课件-分布式光伏扶贫项目接网工程典型设计与农村地区光伏接入对配电网的影响分析

1、分布式光伏扶贫项目接网工程典型设计解读与农村地区光伏接入对配电网的影响分析主要内容Contents1、中央扶贫开发工作会议提出精准扶贫、精准脱贫目标，要增强集中连片特困地区发展能力，电力等重大基础设施项目向该类地区倾斜。2、2014年10月，国家能源局与国务院扶贫办联合印发国家能源局 国务院扶贫办关于印发实施光伏扶贫工程工作方案的通知，用6年时间实施光伏扶贫工程，试点区涉及国网公司经营范围内的7省（区）、41个县。3、2015年3月，国家能源局印发关于下达2015年光伏发电建设实施方案的通知，新增光伏电站规模1780万千瓦，包括安徽、甘肃、青海等地共计130万千瓦专门用于光伏扶贫试点县的配套光

2、伏电站项目。典设编制背景4、2015年12月，国家能源局印发国家能源局关于加快贫困地区能源开发建设推进脱贫攻坚的实施意见，继续扩大光伏扶贫范围，在光照条件良好的15个省（区）451个贫困县的3.57万个建档立卡贫困村范围内开展光伏扶贫工作，到2020年实现200万建档立卡贫困户户均增收3000元以上的目标。5、国网公司启动“国网阳光扶贫行动”，国网运检部组织制定了光伏扶贫项目接网工程典型设计，为有效推进光伏并网配套工程实施提供指导和参考。典设编制背景1、分布式光伏扶贫项目具有资源分散、项目容量小、用户类型多样等特点，缺少实践经验，相关标准、规范需要完善。2、国网公司编制发布了分布式光伏发电接入

3、系统典型设计，但是光伏扶贫项目与常规光伏电源在运营模式、资产属性、接入原则等方面存在较大差异，需要制定专项典设，促进分布式光伏扶贫项目并网的规范化、标准化，提高分布式光伏电源建设的效率和效益。典设编制目的主要内容Contents正式启动修改典 设初稿形成征求意见稿修改完善形成典 设初稿现场调研召开 研讨会形成 送审稿召开 评审会汇总意见研究梳理典设发布编制过程编制原则满足光伏扶贫项目与电网互适性要求，遵循“安全可靠、坚固耐用、投资合理、标准统一、运行高效”的设计原则；实现分布式光伏接入规范化，分布式光伏与电网建设的和谐统一，为设备招标、降低接入系统建设和运营成本创造条件。安全性：保证电网安全稳

4、定运行，设备及系统的安全可靠。经济性：各方利益最大化，光伏与电网建设统一，实现共赢。适用性：设备选型合理，不同规模、形式、条件均能适应。实用性：采用差异化的建设标准，推动典设在当地应用推广。协调性：遵循光伏电源并网及接入的技术规范，实现电网运行各层级间的协调配合。设计原则主要内容Contents （一）光伏扶贫项目主要特点 利用乡村闲置空间安装分布式光伏发电系统，就近接入公共配电网，运营模式一般为全部上网。光伏发电的部分或全部收入作为扶贫资金补贴当地的贫困村民。闲置空间包括：荒地、山坡、房屋屋顶及房屋周边空地等。典设主要特点WTCHPPV （二）典设主要特点1 遵循现有分布式光伏并网接入的国标

5、、行标、企标的技术原则，结合前期光伏扶贫项目调研的现场情况，针对光伏扶贫项目特点编制。例如，专用柱上变压器集中接入（方案一）即在配网典设柱上变压器分册的基础上编制；专用柱上变压器集中接入（方案一）、公用柱上变压器低压专线接入（方案二）、低压公共电网分户接入（方案三），均参考了分布式光伏发电接入系统典型设计的技术原则。典设主要特点 （二）典设主要特点2 适用于光伏扶贫项目配套接网工程设计，共有3套设计方案。 按照光伏项目接入系统型式分为集中接入和分散接入两类。其中集中接入型式分为专用柱上变压器集中接入和公用柱上变压器低压专线接入两个方案，分散接入型式设置低压公共电网分户接入一个方案。典设主要特点

6、 （二）典设主要特点3 为提高分布式光伏电源接网工程实施的有效性，提出了三种光伏并网接入箱（专变光伏并网接入箱、专线光伏并网接入箱、分户光伏并网接入箱），对应三种光伏接入方案。光伏并网接入箱包含了接网工程所需的一次、计量、通信等设备，体现了模块化装置设计理念。典设主要特点 （二）典设主要特点4 为提高分布式光伏电源运维检修的安全性和便利性，提出了专用柱上变压器集中接入（方案一）和公用柱上变压器低压专线接入（方案二）。公共电网停电检修时，只需断开专用柱上变压器高压侧开关或公用柱上变压器低压专线开关，即可避免光伏电源倒送电，实现含分布式光伏电源的公共电网检修百分百安全可靠。方案编号：GFFP。方案

7、一即GFFP-1，方案二即GFFP-2，方案三即GFFP-3。典设主要特点 （二）典设主要特点5 针对低压公共电网分户接入（方案三），提出了改进型的光伏反孤岛装置，区别于原反孤岛装置接于配变低压母线，改进型光伏反孤岛装置接于配变低压线路，可在低压线路之间选择切换，避免扩大停电范围，提高装置利用率。典设主要特点13个设计方案分布式光伏发电接入系统典设10kV接入公共电网10kV接入用户电网根据光伏扶贫项目提出针对性方案 3个设计方案精简率 76.9%减少方案10个分布式光伏扶贫接网工程典设专变专线接入公网10kV接入公共电网电气一次图纸达到施工图设计深度模块化装置应用 与分布式光伏发电接入系统典

