居民家庭光伏发电项目接入系统方案(220V)

XX家庭光伏发电项目接入系统方案光伏分布式电站1设计依据 12设计范围 13设计标准、规程规范 14项目概况 2 24.2建设可行性 25供配电系统现状及用户负荷情况 25.1上级电网现状 2 26光伏发电部分 36.1主要设备选择 36.1.1太阳电池组件 36.1.2并网逆变器 46.2系统防雷接地 47接入系统方案 57.1接入系统方式选择 57.2接入方案 57.3电能质量 67.3.1电压偏差分析 67.3.2谐波及直流分量分析 77.4电气计算 77.4.1有功平衡 77.4.2短路电流 77.5电气主接线 77.6主要设备选择 97.7系统继电保护 97.7.1系统侧保护 97.7.2光伏电站的安全与保护 97.8系统调度自动化 7.8.1调度关系及调度管理 7.8.2远动系统 7.9系统通信 7.9.1信息需求 7.9.2通信方案 7.10电度计量 8设备清单 9结论和建议 XXX家庭光伏发电项目接入系统/可行性研究11设计依据1.1XXX供电公司工作联系单(客服中心);1.2XXX家庭光伏并网项目《分布式光伏发电项目并网申请表》2设计范围本接入系统报告主要内容包括：接入系统方式(并网点、接入点、接入电压等级)选择、产权分界点、计量关口点设置、光伏接入系统对系统潮流、保护配置、电能质量的影响、光伏电站保护功能的规定、光伏电站通信和关口电能计量方案等。3设计标准、规程规范(1)国家电网公司文件国家电网办〔2012〕1560号《国家电网公司关于印发分布式光伏发电并网方面相关意见和规定的通知》;(2)国家电网公司文件国家电网办〔2013〕333号《国家电网公司关于印发分布式电源并网相关意见和规定的通知》;(3)国家电网公司文件国家电网发展〔2012〕1777号《国家电网公司关于印发分布式光伏发电接入系统典型设计的通知》;15543-2008《电能质量三相电压不平衡》;12325-2008《电能质量供电电压偏差》;14549-1993《电能质量公用电网谐波》;15945-2008《电能质量电力系统频率偏差》;19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》;14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》;(10)Q/GDW212-2008国家电网公司《电力系统无功补偿配置技术原则》;2(11)Q/GDW617-2011国家电网公司《光伏电站接入电网技术规定》;(12)DL/T5003-2005《电力系统调度自动化设计技术规程》;(13)DLGJ165-2003《电力系统通信系统设计内容深度规定》。4项目概况4.1XXX家庭光伏发电项目简介XXX家庭光伏发电项目建设规模为3kWp,利用XXX自家高层的屋顶进行建设，屋顶面积约100平方米，安装300Wp光伏组件12块。本项目为用户侧发电，全部上网，计划于XX年XX月投入运行。4.2建设可行性XXX家位于XX,屋顶面积约100平方米，为光伏发电场结合建筑物一起建设提供了条件。该项目符合我国21世纪可持续发展能源战略规划，也是发展循环经济模式，建设和谐社会的具体体现；同时对推进太阳能利用及光伏电池组件产业的发展进程具有重大意义，其社会政治、经济、环保等效益显著。基于上述有利条件和新能源建设5供配电系统现状及用户负荷情况线接东干变。XXX家庭光伏发电项目接入系统/可行性研究35.2XXX家供配电系统及用电负荷情况线，接线示意图如图5-1所示。XXX村公变XXX家图5-1XXX家供电接线现状示意图6.1主要设备选择6.1.1太阳电池组件本光伏发电系统选用300Wp多晶硅组件。组件的主要参数如表6-1所示：4表6-1300Wp组件技术规格表组件名称排列工作电压工作电短路电流(A)开路电压(V)组件尺寸单块净重(kg)逆变器的选择：逆变器应符合国家、行业相关技术标准，具有低电压闭锁、检有压自动并网功能(推荐采用低于20%UN、0.2秒闭锁发电，检有压85%UN自动并网控制参数。)同时应通过国家认可资质本工程选择xxx型逆变器，具体技术参数见表6-2。表6-2逆变器技术参数表型号推荐使用太阳能板光伏最大DC输入电流最大AC输出功率最大DC开路输入电压DC输入电压范围AC输出电压范围AC频率范围输出总谐波失真孤岛保护模式待机功率夜间功率环境温度范围环境湿度防水重量逆变器尺寸(LxWxH)6.2系统防雷接地为了保证本工程光伏并网发电系统安全可靠，防止因雷击、浪涌等外在因素导致系统器件的损坏等情况发生，必须做好系统的防雷接XXX家庭光伏发电项目接入系统/可行性研究5避雷和防雷的设计可参考GB50057-94《建筑防雷设计规范》,接地可参考GB50169-9《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》的要求。本光伏电站的光伏屋面的金属钢架及其他金属构架均应与屋面避雷带或防雷引下线可靠连接，做到防直击雷的效果。