光伏发电接入油田钻采供电系统技术规范

1光伏发电接入油田钻采供电系统技术规范1范围本文件规定了兆瓦级以下光伏发电装置(简称装置)接入35kV及以下油田钻采供电系统的系统架凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T19964—2024光伏发电站接入电力系GB/T16895.32低压电气装置第7-712部分：特殊装置或场所的要求太阳能光伏(PV)电源系统GB/T19862电能质量监测设备通用要求GB/T20321—2023离网型风能、太阳能发电系统用逆变器GB/T24337电能质量：公用电网间谐波GB/T29319—2024光伏发电系统接入配电网GB/T30427—2013并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验GB/T31999—2015光伏发电系统接入配电网特性评价技术规范光伏发电并网逆变器技术要求光伏发电并网逆变器检测技术规范光伏发电站逆变器检修维护规程分布式电源接入配电网技术规定3术语和定义遥测telemetry2遥控telecomand运行监控中心通过通信网络控制光伏发电装置运行模式。遥信remotesensing光伏发电装置的状态量参数进行测量，并传输至运行监控中心进行记录、显示和处理运行监控中心。光伏逆变器photovoltaic(PV)inverter用于实现将光伏直流输入转换为交流输出的变换器。光伏直流变换器photovoltaic(PV)DC/D用于实现将光伏不稳定直流输入转换为稳定直流输出的变换器。并网型gridconnectedtype与电网相连，光伏发电与电网之间具备电能双向流动的供电系统。与电网脱离，光伏发电与电网无电能双向流动的供电系统。交流并网点pointofconnectioninACgrid多台光伏逆变器的输出汇总点。直流母线DCbus直流电源输出与交流负载输入的直流汇总点。4符号和缩略语下列符号、代号和缩略语适用于本文件。AC:交流DC:直流PCS:储能变流器RTU:远程终端单元5分类与系统组成5.1分类5.1.1按照光伏发电接入母线电压形式分类光伏发电接入油田钻采供电系统可分为：a)直流母线接入式见图1,光伏组件通过光伏直流变换器输出汇流接入油田钻采供电系统；b)交流母线接入式，光伏组件通过光伏逆变器输出汇流至交流并网点，接入油田钻采供电系统。直流母线直流母线泵机类负载变频器通信网络交流负载逆变器)4G或5G通讯无线通信远程监控中心整流单元光伏直流变换器光伏组件直流变换器储能单元1n4n(图3离网型油田钻采供电系统架构图5.2系统组成5.2.1直流母线接入式油田钻采供电系统组成对于光伏发电直流接入式的油田钻采供电系统，包括以下部分：a)光伏组件，实现光电转换；b)光伏直流变换器，将光伏组件不稳定的直流电压转换为供电系统稳定的直流母线电压；c)储能单元，用于抑制油田钻采供电系统中泵机类负载引起直流母线波动而配置的储能部件，宜采用超级电容、功率型锂离子电池等功率型储能元件；d)双向直流变换器，用于实现储能单元与直流母线之间双向直流变换；e)PWM整流单元，实现供电系统直流母线与电网之间能量双向转换；f)变频器，用于控制泵机类负载；g)逆变器，用于将直流母线电压转换为交流负载所需的交流供电输出；h)远程监控中心，油田钻采供电系统的中央控制中心；i)RTU,用于实现对供电系统各设备进行遥测、遥信、遥控。其中，总控RTU用于实现远程监控中心与各设备RTU之间遥测、遥信、遥控信息传输；j)无线通信模块，用于实现远程监控中心与供电系统远程无线通信的模块。5.2.2并网型油田钻采供电系统组成对于光伏发电接入的并网型油田钻采供电系统，包括以下部分：a)光伏组件，实现光电转换；b)光伏逆变器，将光伏组件不稳定的直流电压转换为供电系统并网点稳定的交流电压；c)储能单元，用于抑制油田钻采供电系统中泵机类负载引起直流母线波动而配置的储能部件，宜采用超级电容、功率型锂离子电池等功率型储能元件；d)储能变流器(PCS),用于实现储能单元与并网点之间双向功率变换；e)PWM整流单元，实现供电系统直流母线与电网之间能量双向转换；f)并网变压器，用于实现与电网之间升压变换和电气隔离；5g)变频器，用于控制泵机类负载；h)逆变器，用于将直流母线电压转换为交流负载所需的交流供电输出；i)远程监控中心，油田钻采供电系统的中央控制中心；j)RTU,用于实现对供电系统各设备进行遥测、遥信、遥控。其中，总控RTU用于实现远程监控中心与各设备RTU之间遥测、遥信、遥控信息传输；k)无线通信模块，用于实现远程监控中心与供电系统远程无线通信的模块。