8、型设计对比典设主要特点10kV接入用户电网380V接入用户电网380V接入用户电网专变专线接入公网 （三）典设结构 1、总论：概述、工作过程。 2、技术原则。 3、典型设计方案：专用柱上变压器集中接入方案(GFFP-1)、公用柱上变压器低压专线接入方案（GFFP-2）、低压公共电网分户接入方案（GFFP-3）、附录。典设主要特点 （四）典设内容 1、接入系统方案 2、电气一次设备 3、系统继电保护及安全自动装置 4、系统通信 5、计量 6、图纸及其他典设主要特点主要内容Contents典设引用的文件包括国家、行业、国网的文件、标准和规范等。注：凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘

9、误的内容）或修改版均不适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。典设引用文件GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压不平衡GB/T 24337-2009 电能质量 公用电网间谐波GB 11032-2010 交流无间隙金属氧化物避雷器 GB 50217 电力工程电缆设计规范NB/T 32015-2013分布式电源接入配电网技术规定电力监控系统安全防护规定（国家发改委2014第14号令）DL/T 5130-2001架空送电线路钢管杆设计技术规定DL/T 5219-2005架空送电线路基础设计技术规定DL/T 448电能计量装置技术管理规程Q/GDW 480-2010分

10、布式电源接入电网技术规定Q/GDW 11147-2013分布式电源接入配电网设计规范典设引用文件分布式电源并网相关意见和规范（修订版）国家电网公司配电网工程典型设计GB/T 29319-2012光伏发电系统接入配电网技术规定GB/T 50865-2013光伏发电接入配电网设计规范GB/T 50065-2011 交流电气装置的接地设计规范GB/T 50064-2014 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范GB/T 4623-2013环形钢筋混凝土电杆GB 110322010交流无间隙金属氧化物避雷器 GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压允许偏差GB/T 12326-2008

11、电能质量 电压波动和闪变GB/T 14549-93 电能质量 公用电网谐波 典设引用文件Q/GDW 11148-2013分布式电源接入系统设计内容深度规定Q/GDW 11198-2014分布式电源涉网保护技术规范Q/GDW 11200-2014接入分布式电源的配电网继电保护和安全自动装置技术规范 Q/GDW 11199-2014分布式电源继电保护和安全自动装置通用技术条件Q/GDW 1974-2013分布式光伏专用低压反孤岛装置技术规范Q/GDW 1972-2013分布式光伏并网专用低压断路器技术规范Q/GDW 347-2009电能计量装置通用设计典设引用文件主要内容Contents （一）总

12、体原则 1、本典型设计适用于光伏扶贫项目接网工程设计，不适用于其他分布式光伏项目。 2、光伏扶贫项目接入系统方案应明确用户进线开关、并网点位置，并对接入光伏扶贫项目的配电线路载流量、变压器容量进行校核。 3、光伏扶贫项目继电保护和安全自动装置配置应符合继电保护技术规程、运行规程和反事故措施的规定，装置定值应与电网继电保护和安全自动装置配合整定，防止发生继电保护和安全自动装置误动、拒动，确保人身、设备和电网安全。 典设主要条款说明技术原则 （一）总体原则 4、光伏电源输出电能的电压偏差、电压波动和闪变、谐波、三相电压不平衡、间谐波等电能质量指标应满足GB/T 12325、GB/T 12326、G

13、B/T 14549、GB/T 15543、GB/T 24337等电能质量国家标准要求。 5、接有光伏扶贫项目的10千伏配电台区，不得与其他台区建立低压联络。 典设主要条款说明技术原则 （二）三种接入方案比较1 方案编号方案名称工程电压等级接入模式GFFP-1专用柱上变压器集中接入方案10kV专用变压器集中接入GFFP-2公用柱上变压器低压专线接入方案380V公用变压器集中接入GFFP-3低压公共电网分户接入方案220(380)V分散接入典设主要条款说明技术原则 （二）三种接入方案比较2 方案编号设计范围电气接线方式上级配变GFFP-1专用柱上变压器高压侧至光伏逆变器汇流点单母接线专用变压器GF

14、FP-2公用柱上变低压出线开关至光伏逆变器汇流点单元接线公用变压器GFFP-3公用柱上变低压出线开关至分户光伏逆变器出口单元接线公用变压器典设主要条款说明技术原则 （二）三种接入方案比较3 方案编号并网接入箱断路器/熔断器反孤岛装置GFFP-1专变光伏并网接入箱10kV选用跌落式熔断器或封闭型熔断器；并网点选用光伏专用并网断路器-GFFP-2专线光伏并网接入箱选用光伏专用并网断路器-GFFP-3分户光伏并网接入箱选用光伏专用并网断路器一个台区安装一套，安装于配变低压侧典设主要条款说明技术原则 （二）三种接入方案比较4 方案编号保护通信远动信息GFFP-1不单独配置保护装置智能配电终端/用电信息

15、采集装置发电量、电流、电压、功率、（开关状态量）GFFP-2不单独配置保护装置智能配电终端/用电信息采集装置发电量、电流、电压、功率、（开关状态量）GFFP-3不单独配置保护装置智能配电终端/用电信息采集装置发电量、电流、电压、功率典设主要条款说明技术原则 （三）设计范围 1、专用柱上变压器集中接入方案设计范围从专用柱上变压器高压侧至光伏逆变器汇流点； 2、公用柱上变压器低压专线接入方案设计范围从公用柱上变低压出线开关至光伏逆变器汇流点； 3、低压公共电网分户接入方案设计范围从公用柱上变低压出线开关至分户光伏逆变器出口。 典设主要条款说明技术原则 （四）设计条件 海拔高度：1000米。 环境温

16、度：-30+40。 最热月平均最高温度：35。 污秽等级：国标级污秽区。 日照强度：0.1W/cm。 最大风速：30m/s。 地震烈度：按7度设计，地震加速度为0.1g。 环境条件超出以上范围时，应在设备选型和招标时特别说明。典设主要条款说明技术原则 （五）防雷接地及电压保护 1、光伏扶贫项目的防雷与接地应符合GB/T 50065-2011交流电气装置的接地设计规范要求。光伏扶贫项目与电网连接设备设施的过电压保护应符合GB/T 50064-2014 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范要求。 2、柱上变压器须安装金属氧化物避雷器，设计中考虑采用应用较多的普通避雷器和可装卸式避雷器两种型式