同时为防止感应雷对系统设备造成损坏，建议在光伏并网点处安装电源防雷保护7接入系统方案7.1接入系统方式选择为全部上网。本工程产权分界点为用户进线计量表计的后端。现状该用户为单相用电用户，本期考虑采用单相220V电压等级接入用户内根据所确定的接入系统的电压等级原则，结合用户家的供配电系本期光伏发电项目总装机容量为3.00kW,发电组件经过逆变器逆变输出接入用户内部的配电箱。接入简图见图7-1。XXX家庭光伏发电项目接入系统/可行性研究6关口关口计量表计资产分界点空气开关接入点家庭一般空气开关家庭用电设备并网断路器发电量计量表断路器连接光伏发电逆变器装置7-1接入系统简图本光伏项目接入后，其与公共电网连接处的电压偏差、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太阳能光伏发电场的实际输出功率随光照强度的变化而变化，白天光照强度最强时，发电装置输出功率最大，夜晚几乎无光照，输出季节、温度等自然因素而变化，输出功率极不稳定。根据GB/T12325-2008《电能质量供电电压偏差》的规定，220V单相供电电压偏差为标称电压的+7%,-10%。由于本光伏发电项目的总装机容量XXX家庭光伏发电项目接入系统/可行性研究77.3.2谐波及直流分量分析太阳能光伏发电系统通过光伏组件将太阳能转化为直流电能，再通过并网型逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流并入电网，在将直流电能经逆变转换为交流电能的过程中，会产本工程采用的逆变器其电流总谐波畸变率THD<5%,因此，逆变器总谐波电流对所接入系统谐波要求满足GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》的要求。XXX家3.00kW光伏发电项目发电量消纳方式为全部上网。根据XXX家的用电负荷情况，在家用电器启用较少的情况下，会出现部分电量上网，电力消纳方向为XXX村公变所带用户。光伏电源输出为逆变器输出，当系统发生短路时，由于逆变器输出功率控制，其电流最大为额定电流的1.5倍，因此在进行短路计算时，光伏发电单元可按恒流源考虑，即本光伏系统可向系统侧提供约根据计算结果，光伏电站接入后提供的短路电流较小，故光伏电站接入系统后，短路电流水平满足导则要求。根据接入系统方案，本家庭光伏项目电气主接线如图7-2所示。850000KVA东干变XXX村公变XXX村公变其他用户图7-2光伏接入电气主接线示意图XXX家庭光伏发电项目接入系统/可行性研究97.6主要设备选择(1)送出线路导线截面选择光伏单元输出为纯有功，本工程光伏逆变单元最大功率输出时，工作电流计算结果为9A,建议新建导线采用YJV-2×4mm²。(2)并网点断路器型式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低压并网专用开关，专用开关应具备失压跳闸及检有压闭锁合闸7.7系统继电保护7.7.1系统侧保护本工程实施后，光伏发电系统不影响系统继电保护配置，系统侧7.7.2光伏电站的安全与保护本方案并网点的断路器应具备短路瞬时、长延时保护功能和欠压脱扣功能，线路发生各种类型短路故障时，线路保护能快速动作，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。断路器还应具备反映故障及运行状态辅助接点的功能。(2)防孤岛检测及安全自动装置220V电压等级不要求配置防孤岛检测及安全自动装置，但应采用具备防孤岛能力的逆变器。逆变器必须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。XXX家庭光伏发电项目接入系统/可行性研究7.8系统调度自动化7.8.1调度关系及调度管理本方案光伏电站模式为全部上网，根据相关暂行规定要求，暂不7.8.2远动系统本方案暂只需要上传发电量信息，并送至电能采集系统。7.9系统通信7.9.1信息需求本方案暂只需要上传发电量信息，条件具备时，预留上传并网点7.9.2通信方案本方案上网电量和发电量信息传输可通过GPRS方式。(1)安装位置本光伏项目发电量采用全部上网的方式，故需在并网点及产权分界点各设置一套低压计量电能表。(2)技术要求本期配置的电能表应均为单相智能电能表，精度要求不低于2级。安装在产权分界点的电能表(关口计量)应具备双向有功计量功能、事件记录功能，同时，应具备电流、电压、电量等信息采集，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XXX家庭光伏发电项目接入系统/可行性研究8设备清单XXX家庭光伏项目接入系统方案设备清单见下表。表8-1接入系统设备清单数量投资方备注断路器1台用户220V送出线路按需用户发电量计量表箱用户双向单相智能电能表1块系统数据采集器1台系统9结论和建议(1)XXX家庭光伏发电项目发电量消纳方式为全部上网，接入系统采用220V单