1、（山東）某項(xiàng)目三兆瓦分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)方案xxxxxxxT程設(shè)計(jì)有限公司2017.2.20目錄1、編制依據(jù)和規(guī)劃基本思路31.1 編制依據(jù)31.2 設(shè)計(jì)范圍31.3 電站規(guī)模與概況31.4 報(bào)告提要42、電力系統(tǒng)概況及光伏電站概述42.1 電站廠區(qū)中低壓配電網(wǎng)現(xiàn)狀42.2 電站電量測(cè)算與電力電量消納43、光伏并網(wǎng)項(xiàng)目一次接入系統(tǒng)方案43.1 供電范圍43.2 上網(wǎng)電壓等級(jí)53.3 接入系統(tǒng)方案53.3.1 接入系統(tǒng)方案擬定與接入點(diǎn)和并網(wǎng)點(diǎn)選擇53.3.2 對(duì)電網(wǎng)的影響分析與對(duì)策建議63.3.3 設(shè)備校驗(yàn)與選擇64、相關(guān)技術(shù)要求74.1 電能質(zhì)量74.2 電壓異常時(shí)的響應(yīng)特性84.3 頻

2、率異常時(shí)的響應(yīng)特性95、系統(tǒng)保護(hù)及安全自動(dòng)裝置95.1 保護(hù)95.2 頻率電壓異常緊急控制裝置105.3 防孤島保護(hù)105.4 其他106、電能計(jì)量系統(tǒng)107、補(bǔ)充說明111、編制依據(jù)和規(guī)劃基本思路1.1 編制依據(jù)(1)光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求(GB/T19939-2005);(2)光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定(GB/Z19964-2005);(3)光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定(Q/GDW617-2011);(4) Q/GDW618-2011光伏電站接入電網(wǎng)測(cè)試規(guī)程(5)分布式發(fā)電電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定(Q/GDW480-2010);(6)分布式電源接入配電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)規(guī)范(國家電網(wǎng)營銷【2013】43

3、6號(hào))國家電網(wǎng)公司2014年3月；(7)分布式電源接入配電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范(國家電網(wǎng)營銷【2014】365號(hào))國家電網(wǎng)公司2014年3月；(8)分布式電源接入系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)國家電網(wǎng)發(fā)展【2-13】625號(hào)2013年4月；(9)分布式光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)規(guī)定(暫行)(國家電網(wǎng)辦【2013】1781號(hào))國家電網(wǎng)公司2013年11月；(10) GB14549-1993電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波(11) GB14543-1995電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度(12) GB14285-2006繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程(13)國家電網(wǎng)營銷【2005】714號(hào)文關(guān)于規(guī)范關(guān)口電能計(jì)量點(diǎn)管理的指導(dǎo)意見。1.2 設(shè)計(jì)

4、范圍本方案主要對(duì)(山東)某某公司三兆瓦分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)方案進(jìn)行論證。1.3 電站規(guī)模與概況(山東)某某公司三兆瓦分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目位于XXX發(fā)區(qū)某某公司內(nèi)，根據(jù)用戶提供的相關(guān)資料，本項(xiàng)目共安裝275Wp多晶太陽能光伏組件10560塊，分別安裝在5個(gè)廠房屋頂，組件采用10度傾角方式安裝，總?cè)萘?.904MW。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用22塊組件串接25方式，共480串，每8串接入1臺(tái)50kW組串逆變器，共60臺(tái)逆變器。并網(wǎng)方式采用多點(diǎn)就近380V低壓并網(wǎng)模式，直接接入廠區(qū)內(nèi)的低壓柜母排，就近消納。本光伏項(xiàng)目預(yù)計(jì)年內(nèi)平均每年發(fā)電量約為323.27萬kWh。光伏電站按自發(fā)自用、余電上網(wǎng)設(shè)計(jì)。1.4 報(bào)告

5、提要圍繞1.2中研究?jī)?nèi)容，我院組織專業(yè)設(shè)計(jì)人員調(diào)查情況、收集資料，并提出了（山東）某某公司三兆瓦分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)的推薦方案，項(xiàng)目最終以電網(wǎng)公司批復(fù)的電力設(shè)計(jì)院采納設(shè)計(jì)方案為準(zhǔn)。2、電力系統(tǒng)概況及光伏電站概述2.1 電站廠區(qū)中低壓配電網(wǎng)現(xiàn)狀廠區(qū)電源引自廠區(qū)外西側(cè)10kV線路，該線路為沿途各個(gè)工廠供電。10kV線路為架空電纜，上一級(jí)為0變電所，距離廠區(qū)約2KM。10kV線路沿道路由南面引來。全廠現(xiàn)有1臺(tái)1600kVA、3臺(tái)800kVA、3臺(tái)630kVA降壓變壓器。2.2 電站電量測(cè)算與電力電量消納工廠每年自用電約600萬度。本光伏發(fā)電項(xiàng)目經(jīng)計(jì)算25年年均發(fā)電量約323.27萬度,自發(fā)自用