17、。金属氧化物避雷器按GB 110322010交流无间隙金属氧化物避雷器中的规定进行选择，设备绝缘水平按国标要求执行。典设主要条款说明技术原则 （五）防雷接地及电压保护 3、设水平和垂直接地的复合接地网。接地体一般采用镀锌钢，腐蚀性高的地区宜采用铜包钢或者石墨。接地电阻、跨步电压和接触电压应满足有关规程要求。考虑防盗要求接地极汇合点设置在主杆3.0米处，分别与避雷器接地、变压器中性点接地、变压器外壳接地和光伏并网接入箱外壳进行有效连接。光伏并网接入箱外壳接地端口留在箱体上部。 4、光伏扶贫项目接地方式应与其所接入电网的接地方式相适应。典设主要条款说明技术原则 （六）设备标识 1、在台架一侧电杆上

18、安装“此台区接有光伏电源”警示标志牌，尺寸为300*240，红底白字、黑体字，字号根据现场情况调整。 2、在光伏并网接入箱体正面印刷设备命名“(专变/专线/分户)光伏并网接入箱”和警示标识“防止触电”。 3、在反孤岛装置的箱体正面印刷设备命名“反孤岛装置”。典设主要条款说明技术原则 （七）杆塔与基础 1、电杆选用非预应力混凝土杆或钢管杆，应符合GB/T 4623-2013环形钢筋混凝土电杆、DL/T 5130-2001架空送电线路钢管杆设计技术规定，电杆基础及埋深是根据国标，仅为参考。具体使用必须根据实际的地质情况进行调整。 2、底盘、卡盘设计应根据DL/T 5219-2005架空送电线路基础

19、设计技术规定。 （八）铁附件选用 1、物料库中应采用统一的名称、规格，禁止同物不同。 2、设计选择时应写明详细的型号代码，确保唯一性。典设主要条款说明技术原则 （九）绝缘子金具串选用 1、线路运行时，不应损坏导线，并应能起到保护导、地线的作用； 2、能承受安装、维修和运行时产生的各种机械载荷，并能经受设计工作电流（包括短路电流）、运行温度以及周围环境条件等各种情况的考验； 3、装配式金具的各部件应能有效锁紧，在运行中不松脱； 4、带电检修时，应考虑检修的安全性和操作的方便性； 5、与导线和地线表面直接接触的压接金具，其压缩面在安装前应保护好，防止污染，采用合适的材料及制造工艺防止产品脆变；典设

20、主要条款说明技术原则 （九）绝缘子金具串选用 6、金具选材时应考虑材料的机械强度、耐磨性和耐腐蚀性等。应选择满足设计要求、经济合理、性能优良、环保节能的常用材料；与导线直接接触的金具部件应采用铝质或铝合金材料； 7、金具串连接部位应按面接触进行选择连接金具、在满足转动灵活条件下宜采用数量最少的方案； 8、绝缘子金具串上的螺栓、弹簧销等的穿向按GB50173相关施工工艺规定要求安装； 9、架空绝缘线路带电裸露部位均应进行绝缘防水封护。典设主要条款说明技术原则 （一）总的说明 1、采用1-3回线路将分布式光伏电源接入10kV专用柱上变压器380V母线，专用柱上变压器不接用户负荷，专用于光伏电源升压

21、至10kV。 2、10kV侧采用架空绝缘线引下，专变光伏并网接入箱采用悬挂式安装，进线采用架空绝缘导线或电缆，出线采用架空绝缘导线或电缆引出。 （二）适用范围 方案一适用于集中接入、集中计量、全部上网的分布式光伏项目，一般装机总容量为80kW400kW。典设主要条款说明方案一 专用柱上变压器集中接入方案-系统接线示意图 典设主要条款说明方案一设备选型-变压器1、型式：选用高效节能型变压器，宜采用油浸式、全密封、低损耗油浸式变压器，当不能满足电压质量要求时，可采用有载调压变压器；2、容量: 100、200或400kVA；光伏装机容量不宜超过变压器的最大容量，变压器容量一般为光伏装机容量的1.1-

22、1.2倍；3、阻抗电压：Uk%=4；4、额定电压：10（10.5）5（22.5）%/0.4kV；5、接线组别：Dyn11；6、冷却方式：自冷式。典设主要条款说明方案一设备选型-专变光伏并网接入箱1、专变光伏并网接入箱外形尺寸按照1350mm700mm1200mm，箱体外壳优先选用防腐蚀性材料。2、电气主接线采用单母线接线，3回进线、1回出线。3、专变光伏并网接入箱预留计量、带通信接口的配电智能终端和T1级电涌保护器等装置。4、并网点开关采用光伏并网专用断路器，具有易操作、明显开断指示、开断故障电流能力的功能。同时具备失压跳闸、过压跳闸及检有压合闸功能，失压跳闸定值宜整定为20%UN、10秒，过

23、压跳闸定值宜整定为135%UN，检有压定值宜整定为大于85%UN，具备剩余电流保护功能。典设主要条款说明方案一设备选型-专变光伏并网接入箱5、专变光伏并网接入箱采取悬挂式安装，下沿距离地面不低于2.0米，有防汛需求可适当加高。380V出线采用交联聚乙烯绝缘软铜导线或相应载流量的单芯电缆，由专变光伏并网接入箱侧面出线；380V进线可采用电缆（铜芯、铝芯或稀土高铁铝合金芯）或交联聚乙烯绝缘软铜导线，由专变光伏并网接入箱侧面进线，电杆外侧敷设，380V进线优先选择副杆，使用电缆卡抱固定；采用电缆入地敷设时，由专变光伏并网接入箱底部进线。典设主要条款说明方案一设备选型-专变光伏并网接入箱-光伏并网专用

