)戶計量柜內(nèi)，內(nèi)裝負(fù)控、電量采集裝置及靜止式多功能關(guān)口計量表，用做上網(wǎng)電量結(jié)算。接網(wǎng)專柜內(nèi)電能計量表用做發(fā)電企業(yè)統(tǒng)計發(fā)電電量和用戶結(jié)算用。
[0007]所述的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法中，電氣主接線方式:
[0008]根據(jù)分布式光伏電站發(fā)電功率及附近受電線路線徑情況，廠房、光伏電站敷設(shè)專用供電線路分別接入各自廠房內(nèi)配電柜，通過電纜接入1#變壓器中。廠房和水站的光伏電站敷設(shè)專用供電線路接入分別接入各自廠房內(nèi)配電柜，通過電纜接入2#變壓器中。[0009]所述的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法中，主要設(shè)備選擇如下:
[0010]斷路器:選用微型、塑殼式或萬能斷路器，根據(jù)短路電流水平選擇設(shè)備開斷能力，并需留有裕度，斷路器具備電源端與負(fù)荷端反接能力。
[0011]升壓站主變:IOkV升壓用變壓器采用用戶變電所原有接入公共電網(wǎng)變壓器，型號為 Sll-M-1000/10/0.4kV±5%。
[0012]無功補(bǔ)償:分布式光伏電站發(fā)電功率因數(shù)超過0.97，因此，不需額外配置無功補(bǔ)償裝置，用戶變電所內(nèi)無功補(bǔ)償裝置即能滿足功率調(diào)整要求。
[0013]光伏電站需敷設(shè)專用供電線路到1#、2#變壓器主二次母線上；
[0014]并網(wǎng)點的斷路器具備短路瞬時、長延時保護(hù)功能和分勵脫扣、欠壓脫扣功能，線路發(fā)生短路故障時，保護(hù)能快速動作，瞬時跳開斷路器，滿足全線故障時快速可靠切除故障的要求，斷路器具備反映故障及運(yùn)行狀態(tài)輔助接點。
[0015]380V電壓等級不配置專用防孤島檢測及安全自動裝置，采用具備防孤島能力的逆變器。分布式光伏電站所使用的逆變器設(shè)安全自動裝置，實現(xiàn)頻率電壓異常緊急控制功能，跳開光伏電站側(cè)斷路器；逆變器同時具備快速監(jiān)測孤島且監(jiān)測到孤島后立即斷開與電網(wǎng)連接的能力。逆變器符合國家、行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具備低電壓閉鎖、檢有壓自動并網(wǎng)功能，采用低于20%UN、0.2秒閉鎖發(fā)電，檢有壓85%UN自動并網(wǎng)控制參數(shù)。
[0016]以上具體要求見GB/T19939-2005《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》及GB/T20046《光伏(PV)系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性》。
[0017]側(cè)保護(hù):IOkV兩側(cè)要求配置速斷、過流保護(hù)裝置。
[0018]光伏電站通過GPRS方式上傳發(fā)電量信息通過負(fù)控進(jìn)入營銷網(wǎng)絡(luò)，然后轉(zhuǎn)送調(diào)度。配置7套GPRS采集終端裝置，經(jīng)統(tǒng)一的通信通道傳輸，GPRS采集終端裝置采用220V交流電源，無線接入滿足安全防護(hù)要求。
[0019]用戶每一處分布式光伏電站在并網(wǎng)點處設(shè)置并網(wǎng)電能表，計量光伏電站全部發(fā)電量，用于結(jié)算；在變電所IOkV進(jìn)線計量柜內(nèi)設(shè)置關(guān)口計量電能表用于和供電公司結(jié)算上網(wǎng)電量。
[0020]電能表采用靜止式多功能電能表，至少具備單向有功和四象限無功計量功能、事件記錄功能，具備電流、電壓、電量等信息采集和三相電流不平衡監(jiān)測功能，配有標(biāo)準(zhǔn)通信接口，具備本地通信和通過電能信息采集終端遠(yuǎn)程通信的功能。
[0021]并網(wǎng)電能表精度要求不低于0.5S級，計量用電流互感器、電壓互感器的精度要求達(dá)到0.2S、0.2級。