6、就地消納沒有問題。負(fù)荷消納量=323/600,自發(fā)自用占比近似為100%。3、光伏并網(wǎng)項(xiàng)目一次接入系統(tǒng)方案3.1 供電范圍光伏電站發(fā)電量消納方式為以自發(fā)自用為主、余電上網(wǎng)（接入上一級(jí)X校電站）為輔。3.2 上網(wǎng)電壓等級(jí)本期光伏電站理論峰值發(fā)電為2.904MW,共分8個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)低壓就近接入廠區(qū)400V低壓柜母排，具體接入方案參見下述部分。3.3 接入系統(tǒng)方案3.3.1 接入系統(tǒng)方案擬定與接入點(diǎn)和并網(wǎng)點(diǎn)選擇根據(jù)用戶相關(guān)資料，本項(xiàng)目太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模為2.904MW,光伏電站發(fā)電量消納方式為自發(fā)自用、余電上網(wǎng)。組件鋪設(shè)在5個(gè)廠房屋頂，由于廠區(qū)變壓器配置容量和電力實(shí)際消納均滿足要求（光伏項(xiàng)目總裝

7、機(jī)量2.904MW,小于廠區(qū)配電變壓器總?cè)萘?720kVA;光伏項(xiàng)目預(yù)計(jì)年均發(fā)電量323.27萬度，小于廠區(qū)歷史每年實(shí)際耗電約600萬度），從就近消納的設(shè)計(jì)理念著手，建議將每個(gè)區(qū)再次分割為小于400kW裝機(jī)量的單元區(qū)域，作為低壓并網(wǎng)單元。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用8個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)接入用戶低壓側(cè)母排，參考國家電網(wǎng)公司分布式光伏發(fā)電接入系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)中XGF380-Z-Z2方案，接入系統(tǒng)方案見下圖。侯點(diǎn)IM惚比電陽MP1耕事M府片frvII.,-圖3-1系統(tǒng)接入方案原理圖因目前用戶配電室無圖紙，不能確定10kV及場(chǎng)內(nèi)配電柜的主接線圖，稍后同供電公司共同查閱供電公司用戶存檔圖紙及勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)后確定。設(shè)計(jì)新增加8臺(tái)低壓配電柜

8、，并網(wǎng)柜通過線纜同原變壓器低壓側(cè)的低壓柜母排連接，新增的低壓柜內(nèi)配智能斷路器、電站自用計(jì)量電表8塊以及CT、數(shù)據(jù)采集裝置(監(jiān)控廠家提供)；電網(wǎng)公司原有計(jì)量柜內(nèi)計(jì)量電表需更換為雙向表計(jì)，量程不變。安裝于各自變電所內(nèi)，每臺(tái)柜采用母排側(cè)出連接到原400V低壓柜，從而接入系統(tǒng)。新增的8臺(tái)低壓柜位置原則上安裝于原配電室內(nèi)。并網(wǎng)設(shè)計(jì)根據(jù)分散發(fā)電、就地逆變、就近并網(wǎng)”的原則，結(jié)合各廠房的配電情況確定。本工程接入電網(wǎng)方案符合國家分布式電源接入系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案：XGF380-Z-23.3.2 對(duì)電網(wǎng)的影響分析與對(duì)策建議(1)本項(xiàng)目采用380V低壓并網(wǎng)，常規(guī)情況下為廠區(qū)負(fù)荷完全消納；特殊情況下，少量發(fā)電上傳，在上

9、一級(jí)X校電站10kV母線實(shí)現(xiàn)平衡。(2)電站接入后對(duì)系統(tǒng)短路水平的計(jì)算分析：由于本項(xiàng)目單點(diǎn)安裝容量不大，均在380kW以內(nèi)，同時(shí)組件裝機(jī)量和變壓器容量之比近似為1:2,因此，項(xiàng)目接入后變壓器的10kV側(cè)短路水平在規(guī)范允許范圍內(nèi)。3.3.3設(shè)備校驗(yàn)與選擇(1)送出線路校驗(yàn)與選擇本光伏發(fā)電并網(wǎng)項(xiàng)目采用8個(gè)380V低壓并網(wǎng)點(diǎn)，并網(wǎng)點(diǎn)的母排持續(xù)載流量按照不小于上述容量和工作電流選擇，并留有余量。(2)斷路器校驗(yàn)與選擇本項(xiàng)目8個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)最大送出選用額定電流規(guī)格為800A塑殼低壓斷路器。斷路器應(yīng)具備電源端與負(fù)荷端反接能力。4、相關(guān)技術(shù)要求4.1 電能質(zhì)量由于光伏發(fā)電系統(tǒng)出力具有波動(dòng)性和間歇性，另外光伏發(fā)電系