24、断路器低压光伏并网专用断路器具备失压跳闸和检有压合闸功能，解决低压开关失压跳闸后无法自动合闸问题，开断故障电流。 典设主要条款说明方案一光伏并网专用断路器原理图光伏并网专用断路器外形图设备选型-其他设备1、10kV侧选用跌落式熔断器或封闭型熔断器，10kV避雷器采用金属氧化物避雷器。2、变压器10kV引下线选择：JKTRYJ-10/35mm2导线，变压器至专变光伏并网接入箱进线选择：200kVA及以下选用JKTRYJ-1-1150mm2架空绝缘导线或ZC-YJV-0.6/1kV-1150mm2单芯电缆，400kVA选用JKTRYJ-1-1300mm2架空绝缘导线或ZC-EFR-0.6/1kV-

25、300柔性电缆。3、专用变压器台架采用等高杆方式，电杆采用非预应力混凝土杆或钢管杆，杆高为12米、15米两种。4、线路金具按“节能型、绝缘型”原则选用。5、专用变压器台架承重力按照400kVA变压器及配套专变光伏并网接入箱重量考虑设计。典设主要条款说明方案一设备选型-通信1、配置1套配电智能终端（或用电信息采集终端）装置。2、宜采用无线公网通信方式，但应采取信息安全防护措施；并网运行信息采集及传输应满足电力系统安全防护规定等相关制度标准要求。3、宜上传发电量、电流、电压、功率等信息，有条件的可上传并网点开关状态信息。设备选型-计量1、计量表计装设地点可根据实际情况确定，在专变光伏并网接入箱内预

26、留安装位置。2、关口计量点按单表设计，关口计量点电能表准确度等级不应低于有功0.5S级，无功2.0级， 计量电流互感器准确度不应低于0.5S级。典设主要条款说明方案一专变光伏并网接入箱内部结构图 典设主要条款说明方案一（一）总的说明 采用1回线路将分布式光伏电源接入10kV公用柱上变压器的380V母线。公用柱上变压器应预留一回低压线路作为光伏接入专线，进线采用架空绝缘导线或电缆，需新增1台专线光伏并网接入箱。（二）适用范围 适用于集中接入、集中计量、全部上网的分布式光伏项，公共连接点为公共电网柱上变压器380V母线，一般装总装机容量20kW200kW。一台公用柱上变压器一般采取一回低压专线接入

27、光伏电源。典设主要条款说明方案二系统接线示意图 典设主要条款说明方案二设备选型-专线光伏并网接入箱1、外形尺寸选用700mm250mm1000mm，满足光伏并网专用断路器、计量表计、采集终端等功能模块的安装要求。箱体外壳优先选用防腐蚀性材料。2、并网点选用光伏并网专用断路器，断路器应安装易操作，具有明显开断指示、具备开断故障电流能力。断路器应具备失压跳闸、过压跳闸及检有压合闸功能，失压跳闸定值宜整定为20%UN、10秒，过压跳闸定值宜整定为135%UN，检有压定值宜整定为大于85%UN,具备剩余电流保护功能。典设主要条款说明方案二设备选型-专线光伏并网接入箱3、专线光伏并网接入箱安装于光伏逆变

28、器汇流点。实际安装位置可根据现场条件进行调整，如安装于公共电网柱上变压器低压出线处。箱体下沿距离地面不低于2.0米，有防汛需求可适当加高。4、380V进线可采用电缆（铜芯、铝芯或稀土高铁铝合金芯）或交联聚乙烯绝缘软铜导线（采用铝芯电缆时因满足GB 50217电力工程电缆设计规范的技术要求），由专线光伏并网接入箱侧面进线，电杆外侧敷设，380V进线优先选择副杆，使用电缆卡抱固定；采用电缆入地敷设时，由专线光伏并网接入箱底部进线。典设主要条款说明方案二设备选型-导线变压器至专线光伏并网接入箱线路选择：采用JKTRYJ-1-1150mm2架空绝缘导线或ZC-YJV-0.6/1kV-1150mm2单芯

29、电缆。设备选型-杆塔与基础方案二新增专线光伏并网接入箱，需核实原基础是否满足新增需求。典设主要条款说明方案二设备选型-通信1、配置1套用电信息采集终端，装置采用220V交流电源；也可接入现有集抄系统实现电量信息远传，传送至相关部门。2、宜采用无线公网通信方式，但应采取信息安全防护措施；并网运行信息采集及传输应满足电力系统安全防护规定等相关制度标准要求。3、宜上传发电量、电流、电压、功率等信息，有条件的可上传并网点开关状态信息。设备选型-计量1、计量表计装设地点可根据实际情况确定，在光伏并网接入箱内预留安装位置。 2、关口计量点按单表设计，关口计量点电能表准确度等级不应低于有功0.5S级，无功2

30、.0级，计量电流互感器准确度不应低于0.5S级。 典设主要条款说明方案二其他技术要求配变低压出线应考虑避免380V线路穿越10kV线路问题，在线路设计中合理布置380V线路方向，不宜与10kV线路同向；或采用电缆入地敷设至380V线路。 典设主要条款说明方案二专线光伏并网接入箱内部结构示意图 典设主要条款说明方案二（一）总的说明 1、采用单回路线路设计，从分布式光伏电源引出一回线路接至计量表前端的公用220V（380V）线路。 。 2、公用柱上变压器单回低压线路接入的分布式光伏容量一般不超过200kW。（二）适用范围 适用于220V（380V）电压等级接入、全部上网的分布式光伏电源，公共连接点