[0022]計量信息統(tǒng)計與傳輸:每塊并網(wǎng)電能表配置一套數(shù)據(jù)采集器，將數(shù)據(jù)傳輸給光伏發(fā)電監(jiān)控服務(wù)器，計量終端服務(wù)器，并通過GPRS方式將發(fā)電量信息上傳到供電公司。用戶變電所原有與供電公司貿(mào)易結(jié)算用電能表配置負(fù)控裝置，上傳用電量數(shù)據(jù)到供電公司。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0024]本發(fā)明所述的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法，解決了光伏電站的規(guī)模與用電負(fù)荷的協(xié)調(diào)、與電網(wǎng)規(guī)劃和電網(wǎng)運(yùn)行的協(xié)調(diào)問題，在系統(tǒng)的運(yùn)行、調(diào)度、通信和保護(hù)方面，都得以實現(xiàn)。改善地區(qū)能源緊張問題，而且還是最清潔的能源之一，不會產(chǎn)生有害氣體，屬于清潔、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的新型能源，對改善環(huán)境污染具有重要作用。【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0026]圖1為變電所一次系統(tǒng)接線示意圖；
[0027]圖2為變電所計量裝置安裝示意圖；
[0028]圖中，I為關(guān)口計量電能表，2為關(guān)口電能表，3為電能質(zhì)量檢測表，4為電量采集模塊，5為負(fù)控裝置。
【具體實施方式】
[0029]本實施例提供了一種光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法，其特征在于:所述的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法，分布式電源與電力用戶在同一場所，發(fā)電量“全部自用、自發(fā)自用剩余電量上網(wǎng)”，接入用戶側(cè)；分布式電源與電力用戶不在同一場所情況，接入公共電網(wǎng)。分布式電源并網(wǎng)電壓等級可根據(jù)裝機(jī)容量進(jìn)行初步選擇，8千瓦及以下可接入220伏，8千瓦?400千瓦可接入380伏，400千瓦?6000千瓦可接入10千伏。最終并網(wǎng)電壓等級根據(jù)電網(wǎng)條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選論證確定。若高低兩級電壓均具備接入條件，優(yōu)先采用低電壓等級接入。采用380伏分散接入各廠房內(nèi)用戶配電柜，通過配電柜接入用戶變電所低壓母線，采用三相接入方式。每組分布電源設(shè)接網(wǎng)專柜，在各廠房內(nèi)專用低壓配電室布置，接網(wǎng)專柜設(shè)置斷路器，采用適合隔離型的，否則加裝隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、靜止式多功能電能計量表。供電公司和發(fā)電企業(yè)關(guān)口計量點設(shè)在變電所10千伏進(jìn)戶計量柜內(nèi)，內(nèi)裝負(fù)控、電量采集裝置及靜止式多功能關(guān)口計量表，用做上網(wǎng)電量結(jié)算。接網(wǎng)專柜內(nèi)電能計量表用做發(fā)電企業(yè)統(tǒng)計發(fā)電電量和用戶結(jié)算用。
[0030]電氣主接線方式:
[0031]根據(jù)分布式光伏電站發(fā)電功率及附近受電線路線徑情況，廠房、光伏電站敷設(shè)專用供電線路分別接入各自廠房內(nèi)配電柜，通過電纜接入1#變壓器中。廠房和水站的光伏電站敷設(shè)專用供電線路接入分別接入各自廠房內(nèi)配電柜，通過電纜接入2#變壓器中。
[0032]所述的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法中，主要設(shè)備選擇如下:
[0033]斷路器:選用微型、塑殼式或萬能斷路器，根據(jù)短路電流水平選擇設(shè)備開斷能力，并需留有裕度，斷路器具備電源端與負(fù)荷端反接能力。
[0034]升壓站主變:IOkV升壓用變壓器采用用戶變電所原有接入公共電網(wǎng)變壓器，型號為 Sll-M-1000/10/0.4kV±5%。
[0035]無功補(bǔ)償:分布式光伏電站發(fā)電功率因數(shù)超過0.97，因此，不需額外
[0036]配置無功補(bǔ)償裝置，用戶變電所內(nèi)無功補(bǔ)償裝置即能滿足功率調(diào)整要
[0037]求。
[0038]光伏電站需敷設(shè)專用供電線路到1#、2#變壓器主二次母線上；
[0039]并網(wǎng)點的斷路器具備短路瞬時、長延時保護(hù)功能和分勵脫扣、欠壓脫扣功能，線路發(fā)生短路故障時，保護(hù)能快速動作，瞬時跳開斷路器，滿足全線故障時快速可靠切除故障的要求，斷路器具備反映故障及運(yùn)行狀態(tài)輔助接點。
