光伏电站接入配电网典型设计

企业   科技   2024-10-25 11:14   辽宁  

配电网接入方案

一个中型光伏电站(容量约为500kWp)接入一个典型的10kV配电网。

1. 接入点选择

背景信息:
  • 光伏电站容量:500kWp
  • 配电网电压等级:10kV
  • 地理位置:位于城市边缘的一个工业区内,周边已有10kV配电网覆盖。
选择依据:
  • 电网负荷情况:选择负荷较小的区域,减少对电网的影响。
  • 接入便捷性:靠近现有变电站或开关站,便于接入。
  • 安全性:远离居民区,减少安全风险。
接入点:
  • 接入点:现有10kV开关站
  • 接入位置:开关站内预留的备用间隔
  • 接入点电气参数:10kV,630A

2. 接入方式

接入方式选择:
  • 单点集中接入:将光伏电站的输出集中接入配电网的一个点,简化系统设计,便于管理。
  • 并网逆变器:采用集中式逆变器,输出电压等级与配电网一致。
配置:
  • 并网逆变器容量:500kW
  • 输出电压等级:10kV
  • 并网逆变器型号:假设使用某品牌的500kW容量的集中式逆变器,具备并网功能,支持10kV输出。

3. 电气设备选型

设备选型依据:
  • 安全性:确保设备符合国家标准,具有良好的绝缘性能。
  • 可靠性:选用成熟可靠的设备,减少故障率。
  • 兼容性:设备与配电网其他设备兼容,确保无缝对接。
设备:
  • 高压开关柜:额定电压10kV,额定电流630A,带真空断路器,用于光伏电站与配电网的连接。
  • 互感器:用于测量电流和电压,确保准确计量。
  • 防雷接地装置:确保系统防雷接地良好,保护设备安全。
  • 电缆终端箱:用于电缆连接,确保电气连接的可靠性。
具体设备参数:
  • 高压开关柜:额定电压10kV,额定电流630A,带真空断路器,额定开断电流31.5kA。
  • 电流互感器:额定电流比为600/5A,精度等级0.5级。
  • 电压互感器:额定电压比为10000/100V,精度等级0.5级。
  • 电缆终端箱:防水等级IP65,内含电缆接头、端子排等。

4. 电缆选型与敷设

电缆选型依据:
  • 载流量:确保电缆承载电流的能力满足要求。
  • 耐压等级:电缆的耐压等级需与配电网电压等级匹配。
  • 敷设环境:考虑敷设路径的地质条件、腐蚀性等因素。
电缆:
  • 高压电缆:选用YJV22型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆,截面为150mm²,适用于10kV电压等级。
  • 电缆敷设路径:从光伏电站的升压变电站敷设至配电网的接入点,路径尽可能直线,减少弯折。
敷设路径:
  • 路径长度:约500米
  • 敷设方式:采用直埋方式,深度至少0.7米,确保电缆不受机械损伤。
  • 电缆沟尺寸:宽度0.8米,深度0.7米,顶部铺设盖板。
  • 保护措施:电缆穿越道路时,采用钢管保护。

光伏电站参数

  • 光伏阵列容量:500kWp
  • 升压变电站容量:500kVA
  • 高压侧电压等级:10kV
  • 低压侧电压等级:0.69kV
  • 光伏组件数量:约1666块(每块300W)
  • 光伏方阵排布:南北向倾斜角度20°,间距满足日照要求。

并网逆变器参数

  • 额定功率:500kW
  • 输出电压等级:10kV
  • 额定电流:约28.8A
  • 效率:≥98%
  • 最大输入电压:1000V DC
  • 保护功能:过流、短路、过压、欠压、过温保护

高压开关柜参数

  • 额定电压:10kV
  • 额定电流:630A
  • 断路器类型:真空断路器
  • 额定开断电流:31.5kA
  • 控制方式:PLC控制

互感器参数

  • 电流互感器:额定电流比600/5A,精度等级0.5级
  • 电压互感器:额定电压比10000/100V,精度等级0.5级

防雷接地装置参数

  • 接地电阻:≤4Ω
  • 接地体材料:镀锌扁钢
  • 接地网布置:环形接地网

电缆参数

  • 型号:YJV22
  • 截面:150mm²
  • 长度:约500米
  • 敷设方式:直埋
  • 保护措施:钢管保护

避免光伏电站的输出电压与配电网不一致是确保光伏电站成功并网的关键之一。输出电压不一致可能会导致设备损坏、系统不稳定等问题。
光伏电站输出电压与配电网一致的方法:

1. 设计阶段的预防措施

1.1 确定电压等级

  • 前期调研:在设计阶段,详细了解配电网的电压等级,确保光伏电站的设计与之匹配。
  • 电网公司沟通:与当地电网公司沟通,获取详细的电网接入要求和技术规范。

1.2 逆变器选型

  • 选择合适的逆变器:选择与配电网电压等级相匹配的逆变器,确保输出电压一致。
  • 逆变器参数确认:确保逆变器的输出电压范围可覆盖配电网的电压波动范围。

1.3 升压/降压设备

  • 使用升压或降压设备:如果光伏电站的直流侧电压与配电网交流侧电压不一致,使用升压或降压变压器来调整电压等级。

2. 施工阶段的质量控制

2.1 设备安装

  • 严格按照图纸施工:确保所有电气设备按照设计图纸正确安装,特别是逆变器、变压器等关键设备。
  • 设备检验:在安装之前对所有设备进行检验,确保其技术参数符合要求。

2.2 调试阶段

  • 模拟测试:在正式并网之前,进行模拟测试,确保逆变器的输出电压与配电网电压一致。
  • 动态调整:使用具有动态电压调节功能的逆变器,根据电网电压实时调整输出电压。

3. 并网前的检测与调试

3.1 输出电压检测

  • 电压测量:在光伏电站并网前,使用电压表或万用表测量逆变器输出电压,确保其与配电网电压一致。
  • 连续监测:在一段时间内持续监测输出电压,观察是否存在波动。

3.2 自动电压控制

  • 配置自动电压控制:确保逆变器具有自动电压调节功能,当电网电压变化时,逆变器能够自动调整输出电压。
  • 远程监控:通过远程监控系统,实时监测光伏电站的输出电压,及时发现并解决问题。

4. 并网后的持续监控

4.1 实时监测

  • SCADA系统:使用SCADA(数据采集与监视控制系统)实时监测光伏电站的各项参数,包括输出电压。
  • 在线监控平台:通过在线监控平台,随时查看光伏电站的运行状态,确保输出电压稳定。

                                      

           

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