31、为公共电网380V线路，装机总容量不宜超过8kW。当光伏装机总容量在8-20kW时，采用380V电压等级接入，参照本方案执行。考虑安全性的原则，当单户容量超过20kW,优先选择公用柱上变压器低压专线接入方案。 典设主要条款说明方案三系统接线示意图 典设主要条款说明方案三设备选型-分户光伏并网接入箱1、外形尺寸选用300mm140mm600mm，满足专用断路器、计量表计、采集终端等功能模块的安装要求。箱体外壳优先选用防腐蚀性材料，如可选用纤维增强型不饱和聚脂树脂材料(SMC)。2、并网点应安装易操作，具有明显开断指示、具备开断故障电流能力的光伏并网专用断路器，断路器应具备失压跳闸、过压跳闸及检有

32、压合闸功能，失压跳闸定值宜整定为20%UN、10秒，过压跳闸定值宜整定为135%UN，检有压定值宜整定为大于85%UN,具备剩余电流保护功能。 典设主要条款说明方案三分户光伏并网接入箱外形图分户光伏并网接入箱内部结构示意图 典设主要条款说明方案三设备选型-反孤岛装置1、在配变低压出线开关处装设低压反孤岛装置；低压出线开关应与反孤岛装置间具备操作闭锁功能。2、装置箱体外形尺寸采用600mm320mm900mm，容量200kW或100kW，若单条线路光伏装机容量超过200kW根据实际情况选择相应容量反孤岛装置。反孤岛装置可在配电变压器的多回380V馈线之间选择切换，200kW容量的反孤岛装置用于3

33、回馈线切换，100kW容量的反孤岛装置用于2回馈线切换。3、反孤岛装置宜安装在电杆的左侧，实际情况可根据现场条件进行调整。箱体下沿距离地面不低于2.0米，有防汛需求可适当加高。380V进线可采用交联聚乙烯绝缘软铜导线，由反孤岛装置侧面进线，电杆外侧敷设，380V进线优先选择副杆，使用电缆卡抱固定。典设主要条款说明方案三设备选型-反孤岛装置-原理采用被动式孤岛防护原理，通过向处于孤岛运行状态的分布式光伏发电系统投入适当容量的扰动负载，扰动其输出的电压与频率，引起分布式光伏发电系统过欠压或过欠频保护动作，改变分布式光伏发电出力与负载之间的功率平衡，有效破坏分布式光伏发电系统的孤岛运行，确保电力检修

34、工作人员的人身安全。典设主要条款说明方案三装置构成：低压反孤岛装置由操作开关和电阻、电感或电容等扰动负载构成,一般安装在分布式光伏发电系统送出线路电网侧。反孤岛装置原理图 反孤岛装置内部结构示意图 典设主要条款说明方案三设备选型-导线送出导线载流量应根据光伏发电容量进行选择。单相光伏接入系统的进线不低于10mm2单股铜芯线，额定电流为40A以上时，按实际导线载流量进行配置，但不得低于16mm2多股铜芯线。设备选型-通信1、配置1套用电信息采集终端，装置采用220V交流电源；2、采用无线公网通信方式，但应采取信息安全防护措施；并网运行信息采集及传输应满足电力系统安全防护规定等相关制度标准要求。宜

35、上传发电量、电流、电压、功率等信息。3、分户光伏并网接入箱也可接入现有集抄系统实现电量信息远传，传送至相关部门。典设主要条款说明方案三设备选型-计量1、计量表计装设地点可根据实际情况确定，在分户光伏并网接入箱内预留安装位置。 2、220V（380V）并网的电能表准确度等级不应低于有功0.5S级，无功2.0级单相（三相）智能表。典设主要条款说明方案三其他技术要求1、分户光伏并网接入箱电源进线分户光伏并网接入箱应能满足各种电源进线方式。采用电缆进线时，应在箱内进线开关室可靠固定电缆及电缆接头。采用导线进线时，应采用穿管敷设，穿线管插入箱内进线开关室内的长度不小于2cm并能可靠固定。2、分户光伏并网

36、接入箱应具有警示标记和提示用语，同一地区范围内应做到内容、图案、颜色及字体等统一。3、同一地区范围内选择统一的防盗锁具和铅封。典设主要条款说明方案三沙家浜社区位于嘉兴市秀洲区新塍镇新塍公路北侧，是一个大型集中式居民住宅社区。规划总体建筑占地面积169710平方米，总建筑面积613230平方米。社区内住宅为联排别墅，每个联排2户居民，共约200户居民。该小区每户居民合同用电容量为6kW，单相220V供电。由小区内分布的4个315kVA杆上变提供电源，上级电源为110kV变电站10kV架空线路。 （一）项目基本概况沙家浜社区200户居民屋顶太阳能分布式光伏发电项目，每户建设规模为2kWp，安装光伏

37、组件屋顶面积约20平方米，铺设八块，每块容量为250Wp的光伏板。在实施光伏发电项目之前，这200户居民用户均为单相用电用户，光伏采用单相220V电压等级接入用户内部电网，用户侧发电，自发自用余电上网的方式。典型案例典型案例1、接入方案的选择。三套接入方案均给出了接入容量的参考。方案一接入容量80kW400kW、方案二接入容量20kW200kW。有重叠部分。应根据实际情况合理选择。方案一的特点是接入线路1-3回，对于闲置空间较分散的现场，可在闲置空间的中心位置安装专变。方案二的特点是一般选择公变的一回低压线路作为光伏进线，闲置空间应是一块连在一起土地。一般来说，公变只能提供一回低压线路作为光伏

38、专线，如果其他低压线路也用作光伏专线，其实就是方案一，应另选取地点布置一台专变。分析与总结2、光伏并网接入箱。专变光伏并网接入箱在原低压综合配电箱的基础上改造而成，其结构与低压综合配电箱基本一致。三种光伏并网接入箱均配有的物料编码，在采购时选择相应的编码。分析与总结3、反孤岛装置。反孤岛装置是为了弥补光伏逆变器的孤岛保护盲区而应用的。光伏逆变器的孤岛保护盲区是一种小概率事件，从安全角度而言，应了解这种概率的存在。因此需严格执行配电网停电检修的安全措施。反孤岛装置有100kW、200kW、400kW等多种容量选择。考虑单回低压开关额定电流，一般选择100kW、200kW两种规格，大于200kW时

