一种光伏发电并入电网的方法
【专利摘要】一种光伏发电并入电网的方法，分布式电源与电力用户在同一场所，发电量“全部自用、自发自用剩余电量上网”，接入用户侧；分布式电源与电力用户不在同一场所情况，接入公共电网；分布式电源并网电压等级可根据装机容量进行初步选择；最终并网电压等级根据电网条件，通过技术经济比选论证确定；每组分布电源设接网专柜，在各厂房内专用低压配电室布置，接网专柜设置断路器，采用适合隔离型的。本发明的优点：解决了光伏电站的规模与用电负荷的协调、与电网规划和电网运行的协调问题，改善地区能源紧张问题，光伏发电是最清洁的能源之一，不会产生有害气体，属于清洁、环保、经济的新型能源，对改善环境污染具有重要作用。
【专利说明】—种光伏发电并入电网的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏发电并入电网的【技术领域】，特别涉及了一种光伏发电并入电网的方法。
【背景技术】
[0002]目前发电大都采用火电、水电、风能发电，火力发电的特点是不受季节和气候的影响，但污染大、耗能大、效率低。水电发电虽然是绿色环保，节约一次能源，但对地理环境要求高，一次性投入特别大，峰谷差值比较大。汛期水电站可以满负荷运转，发电量最大，而到了枯水期发电量就很小。所以只有水电形成的电网供电是不稳定的。风能为洁净的能源很环保、无污染、可再生、总量大，但风电的发展受风力及地理位置限制严重，风力发电需要大量土地兴建风力发电场，才可以生产比较多的能源。
[0003]光伏发电将传统发电的缺点全部转化为自身发电的优点。它是利用太阳光能进行发电，所以无枯竭危险，同时安全可靠，无噪声，无污染排放外，不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势，无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电。迫切需要合理有效的光伏发电并入电网的方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了实现光伏发电的实际用，特提供了一种光伏发电并入电网的方法。
[0005]本发明提供了一种光伏发电并入电网的方法，其特征在于:所述的光伏发电并入电网的方法，分布式电源与电力用户在同一场所，发电量“全部自用、自发自用剩余电量上网”，接入用户侧；分布式电源与电力用户不在同一场所情况，接入公共电网。分布式电源并网电压等级可根据装机容量进行初步选择，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。最终并网电压等级根据电网条件，通过技术经济比选论证确定。若高低两级电压均具备接入条件，优先采用低电压等级接入。采用380伏分散接入各厂房内用户配电柜，通过配电柜接入用户变电所低压母线，采用三相接入方式。每组分布电源设接网专柜，在各厂房内专用低压配电室布置，接网专柜设置断路器，采用适合隔离型的，否则加装隔离开关、电压互感器、电流互感器、静止式多功能电能计量表。
[0006]供电公司和发电企业关口计量点设在变电所10千伏进户计量柜内，内装负控、电量采集装置及静止式多功能关口计量表，用做上网电量结算。接网专柜内电能计量表用做发电企业统计发电电量和用户结算用。
[0007]所述的光伏发电并入电网的方法中，电气主接线方式:
[0008]根据分布式光伏电站发电功率及附近受电线路线径情况，厂房、光伏电站敷设专用供电线路分别接入各自厂房内配电柜，通过电缆接入1#变压器中。厂房和水站的光伏电站敷设专用供电线路接入分别接入各自厂房内配电柜，通过电缆接入2#变压器中。[0009]所述的光伏发电并入电网的方法中，主要设备选择如下:
[0010]断路器:选用微型、塑壳式或万能断路器，根据短路电流水平选择设备开断能力，并需留有裕度，断路器具备电源端与负荷端反接能力。