[0040]380V電壓等級不配置專用防孤島檢測及安全自動裝置，采用具備防孤島能力的逆變器。分布式光伏電站所使用的逆變器設(shè)安全自動裝置，實現(xiàn)頻率電壓異常緊急控制功能，跳開光伏電站側(cè)斷路器；逆變器同時具備快速監(jiān)測孤島且監(jiān)測到孤島后立即斷開與電網(wǎng)連接的能力。逆變器符合國家、行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具備低電壓閉鎖、檢有壓自動并網(wǎng)功能，采用低于20%UN、0.2秒閉鎖發(fā)電，檢有壓85%UN自動并網(wǎng)控制參數(shù)。
[0041]以上具體要求見GB/T19939-2005《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》及GB/T20046《光伏(PV)系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性》。
[0042]側(cè)保護(hù):IOkV兩側(cè)要求配置速斷、過流保護(hù)裝置。
[0043]光伏電站通過GPRS方式上傳發(fā)電量信息通過負(fù)控進(jìn)入營銷網(wǎng)絡(luò)，然后轉(zhuǎn)送調(diào)度。配置7套GPRS采集終端裝置，經(jīng)統(tǒng)一的通信通道傳輸，GPRS采集終端裝置采用220V交流電源，無線接入滿足安全防護(hù)要求。
[0044]用戶每一處分布式光伏電站在并網(wǎng)點處設(shè)置并網(wǎng)電能表，計量光伏電站全部發(fā)電量，用于結(jié)算；在變電所IOkV進(jìn)線計量柜內(nèi)設(shè)置關(guān)口計量電能表用于和供電公司結(jié)算上網(wǎng)電量。
[0045]電能表采用靜止式多功能電能表，至少具備單向有功和四象限無功計量功能、事件記錄功能，具備電流、電壓、電量等信息采集和三相電流不平衡監(jiān)測功能，配有標(biāo)準(zhǔn)通信接口，具備本地通信和通過電能信息采集終端遠(yuǎn)程通信的功能。
[0046]并網(wǎng)電能表精度要求不低于0.5S級，計量用電流互感器、電壓互感器的精度要求達(dá)到0.2S、0.2級。
[0047]計量信息統(tǒng)計與傳輸:每塊并網(wǎng)電能表配置一套數(shù)據(jù)采集器，將數(shù)據(jù)傳輸給光伏發(fā)電監(jiān)控服務(wù)器，計量終端服務(wù)器，并通過GPRS方式將發(fā)電量信息上傳到供電公司。用戶變電所原有與供電公司貿(mào)易結(jié)算用電能表配置負(fù)控裝置，上傳用電量數(shù)據(jù)到供電公司。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法，其特征在于:所述的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法，分布式電源與電力用戶在同一場所，發(fā)電量“全部自用、自發(fā)自用剩余電量上網(wǎng)”，接入用戶側(cè)；分布式電源與電力用戶不在同一場所情況，接入公共電網(wǎng)；分布式電源并網(wǎng)電壓等級可根據(jù)裝機(jī)容量進(jìn)行初步選擇，8千瓦及以下可接入220伏，8千瓦~400千瓦可接入380伏，400千瓦~6000千瓦可接入10千伏；最終并網(wǎng)電壓等級根據(jù)電網(wǎng)條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選論證確定；若高低兩級電壓均具備接入條件，優(yōu)先采用低電壓等級接入；采用380伏分散接入各廠房內(nèi)用戶配電柜，通過配電柜接入用戶變電所低壓母線，采用三相接入方式；每組分布電源設(shè)接網(wǎng)專柜，在各廠房內(nèi)專用低壓配電室布置，接網(wǎng)專柜設(shè)置斷路器，采用適合隔離型的，否則加裝隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、靜止式多功能電能計量表； 供電公司和發(fā)電企業(yè)關(guān)口計量點設(shè)在變電所10千伏進(jìn)戶計量柜內(nèi)，內(nèi)裝負(fù)控、電量采集裝置及靜止式多功能關(guān)口計量表，用做上網(wǎng)電量結(jié)算；接網(wǎng)專柜內(nèi)電能計量表用做發(fā)電企業(yè)統(tǒng)計發(fā)電電量和用戶結(jié)算用。