39、，反孤岛装置体积较大，无法直挂于杆上，需落地安装。因此也需在分户接入时，控制单回线路光伏接入容量不大于200kW。分析与总结4、光伏装机容量与配变容量关系。光伏装机容量不宜超过变压器的最大容量，变压器容量一般为光伏装机容量的1.1-1.2倍。分析与总结5、专用柱上变压器的选择。方案一中专用柱上变压器用作升压变，但是由于当前缺少升压变技术标准，暂且使用降压变。由于调压在高压侧，实际工程中应合理选择分接开关档位，保障光伏电源能持续送出。分析与总结6、光伏电源远动信息。一般上传发电量、电流、电压、功率等信息。方案一、二可根据情况上传开关量状态信息。分析与总结7、光伏电源信息采集装置。可采取通过直采（

40、单独配置信息采集）或系统交互（接入营销系统数据）等方式实现，根据各地实际情况。 分析与总结8、隔离开关的使用。在专线、分户光伏并网接入箱内配置了隔离开关，用于在电网停电检修时在光伏电源侧形成明显断开点（低压断路器只有开断指示）。分析与总结9、计量表计安装。在光伏并网接入箱中预留了计量表计位置，便于统一施工和运行管理。但是实际工程中，根据营销部门专业要求确定计量表计安装位置，避免因计量点不合理导致的投诉等纠纷。分析与总结10、典设适用范围。本典设只适用光伏扶贫项目接网工程。其他类型光伏项目参考现有的光伏接入系统典设。分析与总结大量分布式发电系统接入电网，将对传统电力系统产生巨大的影响。包括：1）

41、对网损的影响；2）对线路上潮流的影响；3）对电压的影响； 4）对系统保护的影响；5）对故障电流的影响等。光伏接入对配电网的影响网络损耗抬升线路节点电压，降低网络损耗，并且在接入线路主干末端时效果尤为明显。随着接入容量的增加：可能出现电压越限。线路网损呈现先下降后上升的趋势。出现功率倒送，线路网络损耗也逐步增加与单点接入相比，分散多点接入方式的网络损耗明显减小，而且越靠近线路末端，降损效果越明显（电能得到了就地消纳）对潮流分布的影响 当分布式光伏接入容量小于接入点下游负荷时，线路潮流方向不改变，但接入点前端线路的负载率会下降；分段线路负载率传统配电网线路潮流单向流动，线路型号根据负载率决定，各段

42、负载率均应维持在稳定范围之内。接入后接入前 分布式光伏接入容量大于接入点下游负荷时，将出现双向潮流，随着分布式光伏容量的持续增加，将出现方向潮流大于原有潮流情况，引起线路负载率增大。对潮流分布的影响 传统配电网的潮流方向是一定的，即从配电变压器低压侧到电力用户。潮流分布接入后接入前 分布式光伏发电接入电网后，由于光伏发电安装位置及功率大小的不同，将会引起配电网潮流分布的变化。当分布式光伏发电功率大于该条线路的最大负荷时，潮流将会通过变压器进入上一个电压等级，从而改变整条线路的功率流向。对潮流分布的影响分布式光伏并网对电压分布的影响对配电网馈线上的电压分布产生重大影响，具体影响与光伏电源的容量大

43、小、接入位置有很大的关系；从电压支撑点接入光伏电站对系统电压影响效果最好。3）同样渗透率的分布式电源集中在同一节点，对电压的支持效果要弱于分布在多个节点上。4）沿馈线的各负荷节点处的电压被抬高，可能导致一些负荷节点的电压偏移超标。5）需合理设置光伏电站的运行方式。对电压分布的影响研究表明： 高渗透率的并网光伏电站注入的逆流可能会导致线路电压越过上限的情况，特别是在午间轻载的情况下。 为了提高光伏电站的渗透率，可以考虑假设光伏电站专线接入（扩大线路容量）、光伏电站参与调压、人工调节变压器分接头以及用户侧参与，增设储能装置也是提高光伏电站渗透率的一种方法。 此外，光伏电站的出力随入射的阳光辐射度而

44、变，可能会导致有载调压变压器接头的常动作，降低有载调压变压器的使用寿命，光伏电站的运行必须和调压方式相配合。对电压分布的影响 分布式光伏发电可以有效地将午高峰削除，且仅能对午高峰进行削减；晚高峰出现时，系统中分布式光伏已经无法出力，如欲对晚高峰进行削减，可考虑配置一定量的储能设备。对负荷特性的影响对配电网系统保护的影响 接入许多小容量分布式光伏电源或接入一些容量较大的分布式光伏电源的配电网，在故障发生时，故障电流大小、方向以及持续时间将有所改变，分布式光伏电源本身的故障行为也会对系统的运行和保护产生影响。 单个光伏所贡献的短路电流并不大，然而许多小型光伏的综合贡献或大型光伏可能会改变短路电流水

45、平，导致过电流保护（熔丝）配合失误，妨碍熔断器运行及故障检测，必须提高其断路器容量和升级保护装置。 对配电网系统保护的影响（1）导致本线路保护的灵敏度降低及拒动（3）导致相邻线路的瞬时速断保护误动，失去选择性（4）导致重合闸不成功 （2）导致本线路保护误动（5）导致备用电源自动投入装置无法正常工作 （6）分布式光伏的保护设备应具有方向性（7）导致非计划孤岛对配电网系统保护的影响 分布式光伏并网配电网电能质量的影响（一）电能质量要求电压波动与闪变（二）光伏接入对电能质量的影响抬高接入点电压谐波污染三相不平衡电压偏差谐波电流电压不平衡度直流分量对电能质量的影响标准电压（kV）基准短路容量（MVA）