[0011]升压站主变:IOkV升压用变压器采用用户变电所原有接入公共电网变压器，型号为 Sll-M-1000/10/0.4kV±5%。
[0012]无功补偿:分布式光伏电站发电功率因数超过0.97，因此，不需额外配置无功补偿装置，用户变电所内无功补偿装置即能满足功率调整要求。
[0013]光伏电站需敷设专用供电线路到1#、2#变压器主二次母线上；
[0014]并网点的断路器具备短路瞬时、长延时保护功能和分励脱扣、欠压脱扣功能，线路发生短路故障时，保护能快速动作，瞬时跳开断路器，满足全线故障时快速可靠切除故障的要求，断路器具备反映故障及运行状态辅助接点。
[0015]380V电压等级不配置专用防孤岛检测及安全自动装置，采用具备防孤岛能力的逆变器。分布式光伏电站所使用的逆变器设安全自动装置，实现频率电压异常紧急控制功能，跳开光伏电站侧断路器；逆变器同时具备快速监测孤岛且监测到孤岛后立即断开与电网连接的能力。逆变器符合国家、行业相关技术标准，具备低电压闭锁、检有压自动并网功能，采用低于20%UN、0.2秒闭锁发电，检有压85%UN自动并网控制参数。
[0016]以上具体要求见GB/T19939-2005《光伏系统并网技术要求》及GB/T20046《光伏(PV)系统电网接口特性》。
[0017]侧保护:IOkV两侧要求配置速断、过流保护装置。
[0018]光伏电站通过GPRS方式上传发电量信息通过负控进入营销网络，然后转送调度。配置7套GPRS采集终端装置，经统一的通信通道传输，GPRS采集终端装置采用220V交流电源，无线接入满足安全防护要求。
[0019]用户每一处分布式光伏电站在并网点处设置并网电能表，计量光伏电站全部发电量，用于结算；在变电所IOkV进线计量柜内设置关口计量电能表用于和供电公司结算上网电量。
[0020]电能表采用静止式多功能电能表，至少具备单向有功和四象限无功计量功能、事件记录功能，具备电流、电压、电量等信息采集和三相电流不平衡监测功能，配有标准通信接口，具备本地通信和通过电能信息采集终端远程通信的功能。
[0021]并网电能表精度要求不低于0.5S级，计量用电流互感器、电压互感器的精度要求达到0.2S、0.2级。
[0022]计量信息统计与传输:每块并网电能表配置一套数据采集器，将数据传输给光伏发电监控服务器，计量终端服务器，并通过GPRS方式将发电量信息上传到供电公司。用户变电所原有与供电公司贸易结算用电能表配置负控装置，上传用电量数据到供电公司。
[0023]本发明的优点:
[0024]本发明所述的光伏发电并入电网的方法，解决了光伏电站的规模与用电负荷的协调、与电网规划和电网运行的协调问题，在系统的运行、调度、通信和保护方面，都得以实现。改善地区能源紧张问题，而且还是最清洁的能源之一，不会产生有害气体，属于清洁、环保、经济的新型能源，对改善环境污染具有重要作用。【专利附图】
【附图说明】
[0025]下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明:
[0026]图1为变电所一次系统接线示意图；
[0027]图2为变电所计量装置安装示意图；
[0028]图中，I为关口计量电能表，2为关口电能表，3为电能质量检测表，4为电量采集模块，5为负控装置。
【具体实施方式】
[0029]本实施例提供了一种光伏发电并入电网的方法，其特征在于:所述的光伏发电并入电网的方法，分布式电源与电力用户在同一场所，发电量“全部自用、自发自用剩余电量上网”，接入用户侧；分布式电源与电力用户不在同一场所情况，接入公共电网。分布式电源并网电压等级可根据装机容量进行初步选择，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。最终并网电压等级根据电网条件，通过技术经济比选论证确定。若高低两级电压均具备接入条件，优先采用低电压等级接入。采用380伏分散接入各厂房内用户配电柜，通过配电柜接入用户变电所低压母线，采用三相接入方式。每组分布电源设接网专柜，在各厂房内专用低压配电室布置，接网专柜设置断路器，采用适合隔离型的，否则加装隔离开关、电压互感器、电流互感器、静止式多功能电能计量表。供电公司和发电企业关口计量点设在变电所10千伏进户计量柜内，内装负控、电量采集装置及静止式多功能关口计量表，用做上网电量结算。接网专柜内电能计量表用做发电企业统计发电电量和用户结算用。