5.2.3离网型油田钻采供电系统组成对于光伏发电接入的离网型油田钻采供电系统，包括以下部分：a)光伏组件，实现光电转换；b)光伏逆变器，将光伏组件不稳定的直流电压转换为供电系统并网点稳定的交流电压；c)储能单元，用于抑制油田钻采供电系统中泵机类负载引起直流母线波动而配置的储能部件，宜采用超级电容、功率型锂离子电池等功率型储能元件；d)储能变流器(PCS),用于实现储能单元与并网点之间双向功率变换；e)PWM整流单元，实现供电系统直流母线与电网之间能量双向转换；f)变频器，用于控制泵机类负载；g)远程监控中心，油田钻采供电系统的中央控制中心；h)RTU,用于实现对供电系统各设备进行遥测、遥信、遥控。其中，总控RTU用于实现远程监控中心与各设备RTU之间遥测、遥信、遥控信息传输；i)无线通信模块，用于实现远程监控中心与供电系统远程无线通信的模块。6技术要求6.1环境条件光伏发电接入的油田钻采供电系统在下列环境条件下应能连续、可靠地工作：——环境温度为-10℃~+40℃;一—空气相对湿度小于85%(在空气温度为20℃±5℃时),无凝露；——海拔高度不超过1000m;一—运行地点无导电、爆炸尘埃，没有腐蚀金属或破坏绝缘的气体；——无剧烈震动冲击。6.2功能要求6.2.1运行适应性光伏发电接入的油田钻采供电系统应能适应以下运行工况：a)对于直流接入式和离网型油田钻采供电系统，光伏直流变换器和光伏逆变器具有自动调节功能，当输入直流电压在额定值的85%~120%范围变化时，其输出端电压变化范围不超过额定值的±5%;b)对于并网型油田钻采供电系统，光伏发电系统并网点电压在90%~110%标称电压之间时，光伏逆变器应能正常运行；c)对于并网型油田钻采供电系统，并网点频率在49.5Hz~50.2Hz范围之内时，光伏逆变器应能正常运行；对于离网型油田钻采供电系统，并网点频率在49.5Hz~50.5Hz范围之内时，光伏逆变器应能正常运行。66.2.2保护光伏发电接入的油田钻采供电系统应具备以下保护功能：a)输入反接保护，当输入端正、负极接反时，逆变器应有防护功能；b)输入欠压保护，当直流输入端电压低于欠压点时，光伏逆变器或光伏直流变换器应自动关闭输出并发出欠压告警；当直流输入端电压高于欠压恢复后，应能自动恢复对负载的供电并自动消除欠压告警；c)输入过压保护，当直流输入端电压高于过压点时，光伏逆变器或光伏直流变换器应自动关闭输出并发出过压告警；当直流输入端电压低于过压恢复点后，应能自动恢复对负载的供电并自动d)过流保护，当工作电流超过额定值的150%时，逆变器应能自动保护；e)防雷保护，光伏逆变器或光伏直流变换器应具有防雷保护功能；f)供电系统的保护应符合可靠性、选择型、灵敏性和速动性的要求，并符合相关标准和规定；g)光伏逆变器或光伏直流变换器应在并网点或直流母线设置易于操作、可闭锁、且具有明显断开点的开关设备，以确保供电系统检修维护人员的人身安全。6.2.3接地油田钻采供电系统设备应按照GB/T16895.32的要求接地/接保护线。6.2.4耐压要求油田钻采供电系统设备应满足相应电压等级的电气设备耐压标准。6.2.5远程监控接入油田钻采供电系统的光伏直流变换器和光伏逆变器应具有下列主要远程监控功能：——遥测：输入直流电压、输出交流电压(光伏逆变器)、输出功率、输出电压；——遥信：欠压告警、过压告警、过载告警、短路告警；——遥控：修改光伏直流变换器和光伏逆变器过压点、欠压点、过压恢复点、欠压恢复点、开关机控制。接入油田钻采供电系统的光伏直流变换器和光伏逆变器应支持RS232或RS485或CAN2.0通信协议，可通过RTU、总控RTU与远程监控中心实现遥测、遥信和遥控。总控RTU与远程监控中心之间通信协议应符合中国石油天然气集团公司或中国石油化工集团有限公司标准化通信协议要求。7电能质量7.1电压偏差对于交流母线接入式油田钻采供电系统，光伏发电装置接入后，引起交流公共连接点的电压偏差应77.2电压波动和闪变对于交流母线接入式油田钻采供电系统，光伏发电装置接入后，引起交流公共连接点的电压波动和7.3谐波和间谐波7.3.1谐波电流要求对于交流母线接入式油田钻采供电系统，光伏发电装置向所接入交流公共连接点注入的谐波电流7.3.2间谐波要求对于交流母线接入式油田钻采供电系统，光伏发电装置向所接入公共连接点后，引起交流公共连接点的间谐波应满足GB/T24337的要求。7.4电压不平衡度对于交流母线接入式油田钻采供电系统，光伏发电装置向所接入公共连接点后，引起交流公共连接点的电压不平衡度应满足GB/T15543的要求。7.5监测与治理对于交流母线接入式油田钻采供电系统，光伏发电装置接入公共连接点应配置电能质量实时监测装置，设备应满足GB/T19862的要求。当光伏发电装置接入公共连接点电能质量不满足要求时，应安装电能质量治理设备。8测试和评价8.1一般要求光伏发电接入前后、改(扩建)后，应满足以下要求：a)光伏发电装置在接入油田钻采供电系统前应完成测试和评价，当油田钻采供电系统改(扩)建后，应重新进行测试与评价。b)当油田钻采供电系统接入光伏发电装置完成规模提升、设备改造、软件升级、控制逻辑修改、控制参数或保护值修改