46、谐波次数及谐波电流允许值，A23456789101112130.38107862396226441921162813241415161718192021222324250.381011129.7188.6167.88.97.1146.512谐波电流 分布式电源向电网注入的谐波电流允许值按此电源协议容量与其公共连接点发/供电设备容量之比进行分配。分布式电源所连公共连接点的谐波电流分量(方均根值)不应超过上表中规定的允许值。对电能质量的影响 20kV及以下三相公共连接点电压偏差不超过标称的7%。 220V单相供电电压偏差为标称电压的+7%-10%。对供电点短路容量较小、供电距离较长以及对供电电压偏

47、差有特殊要求的用户，由供、用电双方协议确定。变流器类型分布式电源额定运行时，向电网馈送的直流电流分量不应超过其交流定值的0.5%。 电压偏差电压不平衡度直流分量公共连接点的负序电压不平衡度不应超过2%，短时不超过4%；其中由各分布式电源引起的负序电压不平衡度不应超过1.3%，短时不超过2.6%。对电能质量的影响 （1）提高可靠性水平 含储能系统的分布式光伏发电，可以作为后备电源，在线路发生故障时启动，为停电用户供电，尤其是对于关键的负荷，分布式光伏发电作为紧急后备电源与电池、换流器联合保证其不间断供电。虽然分布式光伏对于故障发生频率没有影响，即年平均断电次数不变，但是断电时间却因为分布式光伏的

48、后备作用而大大减少，即年平均断电时间减少，从而提高了供电可靠性。削峰作用 在白天用电高峰和电价高峰期间，分布式光伏发电减少了用户用电费用的同时减轻线路负荷，提高了系统的可靠性。作为后备电源 分布式光伏并网后，配电网供电可靠性的评估需要考虑新出现的影响因素，如孤岛出现和分布式光伏输出功率的随机性并联运行当配电网的网架结构合理时，变压器和线路的容量裕度比较大，不容易出现过载，负荷的供电可靠性已经较高，因而分布式光伏的接入对配电网的可靠性不会产生较明显影响。在极端运行方式下，变压器和线路负载率比正常运行方式下高，容易出现过载，负荷的供电线路长而且复杂，可靠性会比正常运行方式低。继电保护误动作 （2）

49、降低可靠性水平 分布式光伏与配电网的继电保护配合不好可能使继电保护误动作，降低系统的可靠性，不适当的安装地点、容量和连接方式也会降低配电网可靠性。另外，由于系统维护或故障所引起的断路器跳闸等形成的无意识的孤岛，不仅会危害人员安全，还会降低配电网的供电可靠性。线路过载3.5 分布式光伏并网对配电网可靠性的影响光伏渗透率概念三种定义对光伏渗透率的理解与使用方向均有所不同，本次课题研究中所涉及的光伏渗透率（CP）是指：分布式光伏电站装机容量与区域最大负荷的比值。1、为分布式光伏电源装机容量与上级配电网装机容量的比值；2、为分布式光伏电源全年最大小时发电量与系统负荷全年最大小时用电量的比值；3、为分布

50、式光伏电源装机容量与最大负荷的比值；光伏渗透率定义 目前农村配电网以无源放射网络为主，分布式光伏并网后： 首先系统净负荷标幺值不应小于零，出现负荷倒送情况； 其次作为常规能源的补充与完善，理想状态为分布式光伏并网后最大程度平抑系统负荷峰值，在分布式光伏正常出力时净负荷标幺值处于一个相对稳定状态，不易出现净负荷逆向波动。光伏渗透率理论分析模型不同光伏渗透率下日净负荷变化示意图 1）集中于午间时段的光伏出力可以有效降低系统日峰荷的大小，渗透率为21%时标准差最小，系统的日峰荷已经转移至晚高峰时段（21：00左右），光伏电源容量的增长不再能降低系统峰荷。光伏渗透率与系统净负荷关系不同光伏渗透率下日净

51、负荷变化示意图 2）当系统中光伏容量继续增加（渗透率大于28%），日间负荷开始下降，系统负荷出现逆向波动，当接入光伏的容量渗透率达到63%时，午间时段就成为日净负荷达到谷底，日间的净负荷为零。光伏渗透率与系统净负荷关系不同光伏渗透率下日净负荷变化示意图 3）当光伏渗透率超过64%时，系统的净负荷在正午时段降至零值以下，即光伏发电大于配电网中的负荷，进一步向上级电网供电，光伏渗透率超过77%时，系统净负荷在光伏电站有出力时（上午7时）即出现负值，负荷全面倒送。光伏渗透率与系统净负荷关系随着光伏容量渗透率的增加，光伏发电对系统净负荷的影响逐渐增强。由于光伏发电的随机性和波动性，大量光伏电源并网不仅

52、会增加净负荷的波动范围，还会降低负荷预测的准确性，使净负荷的波动具有较大的不确定性。光伏渗透率与系统净负荷关系a.春季不同光伏渗透率下日净负荷变化示意图b.夏季不同光伏渗透率下日净负荷变化示意图c.秋季不同光伏渗透率下日净负荷变化示意图d.冬季不同光伏渗透率下日净负荷变化示意图光伏渗透率与系统净负荷关系2）典型区域春季渗透率为21%、秋季渗透率为27%和冬季光伏渗透率为37%时，对系统日间峰荷平抑效果明显，对应标准差值为当日最小；1）春季光伏渗透率超过67%、秋季光伏渗透率超过62%时，午间系统最小净负荷小于0，夏季光伏渗透率超过78%、冬季中光伏渗透率超过76%时，系统净负荷小于0。3）夏季

53、峰荷主要出现在晚间，加之光伏出力有限，光伏渗透率对峰荷抑制作用较为有限，系统净负荷波动较大。4）由于夏季系统负荷较高、光伏电站输出降低，高渗透率对净负荷影响有限，而春季为系统负荷最低、光伏电站输出最高时期，此时光伏渗透率对系统净负荷的影响可以作为区域光伏渗透率极限值的参考之一。光伏渗透率与系统净负荷关系 结论 从不同时间段对比结果看：对于极限渗透率来说，春季秋季较小，夏季较高，对于推荐渗透率来说，各个季节差异不大 一般农村地区分布式光伏渗透率极限值控制在在40%至50%之间偏远农村地区分布式光伏渗透率推荐值在20%-30%之间 由于光伏出力的大小受配电网最小允许负荷的限制，在光伏渗透率较高的情