10、統(tǒng)通過逆變器將太陽能電池方陣輸出的直流轉(zhuǎn)換交流供負(fù)荷使用，含有一些的電力電子設(shè)備，接入配電網(wǎng)會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生一定影響，包括諧波、電壓偏差、電壓波動(dòng)、電壓不平衡度和直流分量等方面。為了能夠向負(fù)荷提供可靠的電力，由光伏發(fā)電系統(tǒng)公共連接點(diǎn)的電壓偏差、電壓波動(dòng)和閃變、諧波、三相電壓不平衡、間歇波等電能質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)滿足GB/T12325、GB/T12326、GB/T14549、GB/T15543、GB/T24337等電能質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。（1）諧波光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點(diǎn)的諧波電壓應(yīng)滿足GB/T14549-1993電能質(zhì)量公共電網(wǎng)諧波的規(guī)定，如表4.1-1所示。表4.1-1公用電網(wǎng)諧波電壓

11、限值電網(wǎng)標(biāo)稱電壓（kV）電壓總畸變率（）各次諧波電壓含有率（）奇次偶次0.38542光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點(diǎn)處的總諧波電流分量（方均根）應(yīng)滿足GB/T14549-1993電能質(zhì)量公共電網(wǎng)諧波的規(guī)定，應(yīng)不超過表4.1-2中規(guī)定的允許值，其中光伏電站向電網(wǎng)注入的諧波電流允許值按此光伏電站安裝容量與其公共連接點(diǎn)的供電設(shè)備容量之比進(jìn)行分配。表4.1-2注入公共連接點(diǎn)的諧波電流允許值標(biāo)準(zhǔn)電壓（kV）基準(zhǔn)短路容量（MVA）諧波次數(shù)及諧波電流允許值（A)23456789101112130.3810786239622644192116281324諧波次數(shù)1415161718192021222324250

12、.381011129.7188.6167.88.97.1146.512（2）電壓偏差光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點(diǎn)的電壓偏差應(yīng)滿足GB/T12325-2008電能質(zhì)量供電電壓偏差的規(guī)定，三相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的正負(fù)7%。(3)電壓波動(dòng)光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點(diǎn)的電壓波動(dòng)應(yīng)滿足GB/T12326-2008電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變的規(guī)定。對(duì)于光伏電站出力變化引起的電壓變動(dòng),其頻率可以按照1r=10(每小時(shí)變動(dòng)的次數(shù)在10次以內(nèi))考慮，因此光伏電站接入引起的公共連接點(diǎn)電壓變動(dòng)最大不得超過3%。(4)電壓不平衡度光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點(diǎn)的三相電壓不平衡度應(yīng)不超過GB/T15543-2008

13、電2%,短時(shí)不0.5%。能質(zhì)量三相電壓不平衡規(guī)定的限值，公共連接點(diǎn)負(fù)序電壓不平衡度應(yīng)不超過1.3%,短時(shí)不超過2.6%。得超過4%;其中由光伏電站引起的負(fù)序電壓不平衡度應(yīng)不超過(5)直流分量光伏電站向公共連接點(diǎn)注入的直流電流分量不應(yīng)超過其交流額定值的4.2 電壓異常時(shí)的響應(yīng)特性對(duì)于小型光伏電站，應(yīng)按照表4.2-1要求的時(shí)間停止向電網(wǎng)線路送電。此要求適用于三相系統(tǒng)中的任何一相。表4.2-1光伏電站在電網(wǎng)電壓異常時(shí)的響應(yīng)要求并網(wǎng)點(diǎn)電壓最大分閘時(shí)間U0.5UN0.1秒0.5UN=U0.85UN2.0秒0.85UN=U1.1UN連續(xù)運(yùn)行1.1UNU=1.35UN2.0秒1.35UN=U0.05秒注：1