2.按照權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法，其特征在于:所述的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法中，電氣主接線方式: 根據(jù)分布式光伏電站發(fā)電功率及附近受電線路線徑情況，廠房、光伏電站敷設(shè)專用供電線路分別接入各自廠房內(nèi)配電柜，通過電纜接入1#變壓器中；廠房和水站的光伏電站敷設(shè)專用供電線路接入分別接入各自廠房內(nèi)配電柜，通過電纜接入2#變壓器中。
3.按照權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法，其特征在于:所述的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法中，主要設(shè)備選擇如下: 斷路器:選用微型、塑殼式或萬能斷路器，根據(jù)短路電流水平選擇設(shè)備開斷能力，并需留有裕度，斷路器具備電源端與負(fù)荷端反接能力； 升壓站主變:IOkV升壓用變壓器采用用戶變電所原有接入公共電網(wǎng)變壓器，型號為Sll-M-1000/10/0.4kV±5% ； 無功補(bǔ)償:分布式光伏電站發(fā)電功率因數(shù)超過0.97，因此，不需額外配置無功補(bǔ)償裝置，用戶變電所內(nèi)無功補(bǔ)償裝置即能滿足功率調(diào)整要求； 光伏電站需敷設(shè)專用供電線路到1#、2#變壓器主二次母線上； 并網(wǎng)點的斷路器具備短路瞬時、長延時保護(hù)功能和分勵脫扣、欠壓脫扣功能，線路發(fā)生短路故障時，保護(hù)能快速動作，瞬時跳開斷路器，滿足全線故障時快速可靠切除故障的要求，斷路器具備反映故障及運(yùn)行狀態(tài)輔助接點； 380V電壓等級不配置專用防孤島檢測及安全自動裝置，采用具備防孤島能力的逆變器；分布式光伏電站所使用的逆變器設(shè)安全自動裝置，實現(xiàn)頻率電壓異常緊急控制功能，跳開光伏電站側(cè)斷路器；逆變器同時具備快速監(jiān)測孤島且監(jiān)測到孤島后立即斷開與電網(wǎng)連接的能力；逆變器符合國家、行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具備低電壓閉鎖、檢有壓自動并網(wǎng)功能，采用低于20%UN、0.2秒閉鎖發(fā)電，檢有壓85%UN自動并網(wǎng)控制參數(shù)；側(cè)保護(hù):10kV兩側(cè)要求配置速斷、過流保護(hù)裝置。
4.按照權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法，其特征在于:所述的光伏發(fā)電并入電網(wǎng)的方法中，光伏電站通過GPRS方式上傳發(fā)電量信息通過負(fù)控進(jìn)入營銷網(wǎng)絡(luò)，然后轉(zhuǎn)送調(diào)度；配置7套GPRS采集終端裝置，經(jīng)統(tǒng)一的通信通道傳輸，GPRS采集終端裝置采用220V交流電源，無線接入滿足安全防護(hù)要求；用戶每一處分布式光伏電站在并網(wǎng)點處設(shè)置并網(wǎng)電能表，計量光伏電站全部發(fā)電量，用于結(jié)算；在變電所IOkV進(jìn)線計量柜內(nèi)設(shè)置關(guān)口計量電能表用于和供電公司結(jié)算上網(wǎng)電量; 電能表采用靜止式多功能電能表，至少具備單向有功和四象限無功計量功能、事件記錄功能，具備電流、電壓、電 量等信息采集和三相電流不平衡監(jiān)測功能，配有標(biāo)準(zhǔn)通信接口，具備本地通信和通過電能信息采集終端遠(yuǎn)程通信的功能； 并網(wǎng)電能表精度要求不低于0.5S級，計量用電流互感器、電壓互感器的精度要求達(dá)到.0.2S、0.2 級； 計量信息統(tǒng)計與傳輸:每塊并網(wǎng)電能表配置一套數(shù)據(jù)采集器，將數(shù)據(jù)傳輸給光伏發(fā)電監(jiān)控服務(wù)器，計量終端服務(wù)器，并通過GPRS方式將發(fā)電量信息上傳到供電公司；用戶變電所原有與供電公司貿(mào)易結(jié)算用電能表配置負(fù)控裝置，上傳用電量數(shù)據(jù)到供電公司。
【文檔編號】H02J3/40GK103956777SQ201410133630
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】穆苗壯, 唐琪珠, 王剛, 孫紹云 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司本溪供電公司