54、况下，光伏发电对系统的贡献不再与安装容量成正比，容量渗透率和有效贡献率呈非线性关系光伏渗透率与系统净负荷关系计算主要考虑1）选择所接入电网运行状况最为恶劣的运行方式进行稳态分析。2）通常光伏发电的并网逆变器输出功率因数控制在单位功率因数，因而光伏电站可设定为无功出力为零的PQ 节点。3）尽量利用变压器分接头和投切无功补偿装置等调节措施，使容量逐步增加的光伏电站满足系统的稳态运行要求，并由此确定出光伏电站最大输出功率。4.2 光伏消纳能力分析计算消纳能力分析方法阐述前提条件：系统仍然能安全、经济、稳定地运行稳态分析（约束条件）1）节点电压约束，节点电压约束值依据国家标准和当地电力部门的规定设定；

55、4）发电厂有功出力和无功出力约束。3）变压器容量约束；2）线路容量约束，为保证线路长期安全可靠地运行，选取线路载流量和线路保护允许的最大负荷电流中较小者作为线路容量约束；4.2 光伏消纳能力分析计算消纳能力分析方法阐述计算最大可接入容量有比较多的方法，常见的有试探法、解析法和数学优化法。试探法*4.2 光伏消纳能力分析计算消纳能力分析数学建模制DG 接入的主要影响因素为节点电压约束。4.2 光伏消纳能力分析计算典型10kV线路及台区光伏消纳能力分析计算10kV姓孙209线姓孙209线来自110kV黄龙变，2006年建成投运，线路总长度17.87km，其中电缆长2.28km，架空线路长1.56k

56、m。线路挂接10kV配变共计35台，总容量为9110kVA，其中公用变压器25台，总容量箱变6台，总容量7080kVA，专用变压器10台，总容量2030kVA。4.2 光伏消纳能力分析计算典型10kV线路及台区光伏消纳能力分析计算（一）简化算例1光伏采用专用柱上变压器集中接入，专用变压器容量400kVA，接入位置位于线路中部，用户负荷集中在线路末端。（1）电气计算分析1）计算条件a）计算电压取实际电压。b）光伏出力及用户负荷：光伏满发，光伏出力功率因数取1；用户负荷最小（12：00-14:00），功率因数取0.98。4.2 光伏消纳能力分析计算典型10kV线路及台区光伏消纳能力分析计算2）计算

57、参数a)节点0节点1之间的架空线路型号为LGJ120，长度为6km；节点1节点2之间的架空线路型号为LGJ120，长度为6km；3）选取光伏满发，用户负荷最小的运行方式计算，计算方案及计算结果如下表所示。4.2 光伏消纳能力分析计算典型10kV线路及台区光伏消纳能力分析计算（a）方案1潮流计算结果（b）方案2潮流计算结果4.2 光伏消纳能力分析计算典型10kV线路及台区光伏消纳能力分析计算（c）方案3潮流计算结果（d）方案4潮流计算结果4.2 光伏消纳能力分析计算典型10kV线路及台区光伏消纳能力分析计算（e）方案5潮流计算结果（f）方案6潮流计算结果4.2 光伏消纳能力分析计算典型10kV线

58、路及台区光伏消纳能力分析计算1）潮流是否倒送与线路中的光伏发电容量与负荷大小有关，光伏发电超过同一时刻的负荷大小，则会出现向系统潮流倒送；2）公共母线及光伏接入点的电压值抬升随着光伏出力的大小而变化，出力越大抬升越明显，但基本都在允许范围内，不大会出现越限问题。对表格及图中的潮流计算数据进行相关分析可以看出：为进一步分析有关计算条件（负荷大小、线路长度等）的改变对潮流分布的影响，下面以方案4为例进行分析。A）线路负荷的大小对潮流的影响4.2 光伏消纳能力分析计算典型10kV线路及台区光伏消纳能力分析计算 负荷越小光伏接入对各个节点的电压抬升越明显，从另一个角度也说明线路或配变重负载运行的时候，

59、分布式光伏的接入有利于改善电压质量。B）线路长度对潮流的影响4.2 光伏消纳能力分析计算典型10kV线路及台区光伏消纳能力分析计算相关计算结果表明，线路越长，同样大小的光伏接入对电压的影响越明显。4.2 光伏消纳能力分析计算典型10kV线路及台区光伏消纳能力分析计算（二）简化算例2线路所带的负荷及接入的光伏按照理想的方式分三点平均接入。其中主干线路型号为LGJ185和LGJ-120两种，线路最大负荷约为2500kW,最小负荷约为900kW。4.2 光伏消纳能力分析计算典型10kV线路及台区光伏消纳能力分析计算（1）电气计算分析1）计算条件a）计算电压取实际电压。b）光伏出力及用户负荷：光伏满发

60、，光伏出力功率因数取1；用户负荷最小（12：00-14:00），功率因数取0.98。2）计算参数a)节点0节点1之间的架空线路型号为LGJ185，长度为4km；节点1节点2之间的架空线路型号为LGJ120，长度为4km；节点1节点3之间的架空线路型号为LGJ120，长度为4km；b）单台配变容量均按照315kVA考虑，配变最小运行负载率约为10%。3）选取光伏满发，用户负荷最小的运行方式计算4.2 光伏消纳能力分析计算典型10kV线路及台区光伏消纳能力分析计算1）潮流是否倒送与线路中的光伏发电容量与负荷大小有关，光伏发电超过同一时刻的负荷大小，则会出现向系统潮流倒送；2）公共母线及光伏接入点的