分布式光伏電站并網(wǎng)的工程應(yīng)用分析

隋紅林 蔡進(jìn)

摘 要：隨著社會(huì)不斷進(jìn)步，光伏發(fā)電技術(shù)迅猛發(fā)展，光伏電站建設(shè)步伐持續(xù)加快。隨之，分布式光伏電站并網(wǎng)工程層出不窮，可以有效緩解能源緊張、用電需求量日漸增加間的矛盾，促進(jìn)不同行業(yè)與領(lǐng)域健康穩(wěn)定發(fā)展。因此，本文從不同角度入手客觀分析了分布式光伏電站并網(wǎng)的工程應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：分布式光伏電電站；并網(wǎng)工程；應(yīng)用；分析

一、工程實(shí)例

以某地區(qū)為例，分布式光伏電站并網(wǎng)工程的總裝機(jī)容量達(dá)到5x5MWp，其中的光伏發(fā)電系統(tǒng)電壓為380V，和附近某110kV變電站的10kV母線低壓側(cè)并網(wǎng)，預(yù)計(jì)年發(fā)電量大約為2948.321萬(wàn)kWh。

二、分布式光伏電站并網(wǎng)工程應(yīng)用

（一）電氣計(jì)算

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，光伏發(fā)電就是直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電形式之一。光伏發(fā)電系統(tǒng)可以分為兩類，即獨(dú)立型光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)，后者可以進(jìn)一步劃分，可以分為集中式、分布式兩類，并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)、電網(wǎng)二者有機(jī)融合，轉(zhuǎn)化后的電能會(huì)直接輸送到電網(wǎng)中。其中的分布式并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)可以直接分配所發(fā)的電，而多余、不足電力則要充分發(fā)揮電網(wǎng)多樣化作用進(jìn)行合理化調(diào)節(jié)，有效滿足地區(qū)各方面在用地方面的客觀需求，避免出現(xiàn)供電不足問(wèn)題。在該分布式光伏電站并網(wǎng)工程建設(shè)中，工作人員要綜合分析多方面影響因素，根據(jù)具體規(guī)定，科學(xué)計(jì)算電氣，應(yīng)用太陽(yáng)能電池陣列，所輸出的為直流電，在匯流等作用下，出現(xiàn)在公用電網(wǎng)中，明確最大化工作電流，如果不考慮電能輸送中的損耗，最大工作電流大約為1443A。同時(shí)，在運(yùn)行過(guò)程中，如果光伏電站系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障問(wèn)題，短路故障點(diǎn)便會(huì)產(chǎn)生短路電流，由交流系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)分別提供。就后者而言，所產(chǎn)生的短路電流和一系列因素緊密相連，比如，逆變器參數(shù)，要進(jìn)行合理化分析，準(zhǔn)確把握分布式光伏發(fā)電站并網(wǎng)短路故障發(fā)生之時(shí)產(chǎn)生的短路電流。此外，在電氣計(jì)算中，工作人員要根據(jù)電站并網(wǎng)線路10kV側(cè)斷路器特征，科學(xué)設(shè)置電站并列點(diǎn)，還要合理設(shè)置對(duì)應(yīng)的人工解列點(diǎn)。相應(yīng)地，在計(jì)算電氣過(guò)程中，相關(guān)人員要準(zhǔn)確把握工作電流、短路電流，也包括光伏電池原理，進(jìn)行合理化計(jì)算，確保獲取的信息數(shù)據(jù)具有較高的準(zhǔn)確率，下面便是光伏電池原理結(jié)構(gòu)示意圖。

光伏電池原理結(jié)構(gòu)示意圖

（二）繼電保護(hù)

在新形勢(shì)下，我國(guó)根據(jù)各地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行情況，在光伏電站接入電網(wǎng)方面制定了相關(guān)法律法規(guī)。在分布式光伏電站并網(wǎng)工程方面，該地區(qū)要綜合分析一系列影響因素，根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)，科學(xué)配置繼電保護(hù)，明確光伏電子電站線路側(cè)面配置的繼電保護(hù)裝置，科學(xué)保護(hù)線路，要根據(jù)線路各方面情況，合理加裝欠壓/超壓等保護(hù)，可以及時(shí)接收一系列跳閘命令，所配置的微機(jī)線路保護(hù)要和該地區(qū)分布式光伏電站并網(wǎng)建設(shè)具體要求吻合，能夠充分發(fā)揮多樣化作用。其中的110kV變電站主變壓間隙保護(hù)需要進(jìn)行合理化調(diào)整，科學(xué)增設(shè)并網(wǎng)斷路器，確保光伏電站、110kV變電站中相關(guān)保護(hù)裝置相互作用。此外，該地區(qū)要根據(jù)該工程項(xiàng)目難易點(diǎn)，準(zhǔn)確把握防孤島保護(hù)，進(jìn)行合理化設(shè)置，要和電網(wǎng)側(cè)線路保護(hù)作用。并網(wǎng)之后，微電網(wǎng)會(huì)處于孤島運(yùn)行狀態(tài)，公共連接位置的功率會(huì)被切斷。如果切斷之前功率流向微電網(wǎng)，便是微電網(wǎng)的功率缺額，反之，則為功率盈余。在離網(wǎng)狀態(tài)下，一旦其中的緊急控制沒(méi)有啟動(dòng)，微電網(wǎng)內(nèi)部頻率會(huì)大幅度降低，有功功率缺額會(huì)動(dòng)態(tài)變化，和頻率變化正好相反，極易導(dǎo)致微電網(wǎng)處于癱瘓狀態(tài)。針對(duì)這種情況，在建設(shè)分布式光伏電站并網(wǎng)工程中，該地區(qū)需要借助繼電保護(hù)，微電網(wǎng)脫網(wǎng)之后進(jìn)行合理化處理，確保微電網(wǎng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。在微電網(wǎng)離網(wǎng)方面，如果出現(xiàn)功率缺額情況，不重要負(fù)荷等需要及時(shí)切除，也包含某些關(guān)鍵性負(fù)荷，如果屬于功率盈余，要及時(shí)切除其中部分逆變器。在此過(guò)程中，該地區(qū)要根據(jù)分布式光伏電電站并網(wǎng)特點(diǎn)，優(yōu)化利用先進(jìn)的技術(shù)，借助信息化手段，構(gòu)建區(qū)域合理化的監(jiān)督管理系統(tǒng)，全方位動(dòng)態(tài)監(jiān)督分布式光伏發(fā)電站并網(wǎng)各方面情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的隱患問(wèn)題，進(jìn)行合理化解決，有效防止分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行中頻繁出現(xiàn)故障問(wèn)題，處于安全、穩(wěn)定運(yùn)行中，順利輸送電能，提高供電質(zhì)量，有效滿足地區(qū)不同行業(yè)以及領(lǐng)域用電量。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，在新形勢(shì)下，分布式光伏電站并網(wǎng)工程復(fù)雜化、系統(tǒng)化，極易受到多方面因素影響，涉及到多個(gè)多方面，難度較大。在分布式光伏電站并網(wǎng)工程應(yīng)用中，該地區(qū)要堅(jiān)持具體問(wèn)題具體分析的原則，科學(xué)計(jì)算電氣，做好繼電保護(hù)工作等。以此，地區(qū)分布式光伏電站并網(wǎng)順利實(shí)現(xiàn)，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性，降低能耗的基礎(chǔ)上，達(dá)到節(jié)能的目的，實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益，為促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展做好鋪墊。

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