[0030]电气主接线方式:
[0031]根据分布式光伏电站发电功率及附近受电线路线径情况，厂房、光伏电站敷设专用供电线路分别接入各自厂房内配电柜，通过电缆接入1#变压器中。厂房和水站的光伏电站敷设专用供电线路接入分别接入各自厂房内配电柜，通过电缆接入2#变压器中。
[0032]所述的光伏发电并入电网的方法中，主要设备选择如下:
[0033]断路器:选用微型、塑壳式或万能断路器，根据短路电流水平选择设备开断能力，并需留有裕度，断路器具备电源端与负荷端反接能力。
[0034]升压站主变:IOkV升压用变压器采用用户变电所原有接入公共电网变压器，型号为 Sll-M-1000/10/0.4kV±5%。
[0035]无功补偿:分布式光伏电站发电功率因数超过0.97，因此，不需额外
[0036]配置无功补偿装置，用户变电所内无功补偿装置即能满足功率调整要
[0037]求。
[0038]光伏电站需敷设专用供电线路到1#、2#变压器主二次母线上；
[0039]并网点的断路器具备短路瞬时、长延时保护功能和分励脱扣、欠压脱扣功能，线路发生短路故障时，保护能快速动作，瞬时跳开断路器，满足全线故障时快速可靠切除故障的要求，断路器具备反映故障及运行状态辅助接点。
[0040]380V电压等级不配置专用防孤岛检测及安全自动装置，采用具备防孤岛能力的逆变器。分布式光伏电站所使用的逆变器设安全自动装置，实现频率电压异常紧急控制功能，跳开光伏电站侧断路器；逆变器同时具备快速监测孤岛且监测到孤岛后立即断开与电网连接的能力。逆变器符合国家、行业相关技术标准，具备低电压闭锁、检有压自动并网功能，采用低于20%UN、0.2秒闭锁发电，检有压85%UN自动并网控制参数。
[0041]以上具体要求见GB/T19939-2005《光伏系统并网技术要求》及GB/T20046《光伏(PV)系统电网接口特性》。
[0042]侧保护:IOkV两侧要求配置速断、过流保护装置。
[0043]光伏电站通过GPRS方式上传发电量信息通过负控进入营销网络，然后转送调度。配置7套GPRS采集终端装置，经统一的通信通道传输，GPRS采集终端装置采用220V交流电源，无线接入满足安全防护要求。
[0044]用户每一处分布式光伏电站在并网点处设置并网电能表，计量光伏电站全部发电量，用于结算；在变电所IOkV进线计量柜内设置关口计量电能表用于和供电公司结算上网电量。
[0045]电能表采用静止式多功能电能表，至少具备单向有功和四象限无功计量功能、事件记录功能，具备电流、电压、电量等信息采集和三相电流不平衡监测功能，配有标准通信接口，具备本地通信和通过电能信息采集终端远程通信的功能。
[0046]并网电能表精度要求不低于0.5S级，计量用电流互感器、电压互感器的精度要求达到0.2S、0.2级。
[0047]计量信息统计与传输:每块并网电能表配置一套数据采集器，将数据传输给光伏发电监控服务器，计量终端服务器，并通过GPRS方式将发电量信息上传到供电公司。用户变电所原有与供电公司贸易结算用电能表配置负控装置，上传用电量数据到供电公司。
【权利要求】