14、UN為光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)的電網(wǎng)標(biāo)稱電壓；2最大分閘時(shí)間是指異常狀態(tài)發(fā)生到逆變器停止向電網(wǎng)送電時(shí)間。4.3 頻率異常時(shí)的響應(yīng)特性光伏電站因具備一定的耐壓系統(tǒng)頻率異常的能力，應(yīng)能夠在表4-3-1所示電網(wǎng)頻率偏離下運(yùn)行。光伏電站在電網(wǎng)頻率異常時(shí)的響應(yīng)要求見表4.3-1。表4.3-1光伏電站在電網(wǎng)頻率異常時(shí)的響應(yīng)要求頻率范圍運(yùn)行要求低于48Hz根據(jù)光伏電站逆變器允許運(yùn)行的最低頻率或電網(wǎng)要求而定48Hz49.5Hz每次低于49.5Hz時(shí)要求至少運(yùn)行10分鐘49.5Hz50.2Hz連續(xù)運(yùn)行50.2Hz50.5Hz每次頻率圖于50.2Hz時(shí)，光伏電站應(yīng)具備能夠連續(xù)運(yùn)行2分鐘的能力，同時(shí)具備0.2秒內(nèi)停止向電網(wǎng)線

15、路送電的能力，實(shí)際運(yùn)行時(shí)間由電力調(diào)度部門決定；此時(shí)不允許處于停運(yùn)狀態(tài)的光伏電站并網(wǎng)。高于50.5Hz在0.2秒內(nèi)停止向電網(wǎng)線路送電，且不允許處于停運(yùn)狀態(tài)的光伏電站并網(wǎng)。5、系統(tǒng)保護(hù)及安全自動(dòng)裝置5.1 保護(hù)5.1.1 對(duì)端系統(tǒng)側(cè)保護(hù)：原保護(hù)不變，定值調(diào)整。5.1.2 光伏電站側(cè)保護(hù)低壓并網(wǎng)點(diǎn)采用塑殼智能斷路器，斷路器具備短路瞬時(shí)、長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)功能和分勵(lì)脫扣功能，具備失壓跳閘功能。光伏電站需具備一定的過電流能力，在120%倍額定電流以下，光伏電站連續(xù)可靠工作時(shí)間應(yīng)不小于1分鐘；在120%150%額定電流內(nèi)，光伏電站連續(xù)可靠工作時(shí)間應(yīng)不小于10秒。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

16、流應(yīng)不大于額定電流的150%,并在0.2S內(nèi)停止向電網(wǎng)供電，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)。采用三相逆變器，防止三相不平衡。5.2 頻率電壓異常緊急控制裝置本項(xiàng)目光伏并網(wǎng)點(diǎn)斷路器要求具備失壓跳閘功能，不設(shè)重合閘，可通過逆變器內(nèi)低壓保護(hù)與頻率保護(hù)實(shí)現(xiàn)解列，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)超出正常頻率（50HZ）0.5Hz時(shí)應(yīng)在0.2s內(nèi)停止向系統(tǒng)供電。不配置獨(dú)立的安全自動(dòng)裝置。系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)后，在電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)正常范圍之前光伏電站不允許并網(wǎng)；在系統(tǒng)電壓頻率恢復(fù)正常后，光伏電站需要經(jīng)過一個(gè)可調(diào)的延時(shí)時(shí)間后且滿足電壓、頻率、相角等并網(wǎng)條件時(shí)才能重新并網(wǎng)，延時(shí)一般為20秒到5分鐘。5.3 防孤島保護(hù)光伏電站必須具備快速監(jiān)測(cè)孤島且監(jiān)測(cè)到

17、孤島后立即斷開與電網(wǎng)連接的能力。本項(xiàng)目防孤島保護(hù)由逆變器保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)孤島解列功能。配置方案應(yīng)與繼電保護(hù)配置、頻率電壓異常緊急控制裝置和低電壓穿越等相配合，時(shí)間上互相匹配。5.4 其他本項(xiàng)目所配置的逆變器應(yīng)具備過電流保護(hù)與短路保護(hù)、防孤島保護(hù)，可在電壓或頻率異常時(shí)自動(dòng)脫離系統(tǒng)。光伏系統(tǒng)和接口設(shè)備應(yīng)該滿足防雷接地保護(hù)。無功補(bǔ)償：配電室低壓側(cè)已配置電容器組無功補(bǔ)償裝置，光伏發(fā)電裝置不再配置無功補(bǔ)償裝置。6、電能計(jì)量系統(tǒng)在企業(yè)同電網(wǎng)的產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)，將原有單向計(jì)量電表更換為雙向電表，表計(jì)及配套附件等由電力部門提供。在每個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)（共8個(gè)）安裝計(jì)量功能的多功能三相遠(yuǎn)程費(fèi)控智能電能表及配套附件，并配備GPRS遠(yuǎn)傳無線終端。智能電表前后均需安裝隔離開關(guān)；并需預(yù)留采集裝置安裝位置；若無安裝位置，則加裝三相智能電能表計(jì)量箱，表