1.一种光伏发电并入电网的方法，其特征在于:所述的光伏发电并入电网的方法，分布式电源与电力用户在同一场所，发电量“全部自用、自发自用剩余电量上网”，接入用户侧；分布式电源与电力用户不在同一场所情况，接入公共电网；分布式电源并网电压等级可根据装机容量进行初步选择，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；最终并网电压等级根据电网条件，通过技术经济比选论证确定；若高低两级电压均具备接入条件，优先采用低电压等级接入；采用380伏分散接入各厂房内用户配电柜，通过配电柜接入用户变电所低压母线，采用三相接入方式；每组分布电源设接网专柜，在各厂房内专用低压配电室布置，接网专柜设置断路器，采用适合隔离型的，否则加装隔离开关、电压互感器、电流互感器、静止式多功能电能计量表； 供电公司和发电企业关口计量点设在变电所10千伏进户计量柜内，内装负控、电量采集装置及静止式多功能关口计量表，用做上网电量结算；接网专柜内电能计量表用做发电企业统计发电电量和用户结算用。
2.按照权利要求1所述的光伏发电并入电网的方法，其特征在于:所述的光伏发电并入电网的方法中，电气主接线方式: 根据分布式光伏电站发电功率及附近受电线路线径情况，厂房、光伏电站敷设专用供电线路分别接入各自厂房内配电柜，通过电缆接入1#变压器中；厂房和水站的光伏电站敷设专用供电线路接入分别接入各自厂房内配电柜，通过电缆接入2#变压器中。
3.按照权利要求1所述的光伏发电并入电网的方法，其特征在于:所述的光伏发电并入电网的方法中，主要设备选择如下: 断路器:选用微型、塑壳式或万能断路器，根据短路电流水平选择设备开断能力，并需留有裕度，断路器具备电源端与负荷端反接能力； 升压站主变:IOkV升压用变压器采用用户变电所原有接入公共电网变压器，型号为Sll-M-1000/10/0.4kV±5% ； 无功补偿:分布式光伏电站发电功率因数超过0.97，因此，不需额外配置无功补偿装置，用户变电所内无功补偿装置即能满足功率调整要求； 光伏电站需敷设专用供电线路到1#、2#变压器主二次母线上； 并网点的断路器具备短路瞬时、长延时保护功能和分励脱扣、欠压脱扣功能，线路发生短路故障时，保护能快速动作，瞬时跳开断路器，满足全线故障时快速可靠切除故障的要求，断路器具备反映故障及运行状态辅助接点； 380V电压等级不配置专用防孤岛检测及安全自动装置，采用具备防孤岛能力的逆变器；分布式光伏电站所使用的逆变器设安全自动装置，实现频率电压异常紧急控制功能，跳开光伏电站侧断路器；逆变器同时具备快速监测孤岛且监测到孤岛后立即断开与电网连接的能力；逆变器符合国家、行业相关技术标准，具备低电压闭锁、检有压自动并网功能，采用低于20%UN、0.2秒闭锁发电，检有压85%UN自动并网控制参数；侧保护:10kV两侧要求配置速断、过流保护装置。
4.按照权利要求1所述的光伏发电并入电网的方法，其特征在于:所述的光伏发电并入电网的方法中，光伏电站通过GPRS方式上传发电量信息通过负控进入营销网络，然后转送调度；配置7套GPRS采集终端装置，经统一的通信通道传输，GPRS采集终端装置采用220V交流电源，无线接入满足安全防护要求；用户每一处分布式光伏电站在并网点处设置并网电能表，计量光伏电站全部发电量，用于结算；在变电所IOkV进线计量柜内设置关口计量电能表用于和供电公司结算上网电量; 电能表采用静止式多功能电能表，至少具备单向有功和四象限无功计量功能、事件记录功能，具备电流、电压、电 量等信息采集和三相电流不平衡监测功能，配有标准通信接口，具备本地通信和通过电能信息采集终端远程通信的功能； 并网电能表精度要求不低于0.5S级，计量用电流互感器、电压互感器的精度要求达到.0.2S、0.2 级； 计量信息统计与传输:每块并网电能表配置一套数据采集器，将数据传输给光伏发电监控服务器，计量终端服务器，并通过GPRS方式将发电量信息上传到供电公司；用户变电所原有与供电公司贸易结算用电能表配置负控装置，上传用电量数据到供电公司。
【文档编号】H02J3/40GK103956777SQ201410133630
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】穆苗壮, 唐琪珠, 王刚, 孙绍云 申请人:国家电网公司, 国网辽宁省电力有限公司本溪供电公司